人体需要的营养素和能量4-维生素

11/15/20241第四节维生素（Vitamins，Vit）第四节Vit一、概述是参与

细胞内特异代谢反应；以

维持机体正常生理功能；所必需的

化学结构不同、生理功能各异的小分子有机化合物（一）特点**1．以其本体或前体形式存在于天然食物中2．多数Vit不能在体内合成，除脂溶性Vit外，也不能在组织中大量储存，需由食物提供即使有些Vit（如VitK、B6）可由肠道微生物合成一部分，但也不能满足机体的需要3．不提供能量，且每日需要量较少（仅以mg或µg计）4．一些Vit具有几种结构相近，但生物活性相同的化合物如VitA1、VitA2，VitD2和VitD3，吡多醇、吡多醛、吡多胺等具体常混用前两种为主按功能抗干眼病维生素抗脚气病维生素等按化学结构按发现顺序以字母命名维生素ABCD等视黄醇硫胺素核黄素尼克酸等（二）命名（三）分类**11/15/20244(三)分类水溶性01B族VitVitC等02溶于水03体内无储存04脂溶性05溶于Fat06肝脏可蓄积07VitADEK08发病特点季节性地区性集中性继发性原发性原因维生素缺乏Vit缺乏维生素A概念和理化性质VitA类是含β-白芷(zhi)酮环多烯基结构、具有视黄醇（retinol）生物活性的一大类物质已形成的VitA（performedvitaminA）指已具视黄醇生物活性的VitA来自动物性食物（如鱼肝油、肝、蛋、奶），植物中不含其中，β-胡萝卜素含量最高（常与叶绿素并存），也最重要VitA原（provitaminsA）主要有α-、β-和γ-胡萝卜素等指在黄、红、深绿色植物中含有的、可在体内转变为VitA的部分类胡萝卜素（carotenoids）其它的类胡萝卜素如玉米黄质、辣椒红素、叶黄素、番茄红素等不能分解形成VitA其次是α、γ-胡萝卜素、隐黄素VitA和胡萝卜素均耐热、酸、碱易被氧化和被紫外线破坏，脂肪酸败也可破坏理化性质**一般烹调加工不易破坏食物中含有磷脂、VitE、VitC和其它抗氧化物质时，VitA和胡萝卜素均较稳定（二）生理功能11/15/20249(三)功能维持正常视觉01维持上皮的正常生长和分化02促进生长发育03抑癌作用04维持正常免疫功能05干眼病维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变性，泪腺受损分泌减少，结膜出现皱纹，失去正常光泽。患者常感眼睛干燥、怕光、流泪，发炎，疼痛缺乏毕脱氏斑（Bitotspots）过量1大剂量VitA摄入可引起急性、慢性和致畸毒性2大量摄入类胡萝卜素可出现高胡萝卜素血症，易出现类似黄疸的皮肤，但停止使用类胡萝卜素，症状会逐渐消失，未发现其它毒性3（三）食物来源及供给量11/15/202412视黄醇当量(µg)**=1/3VitA(IU)+1/6β-胡萝卜素(µg)1RNI800µg视黄醇当量2UL3000µg视黄醇当量311/15/202413(六)来源/RNI维生素D概念、理化性质**具有钙化醇生物活性的一类物质，以VitD2、D3最常见VitD化学性质比较稳定中性和碱性溶液中耐热，不易被氧化但在酸性环境下会逐渐破坏一般烹调加工不易破坏（二）吸收与代谢11/15/202415(二)吸收代谢吸收后需在肝、肾中分别进行一次羟化才能形成具有活性的VitD2或VitD3VitD的储存器官主要是脂肪、肝组织促进小肠钙吸收促进肾小管对钙、磷的重吸收对骨细胞呈现多种作用调节基因转录作用通过VitD内分泌系统调节血钙平衡生理功能VitD作用方式实际上是激素，故摄入量要控制缺乏与过多症缺乏症原因：日光照射不足，膳食摄入不足表现：缺钙的临床表现佝偻病（rickets）骨质软化症（osteomalacia）骨质疏松症（osteoporosis）手足痉挛症12345VitD缺乏症“O”型腿过多症长期大量摄入VitD（尤其是鱼肝油来源）可出现中毒症状机体营养状况评价血中25-(OH)D3水平是D3在血中的主要存在形式半衰期为3周，可特异地反映几周-几个月内VitD的储存情况常用高压液相色谱法测定，结果准确可靠半衰期为4-6hr，可用竞争受体结合试验（competitivereceptorbindingassay）测定2．1,25-(OH)2D3[1ng=10-9g，1pg=10-12g，（p音皮或可）]正常值：38-144pmol/L（16-60pg/L）（六）来源与供给量1．来源01鼓励经常而适当的阳光照射02VitD03阳光不足04紫外线灯照射05VitD强化奶06鱼肝油07其它来源08主要海水鱼次要肝/蛋黄供给量VitD单位：IU或µgIUVitD3=0.025µgVitD31µgVitD3=40IUVitD3RNI5µg（16岁以上成人）UL10µg010302四、维生素E（一）概念与理化性质**是指含苯并二氢吡喃结构，具有α-生育酚活性的一类物质包括*四种生育酚（tocopherols，即α/β/γ/δ-T）和四种三烯生育酚（tocotrienols，即α/β/γ/δ-TT）。以α-生育酚的活性最高对热及酸稳定，对碱不稳定，对氧十分敏感，油脂酸败加速破坏一般烹调时VitE损失不大，但油炸时VitE活性明显↓（二）吸收与代谢11/15/202424(二)吸收/代谢膳食中VitE主要由α-生育酚和γ-生育酚，在正常情况下其中约20-30%可被吸收主要储存在脂肪组织中。几乎只存在于脂肪细胞、所有的细胞膜和血循环的脂蛋白中（三）生理功能**调节血小板的粘附力和聚集作用0504与动物的生殖功能和精子生成有关抗氧化作用01预防衰老0302促进Pro更新1缺乏与过多2缺乏症**3VitE在食物分布甚广，且体内可较多储存，缺乏症较少发生4长期缺乏者可出现红细胞受损，红细胞寿命缩短，出现溶血性贫血5正常偏低的VitE营养状况可能增加动脉粥样硬化、癌症（如肺癌、乳腺癌）、白内障以及其它退行性疾病的危险过多症VitE的毒性较小每日摄入600mg可能出现中毒症状，如视觉模糊、头痛和极度疲乏等动物可出现生长抑制等机体营养状况评价*血清VitE水平红细胞溶血试验食物来源**和供给量01含量丰富的有植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类02蛋类、鸡（鸭）肫、绿叶蔬菜中含有一定量03肉类、鱼类、水果及其它蔬菜中含量很少04当PUFA摄入量增多时，相应地应增加VitE摄入量05一般每摄入1gPUFA，应摄入0.4mgVitE06AI成年人男女均为14mg/d07Cu2+、Fe3+等金属离子可加速VitC氧化破坏维生素C（抗坏血酸，ascorbicacid）理化性质**为含6碳的α-酮基内酯的弱酸极易溶于水，微溶于乙醇结晶VitC稳定，水溶液不稳定，在有氧或碱性环境中极易被氧化破坏030405060102血中VitC水平受肾清除率的限制，血浆VitC的最高浓度不会超过肾阈值（renalthreshold）VitC可逆浓度转运至许多细胞中，并在其中形成高浓度积累，但不同组织的积累相差很大以垂体、肾上腺等组织和血液中的白细胞和血小板VitC浓度最高，为血浆VitC的80倍以上吸收率与摄入量↑而↓**（二）吸收**、转运、代谢绝大多数在小肠远端由钠依赖主动转运系统吸收，被动简单扩散吸收数量较少01040203生理功能**VitC在体内能进行可逆氧化。VitC的氧化还原特性决定了它是一种电子供体。VitC的所有生理功能几乎都与还原作用有关作为酶的辅因子或辅底物参与多种重要的生物合成包括胶原蛋白、肉碱、某些神经介质和肽激素的合成及酪氨酸代谢等抗氧化作用参与O2-·、OCl3·、OH·、NO·、NO2·等自由基的清除，保护DNA、Pro和膜结构免受损伤对Fe吸收、转运和储存、叶酸转变为四氢叶酸、胆固醇转变为胆酸从而降低血胆固醇均有作用其他对其它Vit，包括B族Vit、VitA、E有节省作用还可抑制N-亚硝基化合物的合成而预防癌症缺乏症**与过量**多数哺乳动物可通过古洛糖酸内酯氧化酶合成VitC，人类、灵长类动物缺乏该酶而不能合成缺乏症坏血病（scurvy）早期有疲劳、倦怠、皮肤瘀点或瘀斑、毛囊过度角化，其中毛囊周围轮状出血具有特异性，继而牙龈肿胀出血，重者皮下、肌肉、关节出血其它症状：抵抗力下降，伤口愈合迟缓，关节疼痛、关节腔积液等过多VitC毒性很低，日常膳食极少过量01一次口服数g时可能出现高渗性腹泻、腹胀02摄入量≥500mg/d可能↑尿中草酸盐排泄↑尿路结石危险03患葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏的病人大量VitC静脉注射或一次口服≥6g时可能发生溶血04坏血病（幼儿舌下出现瘀点、瘀斑）VitC缺乏症——坏血病（皮肤下出现瘀点）机体营养状况评价**VitC尿负荷试验成人一次口服VitC500mg，收集4hr尿，测定其中VitC排出总量＜3mg缺乏，＞10mg正常血浆VitC含量白细胞中VitC浓度RNI100mgUL1000mg含量最高的是刺梨（2000mg/100g）水果中柑橘、柠檬、青枣、山楂、猕猴桃等以及一些野菜、野果含量丰富柿子椒、番茄、菜花及各类深色叶菜类主要存在于新鲜蔬菜和水果中食物来源*及供给量硫胺素（VitB1，thiamin）01由1个嘧啶环和1个噻唑环通过亚甲基桥连接而成02理化性质**03略带酵母气味，易溶于水，微溶于乙醇04酸性条件下稳定，碱性环境尤其在加热时易分解破坏05亚硫酸盐存在时迅速分解为嘧啶环和噻唑而失去活性06吸收、转运和代谢空肠吸收低浓度时主要靠Na+依赖的、耗能的、载体介导的主动转运系统吸收高浓度时可由被动扩散吸收，但效率低，一次口服2.5-5.0mg大部分不被吸收在空肠粘膜细胞内经磷酸化作用转变为焦磷酸酯，在血液中主要以焦磷酸酯的形式由红细胞完成体内转运代谢产物为嘧啶和噻唑及其衍生物04生物半衰期05硫胺素以不同形式存在于各种细胞中01以肝、肾、心脏最高，约比脑中高2-3倍03主要有硫胺素焦磷酸酯（thiaminpyrophosphate，TPP）、硫胺素单磷酸酯（thiaminmonophosphate，TMP）、硫胺素三磷酸酯（thiamintriphosphate，TTP）和少量的游离硫胺素02以焦磷酸硫胺素（TPP）辅酶形式发挥生理功能，通过两个重要的反应*参与体内三大营养素的代谢α-酮酸的氧化还原反应磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应在维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能以及在维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌方面起着重要作用*这些功能属非辅酶功能，可能与TPP直接激活神经细胞氯通道，控制神经传导启动有关（三）生理功能缺乏与过量缺乏症*脚气病（beriberi）根据典型症状分为湿性、干性和混合型脚气病三型另外，少数可出现Wernicke-Korsakoff综合征（也称为脑型脚气病）婴儿（2-5月龄）可出现婴儿脚气病摄入大量VitB1（大于维持量的1-200倍）仍未发生明显的毒性反应但过量摄入并无必要机体营养状况评价*2．过量尿负荷实验成人一次口服5mgVitB1，收集4hr尿量，测定其中VitB1的排出总量1．尿中VitB1排出量任意一次尿VitB1与肌酐排出量比值肌酐的排出速率恒定，不受尿量多少的影响可用相当于1g肌酐的尿中VitB1排出量（µg/g）来反映其营养状况因采样方便而广泛应用于营养调查中01030204红细胞转酮醇酶活力系数（erythrocytetransketolase-actioncoefficient，ETK-AC）或TPP效应01血中VitB1绝大多数以TPP形式存在于红细胞中，并作为转酮醇酶辅酶发挥作用02该酶活力与血中VitB1浓度密切相关。在缺乏早期其活性就已↓，是广泛应用的可靠方法03体外测定加与不加TPP时RBC中该酶的活力变化之差占基础活性的百分率0402010304食物来源*及供给量良好来源：动物内脏、瘦肉、全谷、豆类、坚果、蛋类VitB1广泛存在于各类食物中主要来源：谷类，但不应过度碾磨VitB1的需要量与能量代谢有关11/15/202450该量相当于出现缺乏症的数量的4倍，足以使机体保持良好的健康状态但能量摄入＜2000kcal/d的人，其VitB1摄入量也不应＜1mg每摄入4.2MJ(1000kcal)/d热能，需要0.5mgVitB1核黄素（VitB2，riboflavin）理化性质**由核糖和异咯嗪构成水溶性，但溶解度低(27.5℃，12mg/100ml)中性、酸性条件下对热稳定，碱性条件下易分解破坏游离型对光（尤其是UV）敏感不可逆分解食物中大多数VitB2+磷酸+蛋白质复合化合物（黄素蛋白），一般加工、烹调损失率较低（肉类15-20%，蔬菜20%）（二）吸收与转运11/15/202453(二)吸收/转运食物中黄素蛋白(FMNFAD)VitB2主动转运吸收血中与白蛋白松散结合生理功能*与VitB2分子中异咯嗪上1,5位N存在的活泼共轭双键有关(它既可作氢供体，又可作氢递体)VitB2以FMN、FAD形式作为多种黄素酶类的辅酶催化广泛的氧化-还原反应呼吸链能量产生氨基酸脂类氧化嘌呤碱转化为尿酸芳香族化合物的羟化Pro与某些激素的合成Fe的转运参与叶酸吡多醛尼克酸的代谢VitB2还具有抗氧化活性，可能与黄素酶-谷胱甘肽还原酶有关缺乏常伴有脂质过氧化作用增强缺乏**与过量缺乏原因摄入不足和酗酒缺乏症某些药物（如治疗精神病的普吗嗪、丙咪嗪，抗癌药阿霉素，抗疟药阿的平等）可抑制VitB2转化为活性辅酶形式长期服用缺乏症症状11/15/202458口腔-生殖综合征（orogenitalsyndrome）皮肤：丘疹或湿疹性阴囊炎（女性阴唇炎）、鼻唇沟、眉间、眼睑和耳后脂溢性皮炎口部：口角裂纹、口腔粘膜溃疡、地图舌等眼部：睑缘炎、角膜毛细血管增生和羞明等严重缺乏时常伴有其它B族Vit缺乏及相应症状长期缺乏儿童生长迟缓，轻中度缺铁性贫血溶解度低+肠道吸收有限无过量或中毒危险大鼠经口10g/(kg·bw)未见任何毒作用机体营养状况评价**2．过量01红细胞谷胱甘肽还原酶是黄素酶，其活力大小可准确反映组织中VitB2的营养状况1．红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数(EGR-AC)02尿中VitB2排出量任意一次尿VitB2与肌酐排出量比值原理与VitB1相同尿负荷实验成人一次口服5mgVitB21食物来源**及供给量2来源3VitB2广泛存在于食物中，但含量有较大差异4良好来源为动物性食物：内脏、蛋黄、奶类含量丰富5植物性食物中绿叶蔬菜（尤其是菠菜、韭菜、油菜）及豆类较多。水果中也有一定的含量6粮谷类最低（尤其是碾磨过精的粮谷）2．RNI11/15/202465VitB2是我国人群易缺乏的营养素之一VitB2需要量也与能量代谢有关每摄入1000kcal能量需要0.5mgVitB2烟酸理化性质**又称尼克酸(niacin，nicotinicacid)/抗癞皮病因子(preventivepellagra，VitPP)/VitB5是吡啶3-羧酸及其衍生物的总称，包括烟酸和烟酰胺等烟酸、烟酰胺均能很好溶于水、乙醇，烟酰胺溶解性好于烟酸1g烟酰胺可溶于1ml水或1.5ml乙醇中对酸、碱、光、热均稳定是最稳定的Vit，一般烹调损失极小03040201吸收、代谢1在胃肠道迅速吸收，并在肠粘膜细胞内转化为辅酶形式NAD和NADP2低浓度时靠有Na+存在的易化扩散3高浓度时靠被动扩散4血液中转运形式：烟酰胺5烟酸在肝内甲基化形成N1-甲基尼克酰胺（N1-MN），并与N1-甲基-2吡啶酮-5-甲酰胺（2-吡啶酮）等代谢产物一起从尿中排出6（三）生理功能11/15/202469(三)功能STEP4STEP3STEP2STEP1烟酸是一系列以NAD（辅酶I）、NADP（辅酶II）为辅基的脱氢酶类绝对必要的成分作为氢的受体或供体，与其它酶一起几乎参与细胞内生物氧化还原的全过程NADP在VitB6、泛酸、生物素存在下参与Fat、类固醇等的生物合成烟酸还是葡萄糖耐量因子（glucosetolerancefactor，GTF）的重要成分，具有增强胰岛素效能的作用主要损害皮肤、口、舌、胃肠道粘膜以及神经系统缺乏**与过量癞皮病（pellagra）常见于以玉米为主食而副食较少的人群。玉米中烟酸含量并不低，但主要是与大分子化合物络合的结合型，人体不能吸收缺乏典型症状：皮炎（dermatitis）、腹泻（diarrhea）、神经性痴呆（depression），即三“D”症状2．过量摄入11/15/202473极少见可见皮肤发红、眼部感觉异常、高尿酸血症，偶见高血糖等壹贰食物来源及供给量01来源02烟酸广泛存在于动植物性食物中03良好来源04动物内脏、瘦肉、豆类、全谷05乳类、绿叶蔬菜中也含相当数量06玉米中加碱可使其变成可吸收的游离型07膳食提供的烟酸总量以烟酸当量（NE）计烟酸当量(mg)=烟酸(mg)+1/60色氨酸(mg)一般色氨酸约占Pro总量的1%，若膳食Pro达到或接近100g/d，一般不会出现烟酸缺乏体内60mg色氨酸可1mg烟酸与能量的供给有关，5mg烟酸/1000kcal男14mg女13mg2．RNI维生素B6理化性质*包括吡多醇（pyridoxine，PN）、吡多醛（pyridoxal，PL）、吡多胺（pyridoxamine，PM），基本结构为3-甲基-羟基-5-甲基吡啶易溶于水、酒精，对热的稳定性与介质的pH有关，在酸性溶液中稳定，碱性中则容易分解破坏三种形式的VitB6均对光敏感，尤其在碱性环境中主要在空肠吸收（二）吸收与转运11/15/202477(二)吸收/转运食物中的VitB6以5’-磷酸盐的形式存在，需经非特异性磷酸酶水解才能吸收（三）生理功能*11/15/202478(三)功能主要以磷酸吡多醛（PLP）形式参与近百种酶反应多数与氨基酸代谢有关：包括转氨基、脱羧、侧链裂解、脱水及转硫化作用这些生化功能涉及多方面参与Pro合成与分解代谢参与糖异生、UFA代谢参与某些神经介质（5-羟色胺、牛磺酸、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸）合成1参与色氨酸烟酸2参与核酸和DNA合成3参与同型半胱氨酸蛋氨酸转化4对免疫功能有影响5缺乏*与过多01单纯的VitB6缺乏症较罕见。一般常伴有多种B族Vit的缺乏02临床可见口炎、口唇干裂、舌炎，易激惹、抑郁以及人格改变等03体液和细胞介导的免疫功能受损，迟发过敏反应减弱04过多摄入也极少见。长期大量摄入（500mg/d）时可见神经毒性和光敏感反应05（五）机体营养状况评价*11/15/202481(五)营养评价色氨酸负荷试验按0.1g/kg体重口服色氨酸，测定24hr尿中黄尿酸排出量，计算黄尿酸指数（xantharenicacidindex，XI）XI=24hr尿中黄尿酸排出量(mg)/色氨酸给予量(mg)血浆磷酸吡多醛（PLP）食物来源、供给量植物性食物动物性食物食物来源广泛存在于各种食物中VitB6与氨基酸代谢关系密切，因此膳食Pro摄入量的多少直接影响VitB6的需要量01AI男女均为1.5mg/d022．RNI01040203叶酸理化性质**是含有蝶酰谷氨酸（pteroylgglutamic，PteGlu）结构的一类化合物的通称微溶于热水，不溶于乙醇，钠盐易溶于水，但在水溶液中容易被光解破坏蝶啶和氨基苯甲酰谷氨酸盐在酸性溶液中对热不稳定，在中性和碱性环境中十