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《营养学基础》 维生素(维他命)

  〔教学目的〕通过本节教学,使学生了解维生素的概念、分类、命名、共性和个性;重点掌握VA、VD、VE、VB1、VB2、VB6、VC、VD、Vpp的主要功能与其它营养素关系、营养障碍、供给量、食物来源;VA及VA原、VD及VD原、色AA与尼克酸的关系、转换及表示。

  〔学习要求〕通过学习,掌握VA、VD、VE、VB1、VB2、VB6、VC、VD、Vpp的主要功能与其它营养素关系、营养障碍、供给量、食物来源;VA及VA原、VD及VD原、色AA与尼克酸的关系、转换及表示。理解VC、VA、VB1等的理化性质及稳定性;视黄醇当量(μg-RE)、α-生育酚当量(α-TE-mg))、尼克酸当量(NE-mg)的表示及营养意义。了解维生素在体内的吸收与代谢;

  〔教学重点与难点〕本节重点VA、VD、VE、VB1、VB2、VB6、VC、VD、Vpp的主要功能与其它营养素关系、营养障碍、供给量、食物来源;VA及VA原、VD及VD原、色AA与尼克酸的关系、转换及表示。

  〔教学内容〕

  一、维生素概述

  (一)维生素的定义与共同特点

  维生素是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。

  目前已知有20多种维生素,通常维生素具有以下共同的特点:

  ① 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。但是没有一种天然食物含有人体所需的全部维生素。

  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,必须由食物供给。即使有些维生素(如维生素K、B6)能由肠道细菌合成一部分,但也不能替代从食物获得这些维生素。

  ③ 维生素一般不构成人体组织,也不提供能量,常以辅酶或辅基的形式参与酶的功能。

  ④ 维生素每日生理需要量很少,仅以mg或μg计,但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用,不可缺少。

  ⑤ 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与维生素A2,维生素D2和维生素D3,吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺等。

  (二)维生素的命名

  维生素可以按字母命名,也可以按化学结构或功能命名(表1—16 )。

  由于维生素具有不同的生理功能,又出现了以功能命名的名称,如维生素A又称为抗干眼病维生素,维生素D又称为抗佝偻病维生素,维生素C又称为抗坏血酸等。

  随着维生素化学组成和结构的研究进展,许多维生素又以其化学结构命名,如维生素A被命名为视黄醇,维生素B2被命名为核黄素等。

  (三)维生素的分类

  根据维生素的溶解性可将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

  1、脂溶性维生素。包括维生素A、D、E、K,有的以前体形式存在(如β-胡萝卜素、麦角固醇等)。

  特点:脂溶性维生素不溶于水,可溶于脂肪及有机溶剂,常与食物中的脂类共存,在酸败的脂肪中容易被破坏。脂溶性维生素在肠道吸收时随淋巴系统吸收,从胆汁少量排出,其吸收过程复杂,在体内吸收的速度慢,摄入后主要储存于肝脏或脂肪组织中,如有大剂量摄入时,可引起中毒,如摄入过少,可出现缺乏症状。

  2、水溶性维生素。包括维生素B1、B2、B6、B12、叶酸、泛酸、烟酸、胆碱、生物素等B族维生素和维生素C,往往没有前体形式。

  特点:水溶性维生素溶于水,通常以简单的扩散方式被机体吸收,吸收速度快,在满足了组织需要后,多余的水溶性维生素及其代谢产物从尿中排出,在体内没有非功能性的单纯的储存形式。水溶性维生素一般无毒性,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。

  “类维生素”,也有人建议称为“其他微量有机营养素”,如生物类黄酮、肉毒碱、辅酶Q(泛醌)、肌醇、硫辛酸、对氨基苯甲酸、乳清酸和牛磺酸等。

  (四)维生素与人体健康

  维生素是人体进行正常代谢所必需的营养物质,大多数维生素是作为辅酶分子的结构物质参与生化反应的,另外,视黄醇、生育酚等较少数的维生素具有一些特殊的生理功能。

  早期维生素缺乏往往无明显临床症状,称为“维生素不足症”。

  某些维生素长期缺乏或严重不足可引起代谢紊乱和病理现象,就称为“维生素缺乏症”。

  维生素缺乏可能是因为选择食物不当或食物加工、烹调、储藏不当使维生素遭受破坏和丢失,造成维生素摄入量不足引起的。其次,人体对维生素的吸收利用率降低可能造成维生素不足。第三,膳食成分影响维生素的吸收利用。另外,由于妊娠、哺乳、生长发育期儿童以及特殊生活及工作环境的人群、疾病恢复期的病人,他们对维生素的需要量都相对增高,也很容易出现维生素缺乏的症状。

  我国人民容易发生不足的维生素主要有维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、维生素D、烟酸等。

  (五)相互关系

  维生素与其它营养素之间存在一定关系。高脂肪膳食可大大提高人体对核黄素的需要量,而高蛋白膳食则有利于核黄素的利用和保存。由于硫胺素、核黄素、尼克酸等都与能量代谢有密切关系,其需要量都是随着热能需要量增高而增加。

  维生素之间也存在相互影响的关系。动物实验表明维生素E能促进维生素A在肝内的储存。大鼠缺乏硫胺素时,其组织中的核黄素水平下降而尿中的排出量增高。

  因此,各种维生素之间,维生素与其它营养素之间保持平衡非常重要,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。

  二、脂溶性维生素

  脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。

  (一)维生素A

  1、性质。维生素A又称为视黄醇、抗干眼病维生素,是指含有β-紫罗酮环的多烯基结构并具有视黄醇(retinol)生物活性的一大类物质。

  狭义的维生素A仅指视黄醇,广义的则包括维生素A和维生素A原。

  动物性食物来源的具有视黄醇生物活性功能的维生素A ,包括视黄醇(retinol)、视黄醛(retinal)、视黄酸(retinoic acid)等物质。

  植物中不含维生素A,在黄、绿、红色植物和真菌中含有类胡萝卜素(carotenoids),其中一部分被动物摄食后可转化为维生素A。可在体内转变成维生素A的类胡萝卜素称为维生素A原(pro-vitamins A),如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素等。

  2、吸收与代谢

  食物中的维生素A在小肠中通过小肠绒毛吸收。在粘膜细胞内与脂肪结合形成酯,和叶黄素一同掺入乳糜微粒进入淋巴,被肝脏摄取并以酯的形式储存于肝实质细胞。当机体需要时储藏于肝脏中的维生素A向血液中释放,形成视黄醇结合蛋白,并输送到身体各种组织中供代谢所需。

  根据吸收率和转化率,采用视黄醇当量(retinalequivalents,RE)表示膳食或食物中全部具有视黄醇活性物质(包括维生素A和维生素A原)的总量(μg)。它们常用的换算关系是:

  1μg视黄醇=0.0035μmol视黄醇=1μg视黄醇当量(RE)

  1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量

  lμg其它维生素A原=0.084μg视黄醇当量

  食物中总视黄醇当量(μg RE) =

  视黄醇(μg)+ 0.167β-胡萝卜素(μg)+0.084其他维生素A原(μg)

  过去对维生素A生物活性物质的度量采用国际单位(IU)表示。1000IU的维生素A相当于300μg视黄醇。即

  1μg RE=3.33IU维生素A=6μgβ-胡萝卜素。

  3、生理功能。

  (1)维持正常视觉。

  (2)维持上皮的正常生长与分化。

  (3)促进生长与生殖。

  (4)促进骨骼和牙齿的发育。

  (5)抑癌作用。

  (6)维持机体正常免疫功能。

  4、缺乏与过量。

  维生素A缺乏可引起眼病和上皮组织角化、肿瘤等疾病。维生素A缺乏最早的症状是暗适应能力下降,严重者可致夜盲症、干眼病。维生素A缺乏还会引起机体上皮组织分化不良,免疫功能低下和对感染敏感性增强。

  维生素A吸收后可在体内,特别是在肝脏内大量储存。摄入大剂量维生素A可引起急性毒性,表现为恶心、呕吐、头痛、视觉模糊等。

  中国营养学会2000年提出维生素A的可耐受最高摄入量(UL)成年人为3000μg/d,孕妇为2400μg/d,婴幼儿为2000μg/d。

  5、参考摄入量及食物来源

  中国营养学会2000年修订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》提出:中国居民男性成人每人每天摄入维生素A800μgRE/d,女性700μgRE/d。0~1岁的婴儿为400μgRE/d,1~3岁的幼儿为500μgRE/d,4~7岁为600μgRE/d,7~13岁为700μgRE/d。由于维生素A过量和缺乏对妊娠都有严重的不良影响,故建议妊娠前期RNI为800μgRE/d,妊娠中后期为900μgRE/d,乳母为1200μgRE/d。

  各种动物性食品是维生素A最好的来源,动物肝脏维生素A最为丰富,鱼肝油、鱼卵、奶、禽蛋等也是维生素A的良好来源;维生素A原的良好来源是深色或红黄色的蔬菜和水果。膳食中维生素A和维生素A原的比例最好为1:2。

  (二)维生素D

  1、性质。

  维生素D具有抗佝偻病的作用,又称为抗佝偻病维生素。它是指含环戊氢烯菲环结构、并具有钙化醇生物活性的一大类物质,以维生素D2(麦角钙化醇)及维生素D3(胆钙化醇)最为常见。

  维生素D2和维生素D3在自然界常以酯的形式存在,为白色晶体,溶于脂肪和有机溶剂,其化学性质比较稳定。在中性和碱性溶液中耐高热和氧化,但对光敏感,易被紫外线照射而被破坏,在酸性溶液中维生素D逐渐被分解,脂肪酸败也可引起维生素D破坏。通常的储藏、加工和烹调不会影响维生素D的生理活性,但过量射线照射,可形成少量具有毒性的化合物,且无抗佝偻病活性。

  维生素D的数量可用IU或μg表示,它们的换算关系是:

  1 IU维生素=0.025μg维生素D3

  2、吸收与代谢。人体可通过两条途径获得维生素D,即从食物中摄取和皮肤内形成。人的皮肤中含有一定量的7-脱氢胆固醇,经阳光或紫外线照射可转变成维生素D3。膳食中的维生素D3在胆汁的作用下,与脂肪一起被吸收,在小肠乳化形成胶团被吸收进入血液。

  维生素D在体内要经过活化才具有生物活性。从膳食和皮肤两条途径获得的维生素D3与血浆α-球蛋白结合并被转运至肝脏,在肝内生成25-OH-D3,然后再被转运至肾脏,在25-(OH)D3-1-羟化酶和25-(OH)D3-24-羟化酶催化下,进一步被氧化成1,25-(OH)2D3等二羟基维生素D的活化形式,通过血液中维生素D结合蛋白运送至小肠、骨、肾等部位,发挥各种生理作用。

  维生素D主要储存于脂肪组织中,其次为肝脏。代谢产物随同胆汁被排入肠道中,通过尿仅排出2%-4%。

  3、生理功能。

  (1)促进小肠钙吸收。

  (2)促进肾小管对钙、磷的重吸收。

  (3)通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡,影响骨骼钙化。

  (4)免疫调节功能。

  4、缺乏症与过多症。

  (1)维生素D缺乏症。

  婴儿缺乏维生素D可引起佝偻病(rickets),是由于骨质钙化不足,骨中无机盐的质量分数减少,骨骼变软和弯曲变形的现象。

  成人,尤其是孕妇、乳母、老年人等对钙需求量较大的人群,在缺乏维生素D和钙、磷时,容易出现骨质软化症或骨质疏松症(osteoporosis)。

  另外,缺乏维生素D,钙吸收不足,甲状旁腺功能失调或其它原因会造成血清钙水平降低引起手足痉挛症。表现为肌肉痉挛,小腿抽筋、惊厥等。

  (2)维生素D过多症。

  食物来源的维生素D一般不会过量,但摄入过量维生素D补充剂可引起维生素D过多症。婴幼儿最容易发生维生素D中毒,每天摄入维生素D3仅50μg/ d可出现维生素D过多症的症状。由于过量摄入维生素D有潜在的毒性,目前普遍接受维生素D摄入量不超过25μg/ d为宜,而我国的可耐受最高摄入量(UL)为20μg/ d。

  5、参考摄入量和食物来源

维生素D的推荐摄入量

  经常晒太阳是人体廉价获得充足有效的维生素D3的最好来源。成年人只要经常接触阳光,在一般膳食条件下不会发生维生素D缺乏病。在阳光不足或空气污染严重的地区,可采用膳食补充。

  维生素D的主要食物来源包括高脂海水鱼(质量分数为200~500IU/g)及其鱼卵、动物肝脏、蛋黄、奶油和奶酪等动物性食品,质量分数为50-100IU/g。鱼肝油中维生素D质量分数高达85IU/g,是最常见的维生素D补充剂。瘦肉、奶、坚果中仅含微量的维生素D,牛奶和人奶维生素D质量分数很少,蔬菜、谷物及其制品、水果几乎不含维生素D。我国不少地区使用维生素A、D强化牛奶,使维生素D缺乏症得到了有效的控制。

  (三)维生素E

  1、性质。

  维生素E是指含苯并二氢吡喃结构、具有α-生育酚生物活性的一类物质。包括α-、β-、γ-、δ-生育酚和四种生育三烯酚(TT)等形式。通常以α-生育酚作为维生素E的代表进行研究。

  膳食中总的生育酚(mg)

  =d-α-T(mg)+0.5β-T(mg)+0.1γ-T(mg)+ 0.3TT(mg)+0.74dl-α-T(mg)

  1个国际单位(1U)维生素E的定义是lmgdl-a-生育酚乙酸酯的活性,换算关系如下:

  lmgd-α-生育酚=1.49 IU维生素E

  维生素E溶于酒精、脂肪和脂溶剂,对热及酸稳定,即使加热至200℃亦不被破坏。但维生素E对氧十分敏感,易被氧化破坏,油脂酸败加速维生素E的破坏。对碱和紫外线敏感。

  食物中维生素E在一般烹调条件下损失不大,但较长时间的煮、炖、油炸造成的脂肪氧化,都有可能使维生素E活性明显降低。干燥脱水食品中的维生素E更容易被氧化。

  2.生理功能

  (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。

  另外,维生素E还具有促进肌肉正常生长发育,治疗贫血等作用。

  3.缺乏症与过多症

  维生素E缺乏症在人类极为少见,表现为溶血性贫血。低的维生素E营养状况可能增加动脉粥样硬化、癌(如肺癌、乳腺癌)、白内障以及其它老年退行性病变的危险性。

  动物实验未见维生素E有致畸、致癌、致突变作用,大多数成人可耐受100~800mg/d的α-生育酚,而没有明显的毒性症状。儿童对各种副作用更敏感,建议UL为10mgα-生育酚。

  4.参考摄入量和食物来源

  中国营养学会2000年修订的中国居民膳食营养素参考摄入量中推荐的维生素E的适宜摄入量为14mgα-生育酚/d,大约折合维生素E30mg/d。当多不饱和脂肪酸摄入量增多时,相应地应增加维生素E的摄入量,一般每摄入1g多不饱和脂肪酸,应摄入0.4mg维生素E。如考虑到预防慢性病,可以营养补充剂的形式供给更高剂量的维生素E。

  维生素E在自然界中分布甚广,一般情况下不会缺乏。食用油脂中总生育酚质量分数最高,为72.37mg/100g,维生素E质量分数丰富的食品还有麦胚等谷类食物,约为0.96mg/100g;蛋类、鸡(鸭)肫、豆类、硬果、植物种子、绿叶蔬菜中含有一定量;肉、鱼类动物性食品、水果及其它蔬菜质量分数较少。奶类总生育酚质量分数很少,只有0.26mg/100g。

  三、水溶性维生素

  水溶性维生素包括维生素C和B族维生素(维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、叶酸、泛酸、生物素等)。

  (一)维生素C

  1、性质

  维生素C,又名抗坏血酸(ascorbicacid),为一种含六碳的α-酮基内酯的弱酸,具有强还原性。自然界天然存在的具有生理活性的抗坏血酸是L-型的,其异构体D-型抗坏血酸的生物活性只有L-型的10%。

  维生素C是不稳定的维生素,温度、pH值、氧、酶、金属离子、紫外线等因子都影响其稳定性。

  2、生理功能

  (1)促进生物氧化还原过程,维持细胞膜完整性。

维生素C促进生物氧化还原过程

  L-抗坏血酸

  (2)作为酶的辅助因子或辅助底物参与多种重要的生物合成过程。

  (3)促进类固醇的代谢。

  (4)改善对铁、钙和叶酸的利用。

  (5)促进伤口愈合。

  另外,维生素C还参与将非活性形式的叶酸转变为有活性的四氢叶酸,使叶酸能够发挥作用。维生素C还可促进机体抗体的形成,提高白细胞的吞噬作用,对铅、苯、砷等化学毒物和细菌毒素具有解毒作用,还可阻断致癌物质亚硝胺的形成。

  3、缺乏症与过多症

  当维生素C摄入严重不足时,可引起坏血病(scurvy)。表现为疲劳倦怠、皮肤出现瘀点、毛囊过度角化,继而出现牙龈肿胀出血,眼球结膜出血,机体抵抗力下降,伤口愈合迟缓,关节疼痛,同时伴有轻度贫血以及多疑、抑郁等神经症状。

  维生素C毒性很低。但是一次口服数克时可能会出现高尿酸、腹泻、腹胀、溶血。1996年国际生命科学会提出安全摄入量上限为1000mg/d。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对维生素C的需要量增加。

  4、参考摄入量和食物来源

  我国居民维生素C的RNI如表1-18所示:

维生素C推荐摄入量

  抗坏血酸主要存在于新鲜的蔬菜和水果中,如柿子椒、蕃茄、菜花、苦瓜及各种深色叶菜类,水果中的柑橘、柠檬、青枣、山楂等维生素C质量分数十分丰富,可达30~100mg/100g。猕猴桃、沙棘、刺梨等维生素C质量分数尤为丰富,可达50~100mg/100g以上。除动物肝、肾、血液外,牛奶和其他动物性食品质量分数甚微。植物种子(粮谷、豆类)几乎不含维生素C,但豆类发芽后形成的绿豆芽、黄豆芽则含有维生素C。

  (二)硫胺素

  1、性质

  硫胺素(thiamine)又称维生素B1或抗脚气病维生素,是人类发现最早的维生素之一。硫胺素分子是由1个嘧啶环和1个噻唑环,通过亚甲基桥连接而成。

  常见的硫胺素以盐酸盐的形式存在,略带酵母气味,易溶于水,微溶于乙醇。在干燥和酸性溶液中稳定,对温度和氧气也较稳定,但在熔点(249℃)附近容易分解。在紫外线照射下、碱性环境中硫胺素会加速分解破坏,铜离子加快硫胺素的分解。烹调食品时如果加碱过多,或油炸食品温度过高,都会导致硫胺素的大量损失。

  2、 生理功能

  硫胺素在肝脏被磷酸化成为焦磷酸硫胺素,并以此构成重要的辅酶参与机体代谢。硫胺素在体内参与α-酮酸的氧化脱羧反应,对糖代谢十分重要。

  另一方面,硫胺素还作为转酮酶的辅酶参与磷酸戊糖途径的转酮反应,这是唯一能产生核糖以供合成RNA的途径。

  3、缺乏症

  硫胺素在体内储存量极少,若摄入不足可引起硫胺素缺乏症,即脚气病(beriberi)。如长期以精白米面为主食,缺乏其他副食补充;机体处于特殊生理状态而未及时补充;或由于肝损伤、酒精中毒等疾病,都可导致脚气病,主要损害神经血管系统,导致多发性末梢神经炎及心脏功能失调,发病早期可有疲倦、烦躁、头痛、食欲不振、便秘和工作能力下降等。

  硫胺素摄入过量可由肾脏排出,其毒性非常低。目前,人类尚未有硫胺素中毒的记载。

  4、参考摄入量与食物来源

  硫胺素的需要量与能量摄入量有密切关系。推荐的膳食摄入量为0.5mg/4.2MJ(1000kcal),相当于可出现缺乏症的数量的4倍,这个数量足以使机体保持良好的健康状态。但是,能量摄入不足2000kcal/d的人,其硫胺素摄入量不应低于1mg。

  硫胺素的RNI为:成人男性为1.4mg/d,女性为1.3mg/d,孕妇和乳母为1.5mg/d和1.8mg/d。

  硫胺素广泛分布于整个动、植物界,并且可以多种形式存在于各类食物中。其良好来源是动物的内脏(肝、肾、心)、瘦肉、全谷、豆类和坚果,硫胺素质量分数为0.4~0.7mg/100g。目前谷物仍为我国传统膳食中硫胺素的主要来源,未精制的谷类食物含硫胺素达0.3~0.4mg/100g,过度碾磨的精白米、精白面会造成硫胺素大量丢失。除鲜豆外,蔬菜含硫胺素较少。

  (三)核黄素

  1、性质

  核黄素(riboflavin)又称维生素B2。为橙黄色针状结晶,带有微苦味,水溶性较低。在酸性条件下对热稳定,加热到100℃时仍能保持活性,在碱性环境中易被分解破坏。游离型核黄素对紫外光高度敏感,可光解而丧失生物活性。

  食物中黄素蛋白等核黄素复合物在肠道经蛋白酶、焦磷酸酶水解而释放出来被吸收。胃酸和胆盐有助于核黄素释放,有利于核黄素的吸收。抗酸制剂和乙醇妨碍食物中核黄素的释放;某些金属离子如Zn2+、Cu2+、Fe2+以及咖啡因、茶碱和抗坏血酸等能与核黄素形成络合物影响其生物利用率。

  2、生理功能

  核黄素是机体许多重要辅酶的组成成分。核黄素在体内以黄素单核苷酸(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,在生物氧化过程中起电子传递的作用,催化氧化还原反应,在呼吸链的能量产生中发挥极其重要的作用。

  另外,核黄素还在氨基酸和脂肪氧化、嘌呤碱转化成尿酸、芳香族化合物的羟化、蛋白质与某些激素的合成以及体内铁的转运过程中发挥重要作用。

  近年研究发现,核黄素具有抗氧化活性,对于机体抗氧化防御体系至关重要。核黄素还参与维生素B6和烟酸代谢。人体若缺乏核黄素会影响对铁的吸收。

  3、缺乏症

  摄入不足和酗酒是核黄素缺乏最常见的原因。

  核黄素缺乏症表现为疲倦、乏力,出现口角裂纹、口腔粘膜溃疡及地图舌等口腔症状,皮肤出现丘疹或湿疹性阴囊炎,脂溢性皮炎,眼部出现角膜毛细血管增生等。

  长期缺乏还可导致儿童生长迟缓,轻中度缺铁性贫血。由于核黄素辅酶参与叶酸、吡哆醛、尼克酸的代谢,因此在严重缺乏时常常伴有其他B族维生素缺乏的表现。

  一般来说,由于核黄素溶解度低,肠道吸收有限,因而无过量或中毒的担忧。

  4、参考摄入量与食物来源

  核黄素是许多氧化还原酶的成分,与体内能量代谢有关,人体热量需要量高时,核黄素的需要量也要相应增加,制定膳食核黄素摄入量一般按热能摄入量计算,摄入量可按0.31~0.35mg/4.2MJ(1000kcal)计。

  核黄素的良好食物来源主要是动物性食物,尤其是动物内脏如肝、肾、心以及蛋黄、乳类质量分数较为丰富,鱼类以鳝鱼质量分数最高。植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类质量分数较多,野菜的核黄素质量分数也较高,而一般蔬菜中的核黄素质量分数相对较低。天然存在于谷类食物的核黄素质量分数与其加工精度有关,加工精度较高的粮谷质量分数较低。由于我国居民的膳食构成以植物性食物为主,使核黄素成为最容易缺乏的营养素之一。

  (四)烟酸

  1、性质

  烟酸(nicotinic),又称为维生素PP、尼克酸(niacin,nicotinic acid)、抗癞皮病因子,是吡啶3-羧酸及其衍生物的总称,包括尼克酸和尼克酰胺等。

  烟酸溶于水和乙醇,尼克酰胺的溶解性明显好于尼克酸。烟酸对酸、碱、光、热稳定,一般烹调损失小,是性质最为稳定的一种维生素。

  2、生理功能

  烟酸在体内是一系列以辅酶Ⅰ(NAD)和Ⅱ(NADP)为辅基的脱氢酶类的成分,几乎参与细胞内生物氧化还原的全过程,起电子载体的作用。烟酸以NAD的形式为核蛋白合成提供ADP-核糖,对DNA的复制、修复和细胞分化起重要作用。而NADP在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪、类固醇的生物合成。

  此外,尼克酸还是葡萄糖耐量因子的重要成分,具有增强胰岛素效能的作用。另据资料显示,大剂量服用尼克酸有降低血胆固醇、甘油三脂和扩张血管的作用。

  3、缺乏症与过多症

  烟酸缺乏症又称癞皮病(pellagra),主要出现于以玉米、高粱为主食的人群,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)、腹泻(diarrhea)和痴呆(depression)等。初期症状有体重减轻,食欲不振,失眠、头疼、记忆力减退等,重度缺乏时表现为皮肤、消化道和神经系统病变。烟酸缺乏常与硫胺素、核黄素缺乏同时存在。

  过量摄入烟酸的副作用有皮肤发红、眼部感觉异常、高尿酸血症,偶见高血糖等。

  4、参考摄入量与食物来源

  人体烟酸的来源有两条途径,除了直接从食物中摄取外,还可在体内由色氨酸转化而来,平均约60mg色氨酸转化1mg烟酸。因此,膳食为人体提供的烟酸亦应按当量计:

  烟酸当量(mgNE)=烟酸(mg)+色氨酸/60 (mg)

  烟酸广泛存在于动植物性食物中,良好的来源为蘑菇、酵母,其次为动物内脏(肝、肾)、瘦肉、全谷、豆类等,绿叶蔬菜也含相当数量。乳类和蛋类烟酸质量分数较低,但是含有丰富的色氨酸,在体内可以转化为烟酸。一些植物中的烟酸常与大分子结合而不能被哺乳动物吸收,如玉米、高粱中的烟酸大约有64-73%为结合型烟酸,不能被人体吸收,导致以玉米为主食的人群,容易发生癞皮病。但是,结合型烟酸在碱性溶液中可以分离出游离烟酸,而被动物和人体利用。

  (五)维生素B6

  1、性质

  维生素B6是一类含氮化合物,包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种天然形式,以磷酸盐的形式广泛分布于动植物体内。

  维生素B6易溶于水及酒精,对热较稳定。一般在酸性溶液中稳定,而在碱性环境中容易分解破坏。三种形式维生素B6对光均较敏感,在碱性环境中尤甚。

  食物中维生素B6多以5-磷酸盐的形式存在,必需经磷酸酶水解后才能被吸收。维生素B6主要在小肠吸收。吸收后的维生素B6以辅酶的形式分布于组织中,通常人体内约含40-150mg。

  2、生理功能

  维生素B6是体内多种酶的辅酶,主要以5-磷酸吡哆醛(PLP)的形式参与近百种酶反应。

  此外,维生素B6还参与烟酸的形成,影响核酸和DNA的合成等。动物实验证实维生素B6可能对免疫系统有影响。

  维生素B6摄入不足可导致维生素B6缺乏症。维生素B6缺乏症一般常伴有多种B族维生素摄入不足症状。主要表现为脂溢性皮炎、口炎、口唇干裂、舌炎,易激怒、抑郁等。

  3、参考摄入量与食物来源

  美国食品与营养委员会(FNB)建议每摄入1g蛋白质时,应摄入维生素B60.02 mg,妊娠、哺乳期应适当增加。我国居民维生素B6的膳食参考摄入量推荐为1.2mg/d。

  维生素B6可以通过食物摄入和肠道细菌合成两条途径获得。虽然维生素B6的食物来源很广泛,但一般质量分数均不高。动物性食物中的维生素B6大多以吡哆醛、吡哆胺的形式存在,质量相对较高,植物性食物中维生素B6大多与蛋白质结合,不易被吸收。

  维生素B6质量分数较高的食物为白色的肉类(鸡肉、鱼肉等),其次为肝脏、蛋、豆类、谷类,水果和蔬菜中的维生素B6质量分数也较多,但柠檬类果实质量分数较少,奶及奶制品质量分数少。

  (六)叶酸 叶酸是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。

  叶酸为黄色结晶,微溶于水,钠盐易溶于水,不溶于乙醇、乙谜及其他有机溶剂。叶酸的水溶液很容易被光解破坏而产生蝶啶和氨基苯甲酰谷氨酸盐。叶酸在酸性溶液中对热不稳定,在中性和碱性条件下十分稳定,即使加热到100℃维持1小时也不被破坏。

  2、生理功能

  首先,叶酸是体内生化反应中一碳单位的传递体。叶酸在体内的活性形式为四氢叶酸,四氢叶酸在体内很活跃,其第5位、第10位可单独或同时被取代,因此能够携带不同氧化水平的一碳单位,在体内许多重要的生物合成中作为一碳单位的载体发挥重要功能。

  其次,叶酸作为辅酶参与嘌呤核苷酸、胸腺嘧啶和肌酐-5磷酸的合成,并通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和RNA的合成,在细胞分裂和繁殖中发挥作用;

  叶酸还可通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、神经介质的合成;叶酸可促进苯丙氨酸与酪氨酸、组氨酸与谷氨酸、半胱氨酸与蛋氨酸的转化。叶酸还是构成血红蛋白的成分,可预防恶性贫血。

  3、缺乏症

  膳食摄入不足、酗酒等常导致叶酸缺乏。叶酸严重缺乏的典型临床表现为巨幼红细胞贫血,患者出现红细胞成熟障碍,伴有红细胞和白细胞减少,还可能引起智力退化。叶酸缺乏还可导致癌前病变。

  叶酸缺乏可使同型半胱氨酸向蛋氨酸转化出现障碍,进而导致同型半胱氨酸血症。已经证实,同型半胱氨酸对血管内皮细胞有毒害作用,导致动脉粥样硬化及心血管疾病。此外,孕妇在孕早期缺乏叶酸会导致胎儿神经管畸形,并使得孕妇的胎盘早剥现象发生率明显升高。

  叶酸缺乏还有身体衰弱、精神萎靡、健忘、失眠、胃肠功能紊乱和舌炎等症状。儿童可见有生长发育不良。

  4、参考摄入量和食物来源

  叶酸的摄入量以膳食叶酸当量(DFE)表示。食物叶酸的平均生物利用率为50%,叶酸补充剂与膳食叶酸混合时的生物利用率为85%,相当于膳食叶酸的1.7倍,以此膳食叶酸当量(DFE)的计算公式为:

  DFE(μg)=膳食叶酸(μg)+1.7×叶酸补充剂(μg)

  成人每日需要叶酸400μg。妊娠和哺乳期间叶酸需要量明显增加。妊娠期叶酸RNI规定为600μg/d,哺乳期为500μg /d。

  叶酸广泛存在动植物性食物中,其良好来源为肝、肾、绿叶蔬菜、马铃薯、豆类、麦胚、坚果等。

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