医学精品课件：5.维生素

第九节维生素(Vitamins)李颖

(Dr.&Prof)DepartmentofNutrition&FoodHygieneE-mail:liying_helen@163.comFunctionsofvitaminesAbsorptionandMetabolismDeficiencyandexcessofvitaminsEvaluationonthenutritionalvalueofvitaminsAllowanceandFoodSource

Objectives11.定义（definition）Vitaminsareorganiccomponentsinfoodthatareneededinverysmallamountsforgrowthandformaintaininggoodhealth

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。

有机物即有机化合物。含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础。2

VitaminsB族&CWater-solubleFat-solubleA、D、E、K2.Classification4脂溶性维生素与水溶性维生素的不同点脂溶性维生素水溶性维生素溶解性溶于脂肪及脂溶剂溶于水化学组成仅含C,H,O除C,H,O外，有的尚有N,S,Co等元素吸收、排泄随脂肪经淋巴系统吸收，从胆汁少量排泄经血液吸收过量时，很快从尿中排出积存性易积存在体内（肝脏）但维生素K除外易从尿排出缺乏症出现时间缓慢较快毒性大剂量摄入易引起中毒几无毒性，除非极大量5（1）DeficiencyofintakeFoodisinshortsupply（2）Thelowabsorptionandutilizationefficiency（3）Increasedphysiologicalrequirements3.Deficiencyofvitamines6维生素缺乏的分类

按缺乏原因：原发性、继发性维生素缺乏按缺乏程度：临床、亚临床维生素缺乏贮存降低生化指标和生理功能病理临床体征4.Interactionwithothernutrients维生素-其他营养素之间：如B1、B2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需要量的增高而增加。维生素之间：动物实验表明VE能促进VA在肝内的储存，VE的抗氧化作用依赖GPx、VC等抗氧化物质的协同作用，而GPx功能又需要Se的存在。74岁幼儿，早期的症状是眼结合膜及角膜干燥，暗适应差。同时皮肤粘膜出现改变，皮肤干燥，粗糙，脱屑，抚摸之有“鸡皮疙瘩”感，毛发干、脆、易脱落，指甲脆、薄、多纹，失去光泽，且易折裂。反复发生呼吸道及泌尿道感染，且迁延不愈。病例：以上图片来源于百度搜索1913年从奶油、鸡蛋和鳕鱼肝脏中提纯出一种黄色粘稠液体，维持小鼠生长发育所必需。1920年英国科学家曼俄特将其正式命名为维生素A，并发现能够治疗干眼病。1930年代，明确了维生素A的化学结构。1940年代，人工合成维生素A1987年发现维生素A细胞核内受体二、VitaminA视黄醇以上图片来源于百度搜索1.PhysicalandChemicalproperties维生素A视黄醇(retinol)视黄醛(retinal)视黄酸(retinoicacid)视黄基酯复合物

类胡萝卜素α-胡萝卜素（alpha-carotene）β-胡萝卜素（beta-carotene）β-隐黄素(beta-cryptoxanthin)-胡萝卜素(gamma-carotene)玉米黄素(zeaxanthin)辣椒红素(capsanthin)叶黄素(xanthophyll)番茄红素(lycopene)9维生素A原以上图片来源于百度搜索1.PhysicalandChemicalproperties大多数天然的类维生素A溶于脂肪或有机溶剂；对异构、氧化和聚合作用敏感；因而应避免与氧、高温或光接触；脂肪酸败可引起其严重破坏；当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C和其他抗氧化剂时，视黄醇和胡萝卜素较为稳定；维生素A和胡萝卜素都对酸和碱稳定；一般烹调和罐头加工不易破坏；密封、低温冷冻组织中的维生素A可以稳定存在几年。102.Absorption&metabolism脂肪酸视黄基酯Pr蛋白酶胆汁胰脂酶视黄醇脂类进入淋巴维生素A脂肪组织小肠粘膜类胡萝卜素与葡萄糖醛结合由胆汁粪便11靶器官以上图片来源于百度搜索3.FunctionsofvitaminA

(1)视觉（Vision）Thebest-characterizedfunctionofvitaminAisitsroleintheretinaoftheeye.暗适应（darkadaptation）：从亮处进入到暗处，因视紫红质消失，最初看不清楚物体，经过一段时间紫红质再生，才逐渐恢复视觉，这一过程称暗适应。12以上图片来源于百度搜索激活靶基因转录和特异蛋白质的合成(2)Cellgrowthanddifferentiation

细胞生长与分化视黄酸受体/类维生素A受体（RAR/RXR）

参与调解机体多种组织细胞的生长和分化，包括神经、心血管、眼睛、皮肤等以上图片来源于百度搜索(3)Immunity免疫功能

调解细胞和体液免疫；改变淋巴细胞的生长和分化；促进上皮细胞的完整性和分化。(4)Synthesisofglucoproteinonmembrancesurface

细胞膜表面糖蛋白合成(5)Antioxidation抗氧化作用类胡萝卜素能捕捉自由基，猝灭单线态氧(6)Anticanceractivity抑制肿瘤生长14ResultsAtotalof388newcasesoflungcancerwerediagnosedduringthe73,135person-yearsoffollow-up(meanlengthoffollow-up,4.0years).Theactive-treatmentgrouphadarelativeriskoflungcancerof1.28,ascomparedwiththeplacebogroup，therelativeriskofdeathfromanycausewas1.17.Onthebasisofthesefindings,therandomizedtrialwasstopped21monthsearlierthanplanned.Methods

Weconductedamulticenter,RCT—theBeta-CaroteneandRetinolEfficacyTrial—involvingatotalof18,314smokers,formersmokers,andworkersexposedtoasbestos.Theeffectsofacombinationof30mgofbetacaroteneperdayand25,000IUofretinol(vitaminA)intheformofretinyl

palmitateperdayontheprimaryendpoint,theincidenceoflungcancer,werecomparedwiththoseofplacebo.1IU维生素A=0.3μg视黄醇当量（RE）25,000IU=25,000X0.3ug=7500ugRE我国成人维生素A推荐摄入量（RNI），男性为800μgRE/d，女性为700μgRE/d。UL在成人为3000μgRE/d，孕妇为2400μgRE/d。4.DeficiencyofVitaminAVitaminAdeficiencyoccursmostoftenandremainsamajorprobleminlargeareasofdevelopingworld,beingthesinglemostcommonpreventablecauseofblindness.15以上图片来源于百度搜索TheprevalenceofVAdeficiencyininfantandchildrenarehigherthanthatinadult婴幼儿和儿童维生素A缺乏的发生率远高于成人一些疾病，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A的吸收和代谢。16ExcessofvitaminAVAisbothacutelyandchronicallytoxic.LargedosesofVAcausenausea,vomitingandheadache.Extremelyhighdosescanprovefatal.ThechronictoxicityofVAaffecttheskin,centralnervoussystem,liverandbones.CarotenoidsdonotcausehypervitaminosisA.175.Nutritionalevaluation维生素A营养状况可分为五类：缺乏、较少（边缘状态）、充足、过多和中毒维生素A营养状况应根据生化指标、临床表现，结合生理情况、膳食摄入情况综合予以判定185.Nutritionalevaluation（1）血清维生素A水平(2)相对剂量反应实验

受试者口服450mg视黄基酯，测定口服前(A0)和口服5h后血浆视黄醇浓度(A5)，按公式计算RDR。

RDR（％）=（A5－A0）19缺乏边缘可接受良好血浆维生素A(ug/L）<100100-200>200>300RDR(％)>5050-20<20维生素

A状况的评价

A5X100(3)血浆视黄醇结合蛋白

其与血浆视黄醇水平呈良好的相关关系，可较好地反映人体的维生素A营养水平

正常值为：>23.0mg/L（4）

眼结膜印迹细胞学法

在维生素A缺乏期间，眼结膜杯状细胞消失，上皮细胞变大且角化。用醋酸纤维薄膜贴于受检者的球结膜上取样，然后染色、镜检。（5）

眼部症状检查其中角膜干燥、诊断。溃疡、角化定为诊断维生素A缺乏有效的体征，毕脱氏斑用于儿童维生素A缺乏的诊断。（6）视觉暗适应功能测定用暗适应计和视网膜电流变化检查，如发现暗光视觉异常，有助6.Dietaryrequirements&foodsources21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(retinolequivalents，RE)来表示

1μg视黄醇=1μg视黄醇当量(RE)

1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量(RE)

1μg其他维生素A原=0.084μg视黄醇当量(RE)6.Dietaryrequirements&foodsources总视黄醇当量(μgRE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其他维生素A原(μg)×0.084RecommendedbyCNSin2000:RNI800µgRE/dformaleand700µgRE/dforfemaleadults;UL3000µg/dforadults.Foodsouces:最好的来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等22早在1824年，就有人发现鱼肝油可在治疗佝偻病中起重要作用。1918年，英国的梅兰比爵士证实佝偻病是一种营养缺乏症。但他误认为是缺乏维生素A所致。1930年A.Windaus教授首先确定了维生素D的化学结构。28以上图片来源于百度搜索三、维生素DVD类是指含环戊氢烯菲环结构，有钙化醇生物活性的一类物质维生素D2维生素D3酵母菌或麦角固醇皮下7-脱氢胆固醇23以上图片来源于百度搜索麦角醇7-脱氢胆固醇1,25（OH）VD3维生素D2维生素D325（OH）VD324以上图片来源于百度搜索1.PhysicalandChemicalproperties

维生素Ｄ为脂溶性维生素；具有胆钙化醇生物活性的一类化合物;在中性及碱性条件下对热稳定，但光及酸能促使其异构化。维生素Ｄ的油溶液加抗氧化剂后稳定。过量辐射照射，可形成少量具毒性的化合物。

252.

Absorption&metabolismVitaminDinFoodLymph26以上图片来源于百度搜索3.

FunctionsofVitaminD促进小肠对钙吸收转运促进肾小管对钙、磷的重吸收对骨细胞呈现多种作用调节血钙平衡细胞的分化、增殖和生长骨肠肾胰腺垂体乳房胎盘造血组织皮肤27以上图片来源于百度搜索1．促进小肠对钙吸收的转运2．促进肾小管对钙、磷的重吸收3．对骨细胞呈现多种作用4．通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡5．细胞的分化、增殖和生长4.

DeficiencyandexcessofVitaminDWhenexposuretosunlightisinadequateanddietaryintakeisrestricted,deficiencyinvitaminDoccurs.ThemajorsymptomsofvitaminDdeficiencyarericketsinyoungchildrenandosteomalaciainadults.28维生素Ｄ中毒的症状：高血钙症、高尿钙症、厌食、恶心、呕吐、口渴、多尿、皮肤瘙痒、肌肉乏力、关节疼痛等。由于钙可在软组织内（如心脏、血管、肾小管等）沉积，往往造成心脏、肾脏及大动脉钙化，引起心血管系统异常等并导致肾衰竭，这是死亡的主要原因。29Serumlevelsof25（OH）-D3<20ng/mLdeficiency20ng/mL~30ng/mLinsufficiency>30ng/mLsufficiency5.Nutritionalevaluation306.Dietaryrequirements&foodsources我国居民维生素Ｄ的RNI(g/d)分别定为：

婴儿～10岁为10g/d

，11岁～49岁为5g/d

，50岁以上为10g/d

中后期孕妇和乳母10g/d

怀孕时期为5g/d目前普遍接受维生素D摄入量不宜超过25g/d,

我国成人和儿童维生素Ｄ的UL定为20g/d

。31FoodsourcesofvitaminD鱼肝油是维生素Ｄ的丰富来源动物肝脏瘦肉奶蛋黄鱼卵

蔬菜水果32以上图片来源于百度搜索1922年，美国科学家伊万发现，雄性白鼠生育能力下降，与缺乏一种脂溶性物质有关。氧化了的猪油33以上图片来源于百度搜索

VitaminE1.PhysicalandChemicalproperties2.Functions3.Deficiencyandexcess34α-生育酚是黄色油状液体，溶于酒精、脂肪和脂溶剂，对热及酸稳定，对碱不稳定，对氧极为敏感，油脂酸败加速维生素E的破坏。食物中维生素E在一般烹调时损失不大，但油炸时维生素E活性明显降低。1.抗氧化作用2.预防衰老3.与动物的生殖功能和精子生成有关4.调节血小板的粘附力和聚集作用5.维生素E还抑制肿瘤细胞的生长和增殖

维生素E缺乏在人类较为少见。可出现视网膜退变、蜡样质色素积聚、溶血性贫血、肌无力、神经退行性病变、小脑共济失调等。

在脂溶性维生素中,维生素E的毒性也相对较小。大剂量维生素E（每天摄入800mg～3.2g）有可能出现中毒症状,如肌无力、视觉模糊、恶心、腹泻。

4.Nutritionalevaluation5.Dietaryrequirements&foodsources维生素E丰富的食品：植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其他谷类；蛋类、肉类、鱼类、水果及蔬菜中含量甚少；食物加工、储存和制备过程可损失部分维生素E。

1．血清维生素E水平用血清（浆）α-生育酚浓度可直接反映人体维生素E的储存情况。2．红细胞溶血实验当维生素E缺乏时，红细胞膜上的部分脂质失去抗氧化剂的保护作用，红细胞膜的完整性受到破坏，对H2O2溶血作用的耐受能力下降。东印度群岛19世纪80年代，当时荷兰统治下

beriberi35

荷兰医学家艾伊克曼，1929年诺贝尔生理学或医学奖得主以上图片来源于百度搜索五、VitaminB1（硫胺素Thiamin）“硫胺素”它有含硫的噻唑环和联结于有氨基吡啶环。36以上图片来源于百度搜索1.PhysicalandChemicalproperties易溶于水，微溶于乙醇在酸性环境下稳定，在中性和碱性遇热分解。二氧化硫、亚硫酸盐在中性及碱性介质中能加速硫胺素的分解破坏硫胺素氧化后转化为硫色素，在紫外光下呈蓝色荧光。372.Absorption&metabolism吸收：空肠、回肠分布：肌肉

心脏

大脑

肝脏

肾脏TPP（焦磷酸硫胺素）38以上图片来源于百度搜索3.ThiaminFunctions

辅酶功能TPP（焦磷酸硫胺素）是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶

碳水化合物

TPP丙酮酸脱羧酶Α酮戊二酸脱羧酶乙酰CoA琥珀酰CoA神经组织供能不足多发性神经炎、肌肉萎缩及水肿、影响心肌和脑组织的结构和功能393.ThiaminFunctions

非辅酶功能乙酰胆碱TPP

胃肠蠕动腺体分泌404.ThiamindeficiencyThiaminrequirementsdependlargelyoncarbohydrateintake.Theclassicalthiamindeficiencydisease,beriberi,affectingtheperipheralnervoussystem,isnowrare.Thiamindeficiency,leadingtocentralnervoussystemdamage,isasignificant,andunderdiagnosed,problemamongalcoholicsandpeoplewithHIV-AIDS.415.Assessmentofthiaminnutritionalstatus尿负荷试验（口服5mg，4h尿中排出硫胺素）<100μgdeficiency100~199μginsufficiency>200μgnormal>400μgsufficiency尿中硫胺素和肌酐含量比值红细胞转酮醇酶活力系数426.Dietaryrequirements&foodsources

硫胺素的摄入量应按照能量的总摄入量来考虑WHO表明，膳食中硫胺素低于72ｕg／MJ(0.3mg／1000kcal)

可引起脚气病。我国成人供给量定为0.5mg／1000kcal

籽粒的胚和酵母是硫胺素最好的来源动物性食品中以肝、肾、脑含量较多奶、蛋、禽、鱼等含量较少，但高于蔬菜。43六、VitaminB2（核黄素Riboflavin）

带有核醇侧链的异咯嗪衍生物。自然界中主要以磷酸酯的形式存在:

黄素单核苷酸(FMN)辅酶

黄素腺膘呤二核苷酸(FAD)辅酶1.PhysicalandChemicalproperties441.PhysicalandChemicalpropertiesItisarelativelystablevitaminthatisresistanttoacid,heatandoxidation.However,itisunstableinthepresenceofalkaliandlight.水溶性较低，水溶液呈现黄绿色荧光核黄素以结合及游离两种形式存在:

游离状态的核黄素容易被日光和热破坏。

452.Absorption&metabolism黄素单核苷酸辅酶（flavinmononucleotide，FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸辅酶（flavinadeninedinucleotide，FAD）FMNFAD胃肠道上部吸收主动转运过程动物来源的核黄素比植物来源的核黄素容易吸收胃酸和胆盐

游离核黄素经门静脉

抗酸制剂、乙醇、某些金属离子，如Zn2+、Cu2+、Fe2+通过螯合抑制核黄素的吸收。肝脏肾脏心脏FMNFAD尿液排出46以上图片来源于百度搜索3.RiboflavinFunctionsRiboflavinispartoftwoimportantcoenzymes,FMNandFADwhichareoxidizingagents.参与体内生物氧化与能量代谢参与维生素B6和烟酸的代谢FAD作为谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与体内的抗氧化防御系统，维持还原性谷胱甘肽的浓度；FAD与细胞色素P450结合，参与药物代谢；提高机体对环境应激适应能力等。474.RiboflavinDeficiencyRiboflavindeficiencyisrelativelycommon,butrarely(ifever)fatal,becausethereisefficientconservationofthevitaminindeficiency.RiboflavindeficiencycancausesecondarydeficiencyofironandfunctionaldeficiencyofVB6.Clincially,deficiencyischaracterisedbylesionsofthemarginofthelipsandcornersofmouth,andasebhorroeicdermatitis.48口角炎

(angularstomatitis)唇炎

(cheilosis)舌炎

(glossitis)49以上图片来源于百度搜索5.Assessmentofriboflavinnutritionalstatus细胞谷胱甘肽还原酶活性系数(erythrocyteglutathionereductaseactivationcoefficient，EGRAC)activitycoefficient,AC＜1.2isnorml;＞1.4isdeficiencyUrinaryloadingVB2trial：

清晨口服维生素B25mg，4h尿中排出量

＜400μgdeficiency，400～799μginsufficiency，800～1300μgnormal

＞1300μgsufficiency

或测任意一次尿中核黄素与尿肌酐比值506.Dietaryrequirements&foodsources

RecommendedbyCNSin2000:RNI1.4mg/dformale1.2mg/dforfemaleadults，UL50mg/d.Riboflavinispresentinmostfoodsalthoughthebestsourcesaremilkandmilkproducts,eggs,liver,kidney,yeastextractsandfortifiedbreakfastcereals.51七、叶酸（Folicacid）FunctionsTetrahydrofolate(THF)playsanessentialrolein1-carbontransfersinthebody,involvingDNAsynthesis.叶酸不仅可以通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和RNA的合成，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。WhenvitaminB12isdeficient,folateistrappedasthe5-methylcompoundandthuscannotparticipateinDNAsynthesis.52DeficiencyMegaloblasticanaemia巨幼红细胞性贫血Neuraltubedefect神经管畸形高同型半胱氨酸血症癌症孕妇出现先兆子痫、胎盘早剥等53Excess大剂量服用叶酸亦可产生毒副作用影响锌的吸收而导致锌缺乏，使胎儿发育迟缓，低出生体重儿增加干扰抗惊厥药物的作用而诱发病人惊厥干扰维生素B12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神经损害54Dietaryrequirements&foodsources以膳食叶酸当量(dietaryfolateequivalence,DFE)表示，食物叶酸的生物利用率为50%，而叶酸补充剂与膳食混合时为85%DFE(μg)=膳食叶酸(μg)+1.7叶酸补充剂(μg)RecommendedbyCNSin2000:RNI400μgDFE/dforadults,UL1000μgDFE/d.叶酸广泛存在于动植物食物中，其良好来源为肝、肾、蛋、梨、蚕豆、芹菜、花椰菜、莴苣、柑橘和香蕉及其他坚果类55维生素C

公元前1550年，埃及的医学莎草纸卷宗中就有坏血病的记载。

《旧约全书》（从公元前1100年到公元前500年）中提到了坏血病。

15和16世纪，坏血病曾波及整个欧洲，以致医生们怀疑是否所有的疾病都是起源于坏血病.

56以上图片来源于百度搜索1600~1603年英国航海家J.Lancaster船长记载了远航到东印度群岛时，他保持了全体水手健康的原因仅仅由于附加了一个“每天早上三匙柠檬汁”的命令。

1907年挪威的Holst在柠檬汁中提取，1934年获得纯品。Lime-juicer

57以上图片来源于百度搜索被命为维生素B的物质俗称化学名称俗称化学名称B1硫胺素B11叶酸B2核黄素B12钴胺素B3烟酸尼克酸B134-羟基尿嘧啶B4腺嘌呤B14B10和B11的混合物B5泛酸B15泛配子酸B6吡哆酸吡哆醛B16NN-二甲基甘氨酸B7生物素B17苦杏仁苷B8腺嘌呤核苷酸B9叶酸B10叶酸和其它微生物的混合物八.VitaminCVitaminCisprobablythemosttalkedaboutvitaminandiscertainlytheonemostwidelyusedasasupplement.ThechemicalnameforvitaminCi