第六节 维 生 素(vitamine).ppt

1、第六节 维 生 素(vitamine),一、概 述,维生素是维持机体正常生理功能及胞内特异代谢反应所必需，化学结构不同，生理功能各异的一类微量低分子有机化合物。,(一)共同特点,1、它们都是以其本体的形式或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中。 2、大多数维生素不能在体内合成，也不能大量储存于组织中，所以必须经常由食物供给。 3、它们不是构成各种组织的原料，也不提供能量。,4、虽然每日生理需要量(仅以mg或ug 计)很少，然而在调节物质代谢过 程中却起着十分重要的作用。 5、维生素常以辅酶或辅基的形式参与 酶的功能。 6、不少维生素具有几种结构相近、生 物活性相同的化合物，如维生素A1 与维

2、生素A2，维生素D2和维生素D3 ，吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺等。,(二)命名 :按三个系统,(三)分类,根据维生素的溶解性可将其分成两大类： 1脂溶性维生素 包括维生素A、D、E、K。 2水溶性维生素 包括B族维生素(维生素Bl、B2、PP、B6、叶酸、B12、泛酸、生物素等)和维生素C。,（四）各类维生素的体内代谢特点,1、脂溶性维生素 不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂中。 在食物中常与脂类共存，在酸败的脂肪中容易破坏。 其吸收与肠道中的脂类密切相关。 可储存于肝脏中；摄取过量，可引起中毒 摄入过少，可缓慢地出现缺乏症状。,2水溶性维生素可用尿负荷试验对水溶性维生素的 营养水平进行鉴定。水溶性维生

3、素一般无毒性，但极大 量摄入时也可出现毒性。如摄入过少，可较快地出现缺乏症 状。,(五)维生素缺乏的原因和分类,1、缺乏原因 维生素摄入量不足 吸收利用降低 维生素需要量相对增高 2、分类 按缺乏原因可分为原发性和继发性 按缺乏的程度又可将维生素缺乏分为临床缺乏和亚临床缺乏,3、发生过程 人体维生素缺乏是一个渐进的过程，首先储备量有关代谢异常生化指标及生理功能改变组织病理改变临床体征 在临床上常见多种维生素混合缺乏的症状和体征。,(六)相互关系,维持好各种维生素之间以及维生素与其它营养素之间的平衡非常重要，如果摄入某一种营养素不适当，可能引起或加剧其它营养素的代谢紊乱。 例如：高脂肪膳可提高核

4、黄素的需要量，而高蛋白膳则有利于核黄素的利用和保存。 硫胺素、核黄素和尼克酸与能量代谢有密切关系，所以它们的需要量都是随着热能需要量增高而增加。 维生素E可促进维生素A再干内的储存，高剂量的维生素E可干扰维生素K的吸收并拮抗其功能。,二、维生素A,(一)概念和理化性质,1、概念： 狭义的维生素A指视黄醇，广义而言应包括已经形成的维生素A和维生素A原(胡萝卜素）。 视黄醇当量(retinol equivalents，RE)表示膳食或食物中全部具有视黄醇活性物质(包括已形成的维生素A和维生素A原)的总量(g)。,理论上一克分子胡萝卜素应转变成二分子维生素A，但由于胡萝卜素的吸收率远远低于维生素A，

5、仅为摄入量的13，而吸收后在体内转换成维生素A的转换率为12，因此就生理活性而言，摄入6g胡萝卜素才相当于lg维生素A。,换算关系：1g视黄醇=1g视黄醇当量(RE)lg-胡萝卜素=0.167g视黄醇当量 1g其它维生素A原=0.084g视黄醇当 量1 IU维生素A=0.3g视黄醇膳食或食物中总视黄醇当量(gRE) =视黄醇(g)+ -胡萝卜素(g) 0.167+其它维生素A原(g)0.084,2、理化特性 维生素A和胡萝卜素都对酸、碱和热稳定，一般烹调和罐头加工不易破坏。 易被空气中的氧所氧化破坏，紫外线、高温可加速破坏。脂肪酸败可引起其严重破坏，当脂肪氧化变质时，其中的维生素A即行破坏。

6、当食物中含有抗氧化剂时，视黄醇和胡萝卜素较为稳定。,(二)吸收、转运与储存,1、消化吸收：食物中的视黄基酯和维生素A原类胡萝卜素在胃肠道消化酶的作用下被水解释放，被小肠绒毛吸收上皮细胞吸收 视黄基酯、 胃蛋白酶 视黄醇 小肠粘膜 类胡萝卜素 胆汁、胰脂酶 胡萝卜醇、类胡萝卜素烃 上皮细胞 -15，15-加氧酶 -胡萝卜素 两分子维生素A 小肠粘膜上皮细胞 氧化酶 还原酶 酯化酶 视黄醇 视黄醛 视黄醇 视黄基酯,2、转运：视黄基酯，并与少量的未经酯化的视黄醇、胡萝卜素烃和叶黄素一同掺入乳糜微粒进入淋巴，经胸导管进入肝脏。 3、储存：维生素A以酯的形式储存于肝实质细胞和星状细胞。营养良好者肝中可

7、储存维生素A总量的90以上， 肾脏中维生素A储存量约为肝脏的1，眼色素上皮中也储存有维生素A，它是视网膜备用库。摄入的维生素A与全身的储存可在两周内达到平衡。 4、排泄：维生素A的代谢产物，约70%由肠道排泄，约30%由肾脏排泄。,(三)生理功能,1维持正常视觉：合成视紫红质 2维持上皮的正常生长与分化：调节DNA的转录和蛋白质合成 3. 促进生长发育 4抑癌作用 5维持机体正常免疫功能：可提高细胞核体液功能免疫，并促进上皮细胞的分化和完整性。 6、抗氧化作用,(四)缺乏与过量,1、缺乏： 暗适应能力下降、干眼病、毕脱氏斑、角膜软化、穿孔。 上皮干燥、增生、角化，免疫力低下，贫血等。,2、过量

8、 摄入大剂量维生素A可引起急性、慢性及致畸毒性 成人RDA100倍,儿童20倍可引起急性中毒，12g(RDA的13000倍）可致死亡。 大量摄入类胡萝卜素可出现高胡萝素卜血症，易出现类似黄疸的皮肤，但停止使用类胡萝卜素，症状会慢慢消失。,(五)营养状况鉴定,1血清维生素A水平 成人血清维生素A的正常含量范围为1.53.0mol/L。 2相对剂量反应试验 3视觉暗适应功能测定 4血浆视黄醇结合蛋白 5. 眼结膜印迹细胞学法 6眼部症状检查,(六)供给量及食物来源,1、供给量：UL 为成年人3000 g ，孕妇2400 g ，儿童2000 g 。 2、食物来源：维生素A最好的来源是各种动物肝脏、鱼

9、肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等；维生素A原的良好来源是深色蔬菜和水果。 3、我国城乡居民视黄醇当量平均摄入量仅为476 g ，其中约23来自植物性食物。有人建议膳食中维生素A和维生素A原的比例应为1：2。,三、维生素C（抗坏血酸）,(一）理化性质,1、 极易溶于水，微溶于乙醇，不溶于非极性有机溶剂。 2、 维生素C的水溶液不稳定：在有氧存在或碱性环境中极易氧化，还原型抗坏血酸被氧化成脱氢型抗坏血酸。若进一步氧化或水解，其环状结构断裂为二酮古洛糖酸(diketogulonic acid)时便丧失抗坏血酸活性。 3、 铜、铁等金属离子可促进维生素C的氧化反应过程：因此，有Cu2+、Fe3+存在时可

10、加速维生素C的破坏。,(二)：吸收、转运和代谢,1、吸收： 维生素C在小肠被吸收。主动吸收（主），被动简单扩散吸收（次）。当摄入量不足100mg时，吸收率为80一90%，吸收率随摄入量的增加而降低。 2、体内分布：分布于各组织器官，以垂体、肾上腺等组织、白细胞、血小板中浓度最高，为血浆抗坏血酸的80倍以上。肝、肾、心肌、胰等组织含量也较高。,3、转运：还原型抗坏血酸，呈现可饱和的动力学作用，是抗坏血酸主要转运形式，其转运速率至少比脱氢型抗坏血酸高10倍。 脱氢型抗坏血酸，通过一个或几个葡萄糖转运蛋白来实现，并在细胞内立即还原为抗坏血酸。还原反应过程需要谷氧还蛋白(glutaredoxin)介导

11、。4、 排泄：肾排（主），受肾阈值、摄入量、体内储存、肾功能的制约。 肠排（次）。,(三)生理功能,1、参与体内氧化还原反应：抗坏血酸在体内能进行可逆氧化，抗坏血酸的氧化还原特性决定了它是一种电子供体。维生素C的所有生理功能几乎都是与它的这一特性相关。 2、解毒作用：抗坏血酸作为抗氧化剂可清除O2 、 OCl3、OH、NO、N02等自由基，在保护DNA、蛋白质和膜结构免遭损伤方面起着重要作用。,3、作为酶的辅因子或辅底物参与体内多种 重要生物合成的羟化反应；包括胶原蛋白、 肉碱、某些神经介质和肽激素的合成以及酪氨酸代谢等，从而发挥重要的生理功能。 4、在铁的吸收、转运和贮备、叶酸转变为四氢叶酸

12、，以及胆固醇转变为胆酸从而降低血胆固醇含量等方面发挥重要作用。,2、过量： 维生素C在体内分解代谢的最终产物是草酸，长期过量服用有增加尿路结石的危险，也有每日摄取2-8克出现恶心、腹痛、腹泻铁吸收过量等不良反应。 患有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏的病人接受大量维生素C静脉注射后或一次口服6g时可能发生溶血。,(五)机体营养状态评价,1、负荷试验 一般采用的方法为让受试者口服维生素C500mg，收集4小时尿，测定抗坏血酸的排出总量。若10mg为正常，3mg为缺乏。 2、血浆维生素C含量 血浆抗坏血酸饱和浓度为85umol/L；每日摄入维生素C 6075mg的正常成人，其血浆维生素C浓度在3443u

13、molL，当浓度降至1117umolL时可认为有抗坏血酸摄入不足。,3、白细胞中抗坏血酸浓度可以反映机体贮存水平，其含量降至114umolL时为不 足。但此指标操作繁琐且易造成分析误差。 4、空腹尿中维生素C和肌酐含量测定,(六)供给量和食物来源,1、 供给量：制订维生素C的供给量主要基于以下三个方面的考虑，可以治疗和预防坏血病，补偿机体每天代谢消耗及保持机体适宜贮备。成年男子平均体池量为1.22.0g，平均代谢损耗率为3一4，每天摄入60mg维生素C，可以保持适宜的体池，并在完全停止摄入维生素C时可提供数周边缘安全性。 我国成人维生素C的RDA(1988年)为60mg。,1996年国际生命科

14、学会(International Life Science lnstitute，ILSl)根据近年来维生素C的药代动力学研究的结果提出RDA应为200mgd，安全摄入量上限为1000mgd。吸烟者对维生素C需要量比非吸烟者高40，某些药物如阿司匹林和避孕药以及心理紧张和高温环境都可能使机体需要量增加。,2、食物来源：,抗坏血酸主要存在蔬菜和水果中，植物种子(粮谷、豆类)不含维生素C，动物性食物除肝、肾、血液外含量甚微。蔬菜中的柿子椒、蕃茄、菜花及各种深色叶菜类；水果中的柑橘、柠檬、青枣、山楂、猕猴桃等维生素C。含量十分丰富。,四、维生素B1、B2、PP,（一）、共同特点：,1、在体内都以辅酶形

15、式出现而发挥作用 硫胺素主要以焦磷酸硫胺素（TPP）的形式，作为脱羧酶的辅酶在体内参与两个重要的反应，即-酮酸的氧化脱羧反应和磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应。 核黄素以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式作为多种黄素酶类的辅酶，在体内催化广泛的氧化-还原反应。 烟酸以尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）的形式作为脱氢酶类的辅基。它可以是氢的受体或供体，几乎参与细胞内生物氧化还原的全过程。,2、均为水溶性，过量摄入一般不会引起中毒，均可用尿负荷试验来了解体内营养水平。 也可用任意一次尿中维生素或其代谢产物与肌酐的比值来了解体内营养水平。,负荷

16、试验：,成人一次口服一定量的维生素后，收集测定4小时尿中维生素或其代谢产物的排出总量。,任意一次尿维生素与肌酐排出量的比值：,由于尿肌酐具有排出速率恒定，且不受尿量多少的影响。因此可以用相当于含1g肌酐的尿中维生素或其代谢产物排出量的多少反映机体的营养状况。,3、需要量与热能有密切关系,维生素B1=维生素B2=0.5mg/1000kcal（4.2MJ） 烟酸5mg/1000Kcal (4.2MJ),4、吸收与代谢,在肠道均是通过主动转运或被动扩散被吸收，在肠道粘膜细胞内或肝脏内转化为辅酶形式，代谢产物均由肾排。 维生素B1由红细胞转运。 维生素B2由白蛋白和免疫球蛋白转运。 维生素PP以辅酶或

17、烟酰胺形式转运，代谢产物主要为N1-甲基尼克酰胺,(二）不同点： 1、在外界的稳定性不同,（1） 硫胺素略带酵母气味，易溶于水，微溶于乙醇：它的盐酸盐和硝酸盐形式在干燥和酸性溶液中均稳定，在碱性环境，特别在加热时加速分解破坏。硫胺素对亚硫酸盐极为敏感，在有亚硫酸盐存在时迅速分解成嘧啶和噻唑，并丧失其活性。,（2） 核黄素虽然属于水溶性，但在水中溶解度很低，在27.5 时，每100ml仅能溶解12mg。在酸性溶液中对热稳定，在碱性环境中易于分解破坏。游离型核黄素对紫外光高度敏感，在酸性条件下可光解为光黄素(Lumiflavin)，在碱性条件下光解为光色素(Lumichrome)而丧失生物活性。,

18、（3）烟酸又名尼克酸(niacin，nicotinic acid)，是吡啶3-羧酸及其衍生物的总称，包括烟酸和烟酰胺等。二者皆溶于水和乙醇，烟酰胺的溶解性明显好于烟酸，1g可溶于1ml水或1.5ml乙醇中但它们都不溶于乙醚。烟酸对酸、碱、光、热稳定，一般烹调损失极小。,2、体内生理作用不同,维生素B1 硫胺素促进脱羧酶活性和磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应 参与 丙酮酸 乙酰CoA -酮戊二酸 琥珀酰CoA 其他: 硫胺素在维持神经、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。近年来已经证实，硫胺素的此种功能属于非辅酶功能，可能与TPP直接激活神经细胞的氯通道，

19、控制神经传导的启动有关。, 核黄素 主要以FMN和FAD的形式作为多种黄素酶类的辅酶，在组织呼吸链中参与电子传递，直接参与氧化-还原反应。并在体内多种物质代谢中起重要作用。 抗氧化活性，缺乏时常伴有脂质过氧化作用增强，而补充核黄素能抑制这个过程。普遍认为这一现象与黄素酶谷胱甘肽还原酶的活性有关。 参与维生素B6转化为吡哆醛、色氨酸转化成烟酸的过程,烟酸 主要作用是构成NAD和NADP的组成成分。参与细胞内呼吸，是氧化还原反应的递氢者，作为氢的受体或供体，几乎参与细胞内生物氧化还原的全过程。 NADP在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪、蛋白质、DNA、类固醇等生物合成。 尼克酸还是葡萄糖耐

20、量因子(glucose tolerance factor，GTF)，的重要成分，具有增强胰岛素效能的作用。,3、缺乏表现不同,硫胺素缺乏症，又称脚气病(beriberi)，主要损害神经血管系统。根据典型症状临床上分为三型。 湿型脚气病：主要表现为心界扩大(右心室肥大)、心动过速、呼吸窘迫和下肢水肿。 干型脚气病：表现为腱反射异常、上行性多发性神经炎、肌肉乏力和疼痛、腓肠肌压痛等。 混合型脚气病：严重缺乏者可同时出现神经和心血管系统症状。,脑型脚气病，可有精神错乱、共济失调、眼肌麻痹、假记忆和逆行性健忘甚至昏迷。 婴儿脚气病多发生于25月龄， 由缺乏硫胺素母乳喂养的婴儿。主要表现为紫绀、失声症、

21、水肿、心界扩大和心动过速。婴儿脚气病病情凶险而且病程进展迅速，常于症状出现后l2天内突然死于心力衰竭。,核黄素缺乏症的病变主要表现在唇、舌、口腔粘膜和会阴皮肤处，故有“口腔生殖综征”之称。 口部症状：口角裂纹、口腔粘膜溃疡及地图舌等。 皮肤症状：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。 眼部症状：睑缘炎、角膜毛细血管增生、羞明等长期缺乏还可导致儿童生长迟缓，轻中度缺铁性贫血。严重缺乏时常常混杂有其他B族维生素缺乏的某些表现：,（3） 烟酸缺乏症又称癞皮病(pellagra)， 主要损害皮肤，口、舌、胃肠道粘膜以及神经系统。其典型病例可有皮炎(dermatitis)

22、、腹泻(diarrhea)和痴呆(depression)等，即三“D”症状。 其中皮肤症状最具特征性，主要表现为裸露皮肤及易磨擦部位出现对称性晒斑样损伤，慢性病例皮炎处皮肤变厚、脱屑、色泽逐渐转为暗红色或棕色，也可因感染而糜烂；口、舌部症状表现为杨梅舌及口腔粘膜溃疡，常伴有疼痛和烧灼感； 胃肠道症状可有食欲不振、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，或腹泻与便秘交替出现。 神经症状可表现为失眠、衰弱、乏力、抑郁、淡漠、记忆力丧失，甚至发展成木僵或痴呆症。,4、体内营养状况鉴定指标不同,维生素B1：红细胞转酮醇酶活力系数(erythrocyte transketolaseaction coefficient，

23、ETK-AC)或TPP效应。 可通过体外试验测定加TPP与不加TPP时红细胞中转酮醇酶活力的变化反映营养状态。通常用两者活力之差占基础活性的百分率即ETK-AC或称TPP效应来表示，ETK-AC愈高，则说明硫胺素缺乏愈严重。一般认为TPP16为不足， 25为缺乏。由于在硫胺素缺乏的早期转酮醇酶活性就已下降，所以测定ETK-AC或TPP效应是目前评价硫胺素营养状况广泛应用的可靠方法。,维生素B2：全血谷胱甘肽还原酶活力系数红细胞谷胱甘肽还原酶(glulathione reduclase，GR)属于典型的黄素酶，其活力的大小可以准确地反映组织核黄素的状态。实际工作中，在CoA饱和的溶血试样中，加入

24、一定量的底物谷胱甘肽(GSSG)，测定加与不加FAD时还原型谷胱甘肽(GSH)的生成量，以二者的比值即谷胱甘肽还原酶活力系数(GR-AC)进行评价。当GR-AC1.8为缺乏。,维生素PP： 2-吡啶酮N1-MN比值 在正常情况下，成人尿中烟酸的代谢产物N1-MN占2030，2-吡啶酮占40一60。当烟酸摄入不足时，2-吡啶酮在缺乏症出现之前便消失，故2-吡啶酮N1-MN比值可反映机体的营养状况。一般认为比值在1.34.0之间为正常，1.3表明有潜在性缺乏。该指标受蛋白质摄入水平的影响较大，故用此指标评价机体营养状况时应慎重。,5、食物来源不同,维生素B1：广泛存在各类食物中，其良好来源是动物的

25、内脏(肝、肾、心)和瘦肉，全谷、豆类和坚果。目前谷物仍为我国传统膳食中摄取硫胺素的主要来源。不过，过度碾磨的精白米、精白面会造成硫胺素大量丢失，这是一个值得注意的问题。,维生素B2：是我国膳食容易缺乏的营养素之一。良好食物来源主要是动物性食物，以肝、肾、心、蛋黄、乳类尤为丰富。植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类含量较多，而粮谷类含量较低，尤其研磨过精的粮谷。,维生素PP： 广泛存在于动植物性食物中，良好的来源为肝、肾、瘦肉、全谷、豆类等，乳类、绿叶蔬菜也含相当数量。不过一些植物中的烟酸可能与大分子结合，而不能被哺乳动物吸收。典型的例子是玉米，玉米中的烟酸含量并不低，但是以玉米为主食的人群，易于发生癞皮病，其原因是玉米中烟酸主要为结合型不能被人体吸收。,烟酸除了直接从食物中摄取外，还可在体内由色氨酸转化而