营养学维生素

关于营养学维生素第1页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三争论1：抗氧化维生素能否抗癌？争论2：抗氧化维生素能否防止心脏病？争论3：抗氧化维生素能否防止糖尿病并发症？第2页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三Bitot`s斑（毕托斑）角膜穿孔皮肤干燥粗糙第3页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三第4页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三第5页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三一、发现维生素营养就是蛋白质、脂肪、碳水化物氧化。Liebig1840年，Budd：“坏血病是缺少某一种必需物质所致，可以自信地说这种物质在不久的将来能被有机化学家或生理学家在实验室中发现”。第6页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三Eijkman用碾白米喂鸡偶然发现了实验性脚气病，随后证实用水或乙醇提取米糠中的一个物质可以治愈脚气病。Grijns提出脚气病发生是因食物中缺少中枢神经系统新陈代谢所必需的物质Eijkman认识到米糠中有一种物质，其本质与蛋白貭、脂肪或盐类不同，为健康所必需，缺乏会引起营养性多发性神经炎。1911年，CasimirFunk发现糙米中防治脚气病的物质是一种胺。1912年，将其称为Vitamine，意为“Vitalamine”，后改为vitamin第7页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三没有动物能依靠纯蛋白质、脂肪和碳水化物组成的混合物而生存；供应必需非有机物的动物仍不能健康生长。动物可以依靠植物组织生存，也可以依靠其动物组织生存，这些食物包含了无数物质，而不仅仅是蛋白质、碳水化合物和脂肪。FrederickHopkins1861-1947Hopkings,G.G.[1906],Analyst.31,395~403第8页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三获奖者发现1929ChristianEijkmanFrederickG.Hopkins发现抗神经炎作用维生素发现具有刺激生长作用的维生素1934GeorgeH.WhippleGeorgeR.Minot，WilliamP.Murph发现涉及肝脏治疗恶性贫血1937AlbertvonSzent-GyörgiCharlesG.King发现涉及生物氧化，特别是VC及反丁烯二酸的催化作用1943HenrikDam；EdwardA.Doisy发现维生素K及其化学本质1953FritzA.Lipmann发现辅酶A及在中间代谢中作用1955AxelH.Theorell发现氧化酶的本质及其作用方式1964FeodorLynen；KonradBloch发现胆固醇和脂肪酸代谢机制及调节1967GeorgeWald，HaldanK.HartlineRagnarGranit发现视觉中基本的化学和生理学过程维生素研究诺贝尔奖（医学和生理学）第9页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三维生素研究诺贝尔奖（化学）获奖者发现1928AdolfWindaus在类固醇及其相关维生素结构方面的研究1937WalterN.HaworthPaulKarrer在碳水化合物和维生素C结构方面的深入研究；在类胡萝卜素、黄素类、维生素A和B结构的深入研究1938RichardKuhn在类胡萝卜素和维生素方面工作第10页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三持机体正常生理功能和细胞内特异代谢反应所必需的一类低分子有机化合物。④需要量甚微，但不能缺少，不然可引起缺乏症。①以维生素本身或能被体内利用的前体化合物的形式存在于天然食物中，含量极少；②体内不能合成或合成不足，须由食物供给③不参与机体组成，也不提供能量维生素的定义和特征第11页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三按字母按化学结构或功能英文名称维生素A 视黄醇，视黄醛，视黄酸，抗干眼病维生素retinol维生素D钙化醇，抗佝偻病维生素calciferol维生素E生育酚

tocopherol维生素K叶绿醌，抗出血维生素phylloquinone维生素B1硫胺素，抗脚气病维生素thiamin维生素B2核黄素

riboflavin维生素PP尼克酸（烟酸），尼克酰胺（烟酰胺），抗赖皮病维生素nicotinicacid维生素B5泛酸Pantothenicacid维生素B6吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺pyridoxine维生素M叶酸，维生素B11folate维生素H生物素biotin维生素B12钴胺素，抗恶性贫血维生素cobalamin维生素C抗坏血酸，抗坏血病维生素ascorbicacid第12页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三二、维生素的生物学作用研究阐明维生素作用的分子机制，包括其在基因表达中的作用，阐述代谢途径，确定维生素与其他影响维生素功能和需要的营养素和/或因素的相互作用；确定维生素在（如癌症、心血管疾病）、先天性疾病（如神经管缺损）和传染病病因学和治疗中的作用，确定维生素在生命过程中的需要量.第13页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三（一）维生素D生理作用及相关慢性病预防作用维生素D+结合蛋白肝脏25羟化酶25(OH)D3肾脏羟化酶1α,25(OH)2D324R,25(OH)2D3外周靶器官VDR或膜受体+骨骼消化道肝脏肾脏心脏骨骼平滑肌软骨血液淋巴皮肤神经其他内分泌一类可通过食物或日晒获取的脂溶性物质调节基因调节信号转导第14页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三1.调节钙、磷代谢平衡第15页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三2.维护正常免疫功能作用于抗原呈递细胞和T细胞，诱导基因耐受性树突细胞，抑制致病性T淋巴细胞，促进调节性T淋巴细胞的增生,活化休眠T细胞;调节B细胞增殖和免疫球蛋白产生；通过阻止IL-2转录因子活化抑制IL-2分泌；VD-VDR复合体能与IFN-γ启动子区的VDRE结合，直接抑制其表达.EffectsofvitaminDoninnateandadaptiveimmunity

第16页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三3.维护肌肉功能1α,25(OH)2D3通过启动蛋白激酶C和在肌质网中转运Ca2+作用于肌细胞，这对肌肉收缩作用是必需的肌细胞中存在VDR，VDR敲除小鼠肌肉发育会受到影响第17页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三与维生素D有关的人类疾病骨骼疾病儿童：佝偻病；成人：软骨病。特征：骨骼有机质钙化障碍，出现过量的未钙化类骨质，常常伴有血清碱性磷酸酶活性升高第18页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三糖尿病流调显示T1DM发生与维生素D缺乏有密切联系。补充VD有预防作用，在疾病中可保护胰岛功能、调节免疫应答控制血糖；VD缺乏可能是T2MD的危险因素。T2MD风险人群血清VD降低。短期VD补充可促进胰岛素分泌，长期补充能影响血糖水平.第19页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三心血管疾病Possiblemechanismofincreasedcardiovascular(CV)riskfromvitaminDdeficiency.VD与心血管疾病是否有关存在争议1966-2009VD和钙补充与心血管疾病meta分析显示，中、高剂量VD补充可降低心血管病风险，补钙有副作用美、德等国的基于人口大样本横断面研究资料支持血浆维生素D水平与血压值及高血压发病呈负相关第20页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三癌症TherelationshipbetweenvitaminDmetabolism,vitaminDaction,andcancer.低水平血清VD是高风险的癌症发病人群；补充VD可降低癌症发病风险的证据不足；钙三醇可通过VDR调节细胞的分化、增殖、凋亡以及血管生成而发挥抗癌作用第21页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三维生素D的毒性维生素D摄入量维持最佳骨矿物质密度、牙齿健康、下肢功能，降低骨折和癌症风险，最有利的血清25-OH-D3浓度为90～100nmol/L,需要每天摄入维生素D1000IU维生素D过多的体征：厌食，胃肠道不适、恶心、呕吐，头痛，虚弱、跛脚，多尿症、剧渴，精神紧张，高血钙症，钙质沉着。第22页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三（二）抗氧化维生素与心血管疾病、糖尿病和癌症预防有着10亿美元以上的维生素工业是建立在这种观念上的:服用维生素可能预防疾病中国居民维生素补充剂使用现状(2002)第23页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三带有一个或多个未配对电子的原子或分子自由基种类名称生成反应O超氧阴离子O2＋e

OHO2·氢过氧基O＋

H

HO2·H2O2过氧化氢2O＋2H

SODH2O2＋O2HO·羟自由基O＋

H2O2Fe3+HO·＋OH＋O21O2单线态氧

O2＋能量

1O2

RO·脂质氧自由基ROOH＋ORO·＋OH＋O2ROO·脂质过氧自由基R·＋O2

ROO·NO·一氧化氮自由基精氨酸脱氨NH3

NO·NO2·二氧化氮自由基NO·+O·+H

ONOOHNO2·+HO·第24页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三活性氧的生理效应作为信号分子,NO和O、H2O2等活性氧在神经、内分泌、循环、免疫等生理活动中发挥作用,其还可作为第二信使参与启动多种细胞生物学效应.1.信号传导功能胞外氧化剂可调节Mn-SOD基因表达，活性氧还参与调控c-fos、c-Jun等基因表达2.调控基因表达和发育参与凝血酶原的合成;参与胶原蛋白的合成;解毒和杀菌的作用3.其他第25页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三活性氧的毒性作用【细胞膜损伤】▲膜蛋白功能抑制,受体失活、泵失灵,信号传递障碍▲线粒体功能受损,ATP生成减少▲膜结构破坏膜脂质过氧化膜不饱和性异常膜流动性↓、通透性↑第26页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三

OH•（占80%活性氧）加成反应碱基发生修饰、断裂、交联染色体畸变、断裂【蛋白失活机制】▲破坏酶的活性中心－巯基；▲破坏酶活性所必需的脂质微环境；▲酶之间形成多聚物；▲攻击酶活性中心部位的氨基酸；▲激活磷脂酶A2

PG、LT生成↑炎症反应加剧【蛋白质变性和酶活性降低】【DNA损伤和染色体畸变】胸腺嘧啶5，6-双键胸腺嘧啶自由基第27页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三【诱导炎症介质产生】▲氧化还原剂作用脂质过氧化、细胞内钙超载激活PLA2

PG、PLA2、LT↑，细胞因子、粘附分子转录、合成、表达↑▲转录因子作用启动NF-B▲激活WBC炎症介质↑PLA2：磷脂酶A2、LT：白三烯第28页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三酶系统微量元素超氧化物岐化酶（SOD）Zn、Mn、Cu触酶（CAT）Fe谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）Se谷胱甘肽硫转移酶（GST）Se机体防护自由基损伤体系非酶系统相关成分维生素VE、VC、-胡萝卜素氨基酸半胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸、组氨酸金属蛋白质铜蓝蛋白、转铁蛋白、乳铁蛋白第29页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三氧化应激指机体或细胞内氧自由基的产生过多