哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5课件

1、哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5维生素维生素(Vitamins)Yan Zhao (Associate Prof.)Department of Nutrition & Food HygieneHarbin Medical University哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础51. OverviewnVitamins are a group of organic chemicals with no general link between them, other than that they are needed by the body in small amounts bec

2、ause the body cannot make them for itself.n维生素是维持机体生命活动过程所必需的一类微量的维生素是维持机体生命活动过程所必需的一类微量的低分子有机化合物。种类很多，化学结构各不相同，低分子有机化合物。种类很多，化学结构各不相同，在生理上既不是构成各种组织的主要原料，也不是体在生理上既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内的能量来源，然而它在能量产生的反应中以及调节内的能量来源，然而它在能量产生的反应中以及调节机体物质代谢过程中起着十分重要的作用。机体物质代谢过程中起着十分重要的作用。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5 分为三个系统分为三个系统n按发

3、现历史顺序，以英文字母命名按发现历史顺序，以英文字母命名n按生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维按生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等生素和抗凝血维生素等n按化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄按化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等素等1.1 Nomenclature哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5 VitaminsB & CWater-solubleFat-solubleA、D、E、K1.2 Classification哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5 原因原因n食物供应严重不足，如选择食物不当，食物运食物供应严重不足，如选择食物不当，食物运输、加

4、工、烹调、储藏不当使维生素遭受破坏输、加工、烹调、储藏不当使维生素遭受破坏和丢失和丢失n吸收利用降低，如老年人，肝、胆疾病患者吸收利用降低，如老年人，肝、胆疾病患者n维生素需要量相对增高维生素需要量相对增高1.3 Deficiency哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5 分类分类n按缺乏原因按缺乏原因l原发性：膳食中维生素供给不足或其生物利用率过低原发性：膳食中维生素供给不足或其生物利用率过低引起引起l继发性：生理或病理原因妨碍了维生素的消化、吸收、继发性：生理或病理原因妨碍了维生素的消化、吸收、利用，或因需要量增加、排泄或破坏增多而引起条件利用，或因需要量增加、排泄或破坏增多而引起条件性缺

5、乏性缺乏n按缺乏程度按缺乏程度l临床缺乏临床缺乏l亚临床缺乏亚临床缺乏/边缘缺乏边缘缺乏哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础51.4 Interaction with other nutrientsn维生素维生素-其他营养素之间：如其他营养素之间：如B1、B2和尼克酸与和尼克酸与能量代谢有密切关系，它们的需要量一般是随着能量代谢有密切关系，它们的需要量一般是随着能量需要量的增高而增加能量需要量的增高而增加n维生素之间：动物实验表明维生素之间：动物实验表明VE能促进能促进VA在肝内在肝内的储存，的储存，VE的抗氧化作用依赖的抗氧化作用依赖GPx、VC等抗氧等抗氧化物质的协同作用，而化物质的协同作

6、用，而GPx功能又需要功能又需要Se的存在的存在哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5n维生素维生素A类：含有类：含有retinol结构，并具有其生物活性结构，并具有其生物活性的一大类物质的一大类物质n类维生素类维生素A(retinoids)：视黄醇和其代谢产物以及：视黄醇和其代谢产物以及合成的类似物合成的类似物nThe biologically active forms of vitamin A found in animal foods are called preformed vitamin A, including retinol、retinal、 retinoic acid and

7、retinyl esters. 2. Vitamin A-2.1 Chemical property哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5n在植物中不含在植物中不含preformed vitamin A。某些有色植。某些有色植物中含有物中含有carotenoids，其中一小部分可在小肠和，其中一小部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛的类胡萝卜素称肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛的类胡萝卜素称为维生素为维生素A原，如原，如-carotene、-carotene、-cryptoxanthin、 -carotene。n目前已经发现的类胡萝卜素约目前已经发现的类胡萝卜素约600种，仅有约十种，仅有约

8、十分之一是维生素分之一是维生素A原，其中最重要的为原，其中最重要的为-胡萝卜胡萝卜素。相当一部分的类胡萝卜素不能分解形成维生素。相当一部分的类胡萝卜素不能分解形成维生素素A，不具有维生素，不具有维生素A的活性。的活性。 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础52.2 Absorption & metabolism类胡萝卜素和维生素类胡萝卜素和维生素A在小肠的吸收过程在小肠的吸收过程 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5n肝脏是储存维生素肝脏是储存维生素A的主要器官，视黄醇主要以棕的主要器官，视黄醇主要以棕榈酸视黄酯的形式储存在肝星状细胞（榈酸视黄酯的形式储存在肝星状细胞（80%95%）

9、和肝主细胞。肾脏中视黄醇储存量约为肝脏的和肝主细胞。肾脏中视黄醇储存量约为肝脏的1%，眼色素上皮细胞也有少量的视黄醇储存。眼色素上皮细胞也有少量的视黄醇储存。 nRetinoic acid is the main metabolite of retinol. The main excretory product of both retinol and retinoic acid is retinoyl glucuronide, which is secreted in the bile. 维生素维生素A在体内被氧化成一系列的代谢产物，在体内被氧化成一系列的代谢产物，后者与葡萄糖醛苷结合后由胆汁

10、进入粪便排泄。后者与葡萄糖醛苷结合后由胆汁进入粪便排泄。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础52.3 Functions (1) VisionnThe best-characterized function of vitamin A is its role in the retina of the eye.n人视网膜的杆状细胞内含有感光物质视紫红质，是人视网膜的杆状细胞内含有感光物质视紫红质，是11-顺式视黄醛的醛基和视蛋白内赖氨酸的顺式视黄醛的醛基和视蛋白内赖氨酸的-氨基通氨基通过形成过形成schiff碱缩合而成，对暗视觉十分重要。碱缩合而成，对暗视觉十分重要。 n暗适应（暗适应（dark

11、adaptation）：当维生素）：当维生素A不足时，暗不足时，暗适应时间会延长。适应时间会延长。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5(2) Cell growth and differentiation 细胞生长与分化细胞生长与分化(3) Immunity 免疫功能免疫功能(4) Synthesis of glucoprotein on membrance surface 细胞膜表面糖蛋白合成细胞膜表面糖蛋白合成(5) Antioxidation 抗氧化作用抗氧化作用(6) Anticancer activity 抑制肿瘤生长抑制肿瘤生长 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础52.4 De

12、ficiency & excessnVitamin A deficiency occurs most often and remains a major problem in large areas of developing world, being the single most common preventable cause of blindness.n婴幼儿和儿童维生素婴幼儿和儿童维生素A缺乏的发生率远高于成人缺乏的发生率远高于成人n一些疾病，如消耗性疾病、消化道疾病、血吸虫一些疾病，如消耗性疾病、消化道疾病、血吸虫病和饮酒等，皆可影响维生素病和饮酒等，皆可影响维生素A的吸收

13、和代谢的吸收和代谢哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5 维生素维生素A摄入过量摄入过量n可引起急性、慢性及致畸毒性可引起急性、慢性及致畸毒性n可引起细胞膜的不稳定和某些基因的不适当表达可引起细胞膜的不稳定和某些基因的不适当表达n动物试验证明，可导致胚胎吸收、流产、出生缺陷动物试验证明，可导致胚胎吸收、流产、出生缺陷n大量摄入类胡萝卜素一般不会引起毒性作用大量摄入类胡萝卜素一般不会引起毒性作用哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础52.5 Nutritional evaluationn维生素维生素A营养状况可分为五类：缺乏、较营养状况可分为五类：缺乏、较少（边缘状态）、充足、过多和中毒少（边缘状

14、态）、充足、过多和中毒 n维生素维生素A营养状况应根据生化指标、临床营养状况应根据生化指标、临床表现，结合生理情况、膳食摄入情况综表现，结合生理情况、膳食摄入情况综合予以判定合予以判定哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础52.6 Dietary requirements & food sourcesn膳食或食物中全部具有视黄醇活性的物质常用视黄膳食或食物中全部具有视黄醇活性的物质常用视黄醇当量醇当量(retinol equivalents，RE)来表示来表示n总视黄醇当量总视黄醇当量(gRE)=视黄醇视黄醇(g)+-胡萝卜素胡萝卜素(g)0.167+其他维生素其他维生素A原原(g)0.

15、084nRecommended by CNS in 2000: RNI 800gRE/d for male and 700gRE/d for female adults; UL 3000g/d for adults.nFood souces:最好的来源是各种动物肝脏、鱼肝油、最好的来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53. Thiamin-3.1 Chemical propertiesnThiamin, also known as vitamin B1, is widely known for its role in

16、preventing the deficiency disease beriberi. 硫硫胺素也称维生素胺素也称维生素B1、抗脚气病因子和抗神经炎因子。、抗脚气病因子和抗神经炎因子。n易溶于水，微溶于乙醇，故米淘洗或蒸煮时常随水流易溶于水，微溶于乙醇，故米淘洗或蒸煮时常随水流失失nIt is easily destroyed by heat or oxidation, especially in the presence of an alkli. 在酸性环境下较稳定，加热在酸性环境下较稳定，加热120仍不分解，在中性和碱性条件下遇热易破坏，所仍不分解，在中性和碱性条件下遇热易破坏，所以在烹调

17、食品过程中加碱会造成硫胺素损失。以在烹调食品过程中加碱会造成硫胺素损失。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53.2 Absorption & metabolismnThe adult body contains 25 to 30mg of thiamin, about 80% of which is in the form of thiamine pyrophosphate (TPP). Half of the bodys thiamin is within muscle tissue. 成年人体内总量约为成年人体内总量约为2530mg，主要分布在肌肉中，其次为心脏、大脑、肝脏和肾主

18、要分布在肌肉中，其次为心脏、大脑、肝脏和肾脏中。在体内以不同的磷酸化形式存在，其中大约脏中。在体内以不同的磷酸化形式存在，其中大约80%为焦磷酸硫胺素为焦磷酸硫胺素(TPP)。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5nThiamin is excreted both unchanged and as metabolites in the urine. It has a relatively high turnover rate in the body; there is really no store anywhere in the body.n体内硫胺素的生物半衰期为体内硫胺素的生物半衰期为9

19、18d，如膳食中缺乏，如膳食中缺乏硫胺素，硫胺素，12周后人体组织中的硫胺素含量就会下周后人体组织中的硫胺素含量就会下降。所以，为维持组织中的正常含量需要定期供给。降。所以，为维持组织中的正常含量需要定期供给。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53.3 FunctionsnTPP acts as a coenzyme in two types of reactions: oxidative decarboxylation and transketolation. TPP 是是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶，在体内参与两碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶，在体内参与两个重要的反应个重要的反应n

20、非辅酶功能非辅酶功能神经组织：硫胺素缺乏时可影响某些神神经组织：硫胺素缺乏时可影响某些神经递质的合成和代谢；经递质的合成和代谢；TPP可能具有调控某些离子通可能具有调控某些离子通道功能，其作用机制与硫胺素磷酸化有关。道功能，其作用机制与硫胺素磷酸化有关。 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53.4 Deficiency & excessn缺乏原因缺乏原因l摄入不足：如长期大量食用精白米和精白面，同时摄入不足：如长期大量食用精白米和精白面，同时又缺乏其它富含维生素又缺乏其它富含维生素B1食物的补充，容易造成食物的补充，容易造成B1缺乏缺乏l需要量增加：需要量增加：B1供给量与机体能量总

21、摄入量成正比供给量与机体能量总摄入量成正比l机体吸收或利用障碍：如长期慢性腹泻、酗酒以及机体吸收或利用障碍：如长期慢性腹泻、酗酒以及肝、肾疾病影响肝、肾疾病影响TPP的合成的合成哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5n硫胺素缺乏症硫胺素缺乏症 又称脚气病又称脚气病(beriberi)，主要损害神经，主要损害神经-血管系统，多发生在以血管系统，多发生在以精白米面为主食地区。精白米面为主食地区。早期症状较轻，症状特点和严重程度与硫早期症状较轻，症状特点和严重程度与硫胺素缺乏程度、发病急缓等有关。胺素缺乏程度、发病急缓等有关。 分类：分类：ldry beriberi：以多发性周围神经炎症状为主，出现

22、上行性周围神经炎：以多发性周围神经炎症状为主，出现上行性周围神经炎lwet beriberi：多以水肿和心脏症状为主：多以水肿和心脏症状为主linfant beriberi：多发生于：多发生于25月龄的婴儿，且多是硫胺素缺乏的乳母所月龄的婴儿，且多是硫胺素缺乏的乳母所喂养的婴儿，发病突然，病情急，常在症状出现喂养的婴儿，发病突然，病情急，常在症状出现12d后突然死亡后突然死亡l长期酗酒者可出现长期酗酒者可出现Wernickes-Korsakoff综合征综合征脑型脚气病脑型脚气病 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53.5 Nutritional evaluationn尿负荷试验：清晨给被测者

23、口服硫胺素尿负荷试验：清晨给被测者口服硫胺素5mg，测定尿，测定尿液中含量液中含量n尿中硫胺素和肌酐含量比值：取清晨空腹尿样，人体尿中硫胺素和肌酐含量比值：取清晨空腹尿样，人体每日由尿中排出肌酐量比较恒定，因此能较好反映机每日由尿中排出肌酐量比较恒定，因此能较好反映机体硫胺素的营养水平体硫胺素的营养水平n红细胞转酮醇酶活力系数红细胞转酮醇酶活力系数(erythrocyte transketolaseaction coefficient，E-TKAC)或焦磷酸硫或焦磷酸硫胺素胺素(TPP)效应：通过体外试验测定加入效应：通过体外试验测定加入TPP前后红前后红细胞中转酮醇酶活力的变化来反映营养状态

24、细胞中转酮醇酶活力的变化来反映营养状态哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础53.6 Dietary requirements & food sourcesn一般硫胺素的供给量应按照总热能需要量推算一般硫胺素的供给量应按照总热能需要量推算nRecommended by CNS in 2000: RNI 1.4mg/d for male and 1.3mg/d for female adults，UL 50mg/d.nFood sources: The best sources in descending order are wheat germ, whole wheat and prod

25、ucts, yeast and yeast extracts, nuts, meats, et al. 广泛广泛存在于天然食物中，含量丰富的食物有谷类、豆存在于天然食物中，含量丰富的食物有谷类、豆类及干果类。动物内脏（肝、心、肾）、瘦肉、类及干果类。动物内脏（肝、心、肾）、瘦肉、禽蛋中含量也较多。禽蛋中含量也较多。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础54. Riboflavin n黄色粉末状结晶体，水溶性较低，常温下溶解黄色粉末状结晶体，水溶性较低，常温下溶解12mg/100ml水，水溶液呈现黄绿色荧光水，水溶液呈现黄绿色荧光nIt is a relatively stable vitamin

26、 that is resistant to acid, heat and oxidation. However, it is unstable in the presence of alkali and light. 在酸性及中性环境中对热在酸性及中性环境中对热稳定，但在碱性环境中易被热和紫外线破坏。稳定，但在碱性环境中易被热和紫外线破坏。n食物中的核黄素大多数与磷酸及蛋白质形成复合物，食物中的核黄素大多数与磷酸及蛋白质形成复合物，在食物加工蒸煮过程中损失较少。在食物加工蒸煮过程中损失较少。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Functions Riboflavin is part of t

27、wo important coenzymes, FMN and FAD which are oxidizing agents. 核黄素以核黄素以FMN和和FAD辅酶形式参与许多代谢的氧化还原反应辅酶形式参与许多代谢的氧化还原反应n参与体内生物氧化与能量代谢：核黄素在体内形成黄参与体内生物氧化与能量代谢：核黄素在体内形成黄素蛋白素蛋白(flavoprotein)，维持蛋白质、脂肪和碳水化合，维持蛋白质、脂肪和碳水化合物的正常代谢，促进正常的生长发育，维护皮肤和粘物的正常代谢，促进正常的生长发育，维护皮肤和粘膜的完整性膜的完整性n参与维生素参与维生素B6和烟酸的代谢和烟酸的代谢n其他生理功能其他生

28、理功能哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Deficiency & excessn缺乏的原因：膳食摄入不足、食物储存和加工不当导缺乏的原因：膳食摄入不足、食物储存和加工不当导致核黄素的破坏和丢失；机体感染；核黄素吸收不良、致核黄素的破坏和丢失；机体感染；核黄素吸收不良、利用不良或排泄增加和酗酒利用不良或排泄增加和酗酒nClinically, characterized by lesions of eye, mouth and tongue.n核黄素缺乏常干扰体内铁的吸收、贮存及动员；还可核黄素缺乏常干扰体内铁的吸收、贮存及动员；还可影响生长发育，妊娠期缺乏核黄素，可导致胎儿骨骼影响生

29、长发育，妊娠期缺乏核黄素，可导致胎儿骨骼畸形。畸形。n一般核黄素不会引起过量中毒。一般核黄素不会引起过量中毒。哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Nutritional evaluationn红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数(erythrocyte glutathione reductase activation coefficient，EGRAC) 酶活性系数酶活性系数(activity coefficient, AC) 1.2为正常，为正常，1.4为缺乏为缺乏n尿负荷试验：清晨口服维生素尿负荷试验：清晨口服维生素B2 5mg，4h尿中排出量尿中排出量 400g为缺

30、乏，为缺乏，400799g为不足，为不足，8001300g为为正常，正常，1300g为充裕。或测任意一次尿中核黄素与为充裕。或测任意一次尿中核黄素与尿肌酐比值，尿肌酐比值，27为缺乏，为缺乏，2779为不足，为不足，80269为为正常，正常，270为充足。为充足。 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Dietary requirements & food sourcesn核黄素的需要量与机体能量代谢及蛋白质的摄入量均核黄素的需要量与机体能量代谢及蛋白质的摄入量均有关系，所以能量需要量增加、生长加速和创伤修复有关系，所以能量需要量增加、生长加速和创伤修复期，核黄素的供给量均需增加。期，

31、核黄素的供给量均需增加。nRecommended by CNS in 2000: RNI 1.4mg/d for male and 1.2mg/d for female adults，UL 50mg/d.nRiboflavin is present in most foods although the best sources are milk and milk products, eggs, liver, kidney, yeast extracts and fortified breakfast cereals.哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础55. Folic acidnFuncti

32、onsnTetrahydrofolate (THF) plays an essential role in 1-carbon transfers in the body, involving DNA synthesis. n叶酸不仅可以通过腺嘌呤、胸苷酸影响叶酸不仅可以通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和和RNA的的合成，而且还可以通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、合成，而且还可以通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成。神经介质以及血红蛋白的合成。 nWhen vitamin B12 is deficient, folate is trapped as the 5-methyl com

33、pound and thus cannot participate in DNA synthesis.哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5DeficiencynMegaloblastic anaemia 巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血nNeural tube defect 神经管畸形神经管畸形n高同型半胱氨酸血症高同型半胱氨酸血症n癌症癌症n孕妇出现先兆子痫、胎盘早剥等孕妇出现先兆子痫、胎盘早剥等哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Excessn大剂量服用叶酸亦可产生毒副作用大剂量服用叶酸亦可产生毒副作用n影响锌的吸收而导致锌缺乏，使胎儿发育迟缓，低出影响锌的吸收而导致锌缺乏，使胎儿发育

34、迟缓，低出生体重儿增加生体重儿增加n干扰抗惊厥药物的作用而诱发病人惊厥干扰抗惊厥药物的作用而诱发病人惊厥n干扰维生素干扰维生素B12缺乏的诊断，可能使叶酸合并维生素缺乏的诊断，可能使叶酸合并维生素B12缺乏的巨幼红细胞贫血患者产生严重的不可逆转的缺乏的巨幼红细胞贫血患者产生严重的不可逆转的神经损害神经损害 哈医大课程营养与食品卫生学营养学基础5Dietary requirements & food sourcesn以膳食叶酸当量以膳食叶酸当量(dietary folate equivalence, DFE)表示，表示，食物叶酸的生物利用率为食物叶酸的生物利用率为50%，而叶酸补充剂与膳食，而叶酸补充剂与膳食混合时为混合时为85% DFE(g)=膳食叶酸膳食叶酸(g)+1.7 叶酸补充剂叶酸补充剂(g)nRecommended by CNS in 2000: RNI400gDFE/d for adults, UL 1000gDFE/d. n叶酸广泛存在于动植物食物中，其良好来源为肝、肾、叶酸广泛存在于动