维生素A的介绍

关于维生素A的介绍VitaminA–History

AncientEgypt---curenightblindnessbytopicalapplicationoflivertoeye

AncientGreeks---curebyeatingliver

孙思邈(581-682年)首先用猪肝治疗“雀目”(夜盲症)

1913---2groupspurifiedfatsolublefactorneededforgrowthofrats-McCollumandDavisfounditwasinbutteroreggyolk,notlard-OsbornandMendel,foundincodliveroilandbutter

1930---structureidentified;conversionof-carotenetoVit.A第2页,共77页，2024年2月25日，星期天一、维生素A的性质、吸收与代谢

维生素A亦名视黄醇(Retinol,VA),在自然界中的多是全反式棕榈酸酯。它的衍生物具有特殊的生理功能，如视黄醛(RetinylAldehydeVA醛)对暗适应有效；甘露糖视黄醇磷酸(MannosylRetinyPhosphateMRP)也具有某些生理功能。第3页,共77页，2024年2月25日，星期天维生素A衍生物的分子式第4页,共77页，2024年2月25日，星期天第5页,共77页，2024年2月25日，星期天

第6页,共77页，2024年2月25日，星期天第7页,共77页，2024年2月25日，星期天

维生素A及其衍生物易氧化。氧化剂MnO2可使之成为醛,还原剂可将维生素A酸还原为醛或醇。对碱较稳定,但对酸不稳定,使其脱氢或将双键重新排列。在光或碘的作用下,全反式可变为较稳定的11顺式异构体，在强光下形成二聚体或多聚体。第8页,共77页，2024年2月25日，星期天β-胡萝卜素结构式第9页,共77页，2024年2月25日，星期天第10页,共77页，2024年2月25日，星期天β-胡萝卜素水解为维生素A第11页,共77页，2024年2月25日，星期天StructureofVitaminAand--Carotene第12页,共77页，2024年2月25日，星期天第13页,共77页，2024年2月25日，星期天类胡萝卜素化合物的生物活性（以β-胡萝卜生物活性为100%）类胡萝卜素

活性

类胡萝卜素

活性β-胡萝卜素100β-半胡萝卜素

有α-胡萝卜素

50～54

β-apo-8'-胡萝卜醛72γ-胡萝卜素42～50

β-apo-8'-胡萝卜酸

有β-新胡萝卜素20～40

脱水叶黄素213，4去氢-β-胡萝卜素

75

玉米黄素（隐黄质）57β-胡萝卜素21反-顺异构体比全反式的活性要小

β-胡萝卜素50

第14页,共77页，2024年2月25日，星期天二、维生素A及胡萝卜素的代谢

1.维生素A的吸收维生素A的吸收为主动吸收,需要能量,速率比胡萝卜素要快7~30倍.

食物中的维生素A为酯式→在胰液或绒毛刷状缘中的视黄酯酶分解为游离式进入到小肠壁→在肠内细胞微粒体中被酯酶所酯化,合成为维生素A棕榈酯.

摄取维生素A3~5小时后,吸收达到高峰.

维生素A的吸收也需要胆盐.第15页,共77页，2024年2月25日，星期天第16页,共77页，2024年2月25日，星期天第17页,共77页，2024年2月25日，星期天第18页,共77页，2024年2月25日，星期天第19页,共77页，2024年2月25日，星期天

IntestinalAbsorption-Dietaryretinylestersmustbehydrolyzed

pancreaticcarboxyl(Cholesterolester)hydrolaseretinylesterhydrolase-betacarotene

carotene15,15’dioxygenase

Passivediffusionofretinolintoenterocyte

Re-esterificationinenterocyte(palmitateandstearate)

-LRAT(lecithinretinolacyltransterase)-ARAT(acyl-coA:retinolacyltransferase

Packagingintochylomicrawithtriglycerides,cholesterolesters第20页,共77页，2024年2月25日，星期天

2.维生素A的储存维生素A与乳糜微粒相结合由淋巴系统输送到肝。酯式水解进入肝,然后又再酯化为棕榈酸酯。肝实质细胞负责摄取及新进入的维生素A代谢,一部分维生素A由实质细胞转入类脂储存细胞,这类细胞中有许多类脂滴,85%的维生素A在类脂滴中。第21页,共77页，2024年2月25日，星期天3.维生素A的运输

肝内储存维生素A酯经酯酶水解为醇式，与视黄醇结合蛋白（RetionlBindingProetin,RBP）结合，再与前白蛋白（Prealbumin,PA）结合，形成维生素A-RBP-PA复合体后，才离开肝脏。经血流入靶组织。维生素A在一般情况下必须与蛋白质结合，使之具有水溶性，并比较稳定。

细胞膜对复合体有识别能力，但对未结合的维生素A无识别力，以致对维生素A的摄取失去控制，过多维生素A进入细胞而产生毒性。维生素A-RBP-PA复合体随血流到肠粘膜、膀胱、角膜及上皮组织等靶细胞后，细胞膜上有RBP的特殊受体，可与RBP结合，并将维生素A释放出来，进入细胞内。维生素A进入到靶细胞后，立即与细胞视黄醇结合蛋白（CellularretinolBindingProtein,CRBP）相结合。第22页,共77页，2024年2月25日，星期天VitaminA,whichcirculatesintheplasmaasacomplexwithretinol-bindingprotein(RBP)leavesthebindingprotein,whenthecomplexbindsthecellsurfacereceptor.Theliberatedretinolcrossesthecellmembraneviathereceptorandistransferredtoanintracellularbindingprotein,knownascellularretinolbindingprotein(CRBP).CRBPthenseemstodeliverretinoltothetargetproteinsthatbringabouttheultimatefunction.第23页,共77页，2024年2月25日，星期天第24页,共77页，2024年2月25日，星期天4.维生素A的分解代谢及排出视黄醇通过氧化转变为维生素A酸，其中一部分异构为β顺式。大便中排出以葡糖视苷酸为主，为主要排出途径。尿中代谢产物一半为水溶性者，一半为脂溶性者。第25页,共77页，2024年2月25日，星期天维生素A的氧化代谢的可能途径第26页,共77页，2024年2月25日，星期天维生素A的氧化代谢的可能途径第27页,共77页，2024年2月25日，星期天第28页,共77页，2024年2月25日，星期天5、胡萝卜素的吸收胡萝卜素的微胶粒溶液在小肠内吸收。油溶液中者吸收最好，磷脂有助于形成微胶粒溶液而利于吸收。胆盐不但促进胡萝卜素运输至肠细胞，助其与细胞表面相结合，并促进胡萝卜素的分解。维生素E及其他抗氧化剂可保护侧链的共轭双键系统免于氧化。胡萝卜素吸收是扩散性的，其吸收量与剂量大小有相反关系。血浆中的类胡萝卜素可分为β-胡萝卜素、叶黄素，番茄红素及其他类胡萝卜素，视摄入情况而定。可存在于肝、脂肪、肾、皮肤及血管粥样硬化的斑块中。第29页,共77页，2024年2月25日，星期天三、维生素A的生理功能维生素A具有维持正常生长、生殖、视觉及抗感染的功能，但其作用机理迄今尚未完全清楚。第30页,共77页，2024年2月25日，星期天第31页,共77页，2024年2月25日，星期天1、维生素A与视觉的关系视网膜上有两种视细胞，即视杆细胞与视锥细胞，人类前者数量多，与暗视觉有关；后者数量少，与明视觉及色觉有关，他们都有视色素，由视蛋白与生色团组成。视杆细胞外段含有视色素是感光部分。第32页,共77页，2024年2月25日，星期天第33页,共77页，2024年2月25日，星期天第34页,共77页，2024年2月25日，星期天视紫红质(rhodopsin)，由维生素A醛与视蛋白（opsin）结合而成。维生素A醛由维生素A氧化而来，经异构酶作用使其变为11-顺式维生素A醛。维生素A醛由视蛋白之间的一级结构是11-顺维生素A醛的醛基与视蛋白中赖氨酸ξ氨基形成希夫碱（Schiffbase）键，随之引起视蛋白高级结构改变，产生相互保护的二级结构，在黑暗中非常稳定。第35页,共77页，2024年2月25日，星期天第36页,共77页，2024年2月25日，星期天VitaminAisalmostexactlythesameasonehalfoftheyellowpigmentincarrots,beta-carotene.LightcausesvitaminAtochangeshapefromthebendcisformtothestraighttransform.Oureyessenselightby'seeing'thischangeinshape.第37页,共77页，2024年2月25日，星期天

当光照时，一个视紫红质接受一个光子后，维生素A醛在11-C上转成全反维生素A醛，视蛋白的立体构形也发生变化.

维生素A醛又经视细胞外端的维生素A还原酶使成其变为维生素A，然后由色素上皮细胞微粒体中酯酶将其酯化而储存于色素上细胞内，需要时再异构为11-顺维生素A。暗适应按上述相反方式进行，又形成视紫红质。第38页,共77页，2024年2月25日，星期天第39页,共77页，2024年2月25日，星期天第40页,共77页，2024年2月25日，星期天暗时Na+从视杆细胞内段移到外段，形成暗电流（Darkcurrentflow）。当视紫红质经光异构后变为前光视紫红质（Prelumirhodopsin）,所结合的Ca2+在视杆细胞外段释放出来，中止了Na+流动及暗电流，其结果产生电压的波动，这种电位差使神经刺激加强传入脑中发生光感，也可用视网膜电图测定。第41页,共77页，2024年2月25日，星期天(1)11-cisretinalandopsininarodcellcombinetoformRhodopsin.(2/3)Chemicalchangesoccurfollowingtheabsorptionofaphotonoflight.(4)AftertransductionoccursmetarhodopsinIIdissociatesintoall-transretinalwhichisomerisesasthecyclebeginsagain.(5)Thekeystepinthemechanismisstep3thetransductionofphotonreceptiontoaneuralactionpotential.

第42页,共77页，2024年2月25日，星期天第43页,共77页，2024年2月25日，星期天维生素A进入到色素上皮细胞内以酯式储存于胞浆的油滴内。暗适应的眼中，有一半的维生素A为11-顺式，在视杆细胞的外段有少量的游离维生素A，其中60%为11-顺式，生理上很重要。

维生素A缺乏时，首先肝内储存的维生素A释放供给其他组织，肝的储存量下降，血浆维生素A正常。当肝储存量将近空竭时，血浆维生素A水平才下降，但由于视网膜的色素上皮组织有维生素A积累，视紫红质的维生素A醛下降较慢。色素上皮细胞内维生素A缺乏时，才有夜盲症出现。第44页,共77页，2024年2月25日，星期天Retinolistransportedtotheretinaviathecirculation,whereitmovesintoretinalpigmentepithelialcells.There,retinolisesterifiedtoformaretinylesterthatcanbestored.Whenneeded,retinylestersarebrokenapart(hydrolyzed)andisomerizedtoform11-cisretinol,whichcanbeoxidizedtoform11-cisretinal.11-cisRetinalcanbeshuttledtotherodcell,whereitbindstoaproteincalledopsintoformthevisualpigment,rhodopsin(visualpurple).Absorptionofaphotonoflight第45页,共77页，2024年2月25日，星期天第46页,共77页，2024年2月25日，星期天Nightblindnessisalsoanearlysymptom第47页,共77页，2024年2月25日，星期天XerophtalmiaThisisarangeofdisordersthataffecttheeyeandthatcanleadtoblindness.Thesymptomsofxerophthalmiaoccurinapproximatelythefollowingorder:

Nightblindness:Thechildcannotseeinthedimlight,makingchildtofalloverthingsandcannotseetoeat.Bitot´sspots:Thesearefoamy,soapyandwhitishpatchesonthewhitepart(theconjunctiva)oftheeye.Theydon抰affectthesightindaylight.Conjunctivaxerosis:Thismeansdryness,slightlroughnessorwrinklesinthewhitepartoftheeye,whichareusuallywet,smoothandshiny.Changesofthetearductsalsoleadtoreducedwettabilityoftheeye.Corneallesions:Iftheclearpartoftheeyeisdamagedthepersoncan抰seeproperlyandmaygoblind.Blindnessisaseriouslyirreversiblechange.Itisimportanttorecogniseandtreatearlysymptoms.Bitot`sspot

第48页,共77页，2024年2月25日，星期天2、维生素A对糖蛋白合成的影响缺乏维生素A的动物的某些组织，如小肠、角膜、气管上皮组织及血清等的特殊糖蛋白减少，给以维生素A或维生素A酸可以促进其合成。细胞膜表面的蛋白主要为糖蛋白，细胞膜的功能如接触抑制、分化及识别环境的能力，可能与糖蛋白有关。免疫球蛋白也是糖蛋白，维生素A营养状况影响免疫功能，可能与此有关。第49页,共77页，2024年2月25日，星期天维生素A在糖蛋白合成中变化分为三个步骤(以甘露糖为例)①形成维生素A磷酸酯（Retinylphosphate,RP）；②由RP合成MRP(Mannosylretinylphosphate,MRP)，这一步骤在微粒体内合成；③将单糖转移至糖蛋白上第50页,共77页，2024年2月25日，星期天VA在糖蛋白合成中的作用

第51页,共77页，2024年2月25日，星期天

细胞膜表面蛋白主要是糖蛋白，糖蛋白的合成需要视黄醇，当视黄醇缺乏时，糖蛋白合成受阻，黏膜上皮的正常结构和功能改变，上皮组织发生鳞状角化。第52页,共77页，2024年2月25日，星期天3、清除自由基

β-胡萝卜素有很好的抗氧化作用，能通过提供电子抑制活性氧的生成达到清除自由基的目的。

β-胡萝卜素与维生素E两者在抑制脂质过氧化反应过程中有协同增效作用。第53页,共77页，2024年2月25日，星期天第54页,共77页，2024年2月25日，星期天四、维生素A的需要量中国RDA成人每日800g.其中1/3最好来自视黄醇,即266g;2/3可为β-胡萝卜素,应为5346=3204g.第55页,共77页，2024年2月25日，星期天中国居民膳食维生素A推荐摄入量(RNI)年龄（岁）RNI*(

gRE)年龄（岁）RNI*(

gRE)0~40014~男800女7000.5~40018~8007001~500孕妇：初期800

4~600

中期900

7~700

晚期900

11~700乳母1200

注：*建议儿童及成人膳食维生素A约1/3~1/2以上来自动物性食物；但孕妇膳食维生素A来源应以植物性食物为主。第56页,共77页，2024年2月25日，星期天第57页,共77页，2024年2月25日，星期天五、维生素缺乏症

VitaminAdeficiencyisapublichealthproblemin118countries,especiallyinAfricaandSouth-EastAsia,onceagainhittinghardestyoungchildrenandpregnantwomeninlow-incomecountries.

Crucialformaternalandchildsurvival,supplyingadequatevitaminAinhigh-riskareascansignificantlyreducemortality.Conversely,itsabsencecausesaneedlesslyhighriskofdiseaseanddeath.第58页,共77页，2024年2月25日，星期天第59页,共77页，2024年2月25日，星期天Vitamin-ADeficiency

EarlyStage

Vitamin-ADeficiency

LateStage

第60页,共77页，2024年2月25日，星期天第61页,共77页，2024年2月25日，星期天第62页,共77页，2024年2月25日，星期天Afewsalientfacts

Between100and140millionchildrenarevitaminAdeficient.

Anestimated250000to500000vitaminA-deficientchildrenbecomeblindeveryyear,halfofthemdyingwithin12monthsoflosingtheirsight.

Nearly600000womendiefromchildbirth-relatedcauseseachyear,thevastmajorityofthemfromcomplicationswhichcouldbereducedthroughbetternutrition,includingprovisionofvitaminA.第63页,共77页，2024年2月25日，星期天Breastfeeding.BreastmilkisanaturalsourceofvitaminA.PromotingbreastfeedingisthebestwaytoprotectbabiesfromVAD.VitaminAsupplementation.Fordeficientchildren,theperiodicsupplyofhigh-dosevitaminAinswift,simple,low-cost,high-benefitinterventionshasalsoproducedremarkableresults,reducingmortalityby23%overallandbyupto50%foracutemeaslessufferers.第64页,共77页，2024年2月25日，星期天Foodfortification.Takingoverwheresupplementationleavesoff,foodfortification(e.g.sugarinGuatemala)maintainsvitaminAstatus,especiallyforhigh-riskgroupsandneedyfamilies.Homegardens.Forvulnerableruralfamilies(e.g.inAfricaandSouth-EastAsia),growingfruitsandvegetablesinhomegardenscomplementsdietarydiversificationandfortificationandcontributestobetterlifelonghealth.第65页,共77页，2024年2月25日，星期天VitA缺乏所致毛囊角化VitA缺乏所致皮肤干燥第66页,共77页，2024年2月25日，星期天六、维生素A的来源第67页,共77页，2024年2月25日，星期天第68页,共77页，2024年2月25日，星期天AverageintakeofvitaminAinthetypicalAmericandiet.The"OtherFoods"categoryincludesgrainproducts(0.5%)andmiscellaneousfoods(1.2%).第69页,共77页，2024年2月25日，星期天