1、维生素 Vitamin,一、概述 维生素:维持机体生命活动过程所必需的一类微量低分子有机化合物。,(一) 共同特点,1. 本体或前体存在于天然食物中。 2. 大多数不能在体内合成,必须经常由食物供给。 3. 不构成机体组织,不提供能量。 4. 需要量很少,但不可缺少。 5. 以辅酶或辅基的形式参与酶的功能。 6. 体内可合成,(二) 命名,字母 维生素A 维生素B、C、D、E 化学结构 视黄醇 功能 抗干眼病维生素,(三) 分类,1. 脂溶性维生素维生素A、D、E、K 溶于脂肪及有机溶剂 主要存在于肝脏中 摄取过多可引起中毒,2. 水溶性维生素 B族维生素 (维生素B1、B2、PP、B6、叶酸
2、、B12、泛酸、生物素) 维生素C溶于水无功能性储存形式机体饱和后,从尿排出一般无毒性,但极大量摄取时可引起毒性,类维生素,肉碱 (维生素BT) 参与脂肪酸氧化 保护细胞 促进碳水化合物及氨基酸的氧化利用 牛磺酸(-氨基乙磺酸) 促进大脑发育 保护视网膜 增强免疫力,(四) 维生素缺乏,原因食物摄入不足 (1) 摄入不足 营养不良维生素被破坏 (2) 吸收下降 胃肠功能下降,膳食因素 (3) 需要量相对增高 孕妇乳母儿童恢复期病人,(五)维生素与各营养素间的关系 硫胺素、核黄素、尼克酸与能量代谢 有关 维生素E可促进维生素A在肝中的储存 维生素E的抗氧化功能依赖GSH-px和维生素C的协调 维
3、生素E摄取过多可干扰或拮抗维生素K的吸收与功能,二、维生素A,(一) 理化性质,1. 概念含有白芷酮环结构(视黄醇(retinol)结构并具有其生物活性的一大类物质。狭义:视黄醇维生素A(视黄醇):维生素A1(视黄醇)广义 维生素A2(3-脱氢视黄醇)维生素A原:在体内可转换成维生素A的类胡萝卜素。-胡萝卜素-胡萝卜素-胡萝卜素隐黄素,2. 性质 易被氧化,尤其是在有光、氧或高温情况下 脂肪酸败时维生素A破坏,(二) 吸收与代谢,吸收 与脂肪酸结合形式(视黄基酯)存在,小肠吸收,70-90的视黄醇、20-50的类胡萝卜素可吸收 储存 肝 粪便排出 代谢O O 视黄醇 视黄醛 视黄酸,(三) 生
4、理功能,1. 维持正常的视觉:促进视紫红质的合成与再生,11顺式视黄醛视蛋白,全反式视黄醛 视蛋白,神经冲动,物像,2. 细胞生长和分化核激素超家庭受体的配体,影响DNA的转录,调控细胞分化与生长 3 免疫功能上皮细胞的完整性 细胞免疫的体液免疫巨噬细胞与NK细胞性,4. 细胞膜表面糖蛋白合成参与组成 视黄醇-磷酸-甘露醇糖酯,影响细胞膜功能 5 抗氧化功能 类胡萝卜素:抗单线态氧(1O2)及脂质自由基 6 抑癌作用 维生素A及其衍生物:促进上皮分化、抗氧化,(四) 缺乏与过量,1. 缺乏 暗适应能力下降 夜盲症 干眼病 失明 上皮干燥、增生、角化(皮肤、粘膜) 其他:血红蛋白合成障碍儿童生长
5、发育迟缓免疫能力下降易感染 维生素A不能透过胎盘,缺乏者,骨骼发育不良、新生儿体重减轻,2. 过多 急性毒性(20 倍):恶心、呕吐、视力模糊、厌食少动,死亡 慢性毒性(10倍):头痛、脱发、肝大、肌肉僵硬、皮肤瘙痒,长骨末端疼痛,复视、出血、昏迷 致畸毒性:胚胎吸收、流产、畸胎、出生缺陷 高胡萝卜素血症:皮肤发黄,(五) 营养状况鉴定,1. 血清维生素A水平 2.相对剂量反应实验 3. 改进的相对剂量反应实验 4.视觉暗适应功能检测:暗适应延长时间 5.血浆视黄醇结合蛋白 6.稳定性同位素测定 7.眼结膜印迹学法:杯状细胞消失,上皮细胞变大角化 8. 眼部症状:角膜干燥、溃疡、角化。,(六)
6、 DRI和来源,1. DRI视黄醇当量 800g维生素A : 维生素A原=1 : 2 视黄醇当量(retional equivalents, RE)膳食或食物中全部具有视黄醇活性物质的总量(g) RE=视黄醇(g) + -胡萝卜素(g) 0.167 (1/6)+ 其他维生素A原(g) 0.084 (1/12),2. 来源 维生素A:动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋 维生素A原:深色蔬菜水果(胡萝卜、辣椒、芒果、杏等),三、维生素D,(一) 概念和理化性质 1. 概念含环戊氢烯菲结构、并具有钙化醇生物活性的一大类物质。维生素D2(麦角钙化醇) 麦角固醇(酵母、麦角)维生素D3(胆钙化醇)
7、 7-脱氢胆固醇(皮下)特定条件下(日照不足,空气污染),阻碍紫外光照射,维生素D必须由膳食供给条件维生素,2.性质: (1) 不耐酸 (2) 脂肪酸败破坏维生素D (3)过量辐射可形成具有毒性的化合物,(二) 吸收与代谢,吸收 小肠吸收 50%-80%肝、肾羟化酶 代谢:维生素D3 1,25(OH)2D3,(三) 生理功能,1. 促进小肠钙吸收转运(1)诱发钙结合蛋白(载体)的合成(2)增加肠粘膜碱性磷酸酶的活性,促进磷吸收 2. 促进肾小管对钙、磷的重吸收 3. 对骨细胞呈多种作用动员钙磷血钙诱导破骨细胞生成 4.通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡 5.细胞的分化、增殖和生长 核维生素D受
8、体-调节基因转录,5. 通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡,低血钙 甲状旁腺素 维生素D3 血钙甲状旁腺素 维生素D3 血钙 高血钙降钙素 尿钙磷 血钙,(四) 缺乏与过多,1. 缺乏 (1) 佝偻病 (rickets) 幼儿幼儿维生素D缺乏,骨骼不能正常钙化,易引起骨骼变软和弯曲变形。下肢弯曲“X”或“O”形腿胸骨外凸“鸡胸”肋骨与肋软骨“肋骨串珠”囟门闭合延迟 (2) 骨质软化症 (osteomalacia) 成人 (3) 骨质疏松症 (osteoprosis) 老年人 (4) 手足痉挛症,2. 过多 (1) 食欲不振、体重减轻、血清钙磷增加 (2) 软组织转移性钙化 (3) 肾结石 (4
9、) 严重死亡,(五) 营养水平鉴定,1. 血清25-OH-D3反映近期储存情况 2. 血清1,25-(OH)2-D3,(六) DRI和来源,1. DRI成人5g (钙磷供给充足) UL 20g 2. 来源海鱼、肝脏、蛋黄、鱼肝油制剂奶中不多鼓励常晒太阳,四、维生素E(生育酚),(一) 概念和理化性质 1. 概念含苯丙二氢吡喃结构,具有-生育酚(-tocopherol)活性的一类物质。4种生育酚4种生育三烯酚,2. 性质 (1) 容易被氧化, (2) 油脂酸败破坏维生素E (3) 油炸时易损失 (4) 对碱不稳定,(二) 吸收与代谢,小肠吸收,50-80 血浆生育酚浓度与血浆总脂浓度相关,(三)
10、 生理功能,1. 抗氧化作用保护细胞 细胞膜上多不饱和脂肪酸抗动脉粥样硬化、抗癌、抗衰老 2. 预防衰老 3.与生殖功能和精子生成有关 睾丸萎缩、上皮细胞变性,孕育异常 4.调节血小板粘附和聚集作用 TXA2 抑制血小板凝集 5. 其他 抑制胆固醇合成的限速酶,降胆固醇抑制肿瘤细胞生长与繁殖,2. 预防衰老,(1) 减少脂褐质的形成丙二醛 + 磷脂蛋白 脂褐质(过氧化物分解产物) (棕色、自发荧光)促进免疫器官的发育 (2) 提高免疫力 促进T细胞增殖促进抗体生成 (3) 改善皮肤弹性 促进蛋白质合成 (4) 减少性腺萎缩,(四) 缺乏与过多,1. 缺乏 (1) 红细胞膜受损 溶血性贫血 (2
11、) 增加动脉粥样硬化、癌症、老年退行性变的危险性、神经-肌肉退行性变化、视网膜褪变、共济失调、震动感觉丧失 2. 过多 (1) 抑制生长、肌无力、视觉模糊 (2) 维生素K吸收与利用障碍 (3) 肝中脂质增加,(五) 营养水平鉴定,1. 血清维生素E水平应结合血浆总脂水平 2. 红细胞溶血实验,(六) DRI和来源,1. DRI14mg,最多不超过400mg 2. 来源植物油、麦胚、硬果、种子、豆类、,六、硫胺素 thiamin,硫胺素(维生素B1)1个嘧啶环 + 1个噻唑环,(一) 理化性质,破坏: 碱性环境、紫外线、铜(可加速) 亚硫酸盐存在 抗硫胺素因子,(二) 吸收、转运和代谢,小肠粘
12、膜细胞 血液红细胞内 各组织细胞 一磷酸硫胺素、二磷酸梳胺素、三磷酸硫胺素形式存在。,(三) 生理功能,1. 辅酶功能 (TPP-焦磷酸硫胺素)丙酮酸 乙酰CoA (1) 脱氢酶 柠檬酸循环(氧化供能)-酮戊二酸 琥珀酸CoA (2) 转酮醇酶 磷酸戊糖通路 核酸合成、NADP合成有关 2. 非辅酶功能 维持神经肌肉正常功能乙酰胆碱、调控离子通道-食欲、消化功能,(四) 缺乏与过量,1. 缺乏脚气病:损害神经血管系统(1) 湿性脚气病(2) 干性脚气病(3) 急性暴发性脚气病(4) 婴儿脚气病2、过量超过RNI100倍,头痛、惊厥、心律失常,(五) 人体营养状况评价,1. 尿中硫胺素排出量 (
13、1) 负荷试验 口服5mg,收集4h尿液 (2)尿硫胺素/肌酐排出量 2. 红细胞转酮醇酶系数TPP是的转酮醇酶辅酶,(六) DRI和来源,1. DRI男 1.4mg 女 1.3mg UL 50mg 2. 来源全谷杂粮、豆类、干酵母、坚果、动物内脏(肝、肾、心)、蛋类、瘦肉,七、核黄素 riboflavin,核黄素(维生素B2):核糖醇+异咯嗪 (一) 理化性质 破坏 碱性环境 紫外光照射,(二) 吸收与转运,食物中存在形式 辅酶:黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 小肠吸收(主动转运),(三) 生理功能,1. 参与体内生物氧化与能量代谢以FMN和FAD的形式作为黄素酶类的辅酶
14、机制:作为氢的受体和递体催化氧化还原反应,在呼吸链产生能量。作用 产热营养素的正常代谢、生长发育、皮肤粘膜的完整性,2. 参与维生素B6和烟酸的代谢FMN、FAD 3. 参与体内抗氧化防御系统和药物代谢FAD 参与 GSH、细胞色素P405,(四) 缺乏与过量,缺乏 1. 口角炎 2. 唇炎 3. 舌炎 4. 眼部症状 5. 皮肤:阴囊炎(阴唇炎) 6.儿童生长迟缓,贫血,(五) 机体营养状况评价,1.红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数反映组织核黄素状态 2.尿核黄素/肌酐比值 3.尿负荷试验,(六) DRI和来源,1. DRI男 1.4mg女 1.2mg 2. 来源动物内脏(肝、肾、心)蛋黄、乳类
15、绿叶蔬菜、豆类,八、烟酸 niacin,烟酸(尼克酸,维生素PP) 包括烟酸和烟酰胺 吡啶3-羧酸衍生物的总称 (一) 理化性质 一般情况下稳定,(二) 吸收与代谢,烟酸和烟酰胺在肠粘膜细胞内转化成 辅酶:烟酰胺腺嘌呤二核甘酸(NAD)烟酰胺腺嘌呤二核甘酸磷酸(NADP),(三) 生理功能,1. 以NAD和NADP的形式作为脱氢酶类的辅基机制:作为氢的受体和递体催化氧化还原反应,在呼吸链产生能量。 2. NAD与DNA修复、复制、细胞分化有关 3. NADP 参与脂肪、胆固醇、类固醇激素的合成 4. 是葡萄糖耐量因子的重要成分 5. 降TG、TC、LDL,升HDL,改善心血管功能,(四) 缺乏
16、与过量,1. 缺乏癞皮病(pellagra)(三“D”症状)皮炎(dermatitis):晒斑样损伤/变厚、脱屑腹泻(diarrhea)痴呆(depression) 2. 过量皮肤发红眼部感觉异常黄疸、转氨酶增高,葡萄糖耐量变化,(五) 机体营养状况评价,1.尿负荷试验 2-尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺比值 3. 红细胞NAD含量,(六) DRI和来源,1. DRI男 14mg女 13mg UL 35mg 烟酸当量(NE)=烟酸(mg)+ 1/60色氨酸(mg) 2. 来源肝、肾、瘦肉 全谷、豆类、乳类、蔬菜(玉米中烟酸为结合型不能被吸收),九、维生素B6,包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺 (一)
17、 理化性质 碱性环境 光照,(二)吸收与转运 空肠吸收 尿中排出,(三) 生理功能,1. 以磷酸吡哆醛形式(PLP)参与近百种酶反应氨基酸代谢 2. 血红素合成 3. 影响核酸和DNA合成,同型半胱氨酸转化为蛋氨酸丝氨酸转羟甲基酶 4. 对免疫系统有调节作用 细胞介导的免疫反应(DNA) 5. 神经递质的合成(5-HT,多巴、NE、组氨酸、羟丁酸),(三) 缺乏与过量,1. 缺乏 (1) B族缺乏的一般症状:口炎、舌炎、易激惹、抑郁 (2) 迟发过敏反应减弱 (3) 高半胱氨酸血症和黄尿酸尿症 (4) 贫血 (5) 儿童 烦燥、抽搐、癫痫样惊厥、脑电图异常,2.过量 (1) 神经毒性 (2)
18、光敏感性反应,(四) 机体营养状况评价,1. 色氨酸负荷试验黄尿酸指数 2. 尿中4-吡哆酸含量 3.血浆磷酸吡哆醛形式(PLP)含量 4. 其他红细胞转氨酶,(五) DRI和来源,1. DRI1.2mg 2. 来源肉类(鸡肉、鱼肉)肝脏豆类(黄豆、鹰嘴豆)坚果(葵花籽、核桃),十、叶酸 folic acid,叶酸(维生素M)含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物 (一)理化性质酸性条件下对热不稳定水溶液中易被光分解烹饪加工损失50-90,(二)吸收与代谢 小肠吸收 50,(三) 生理功能,四氢叶酸作为一碳单位的载体,嘌呤、嘧啶合成 影响DNA和RNA的合成同型半胱 氨酸蛋氨酸 影响磷脂、肌酸、神经介
19、质的合成,(四) 缺乏,1. DNA合成受阻,红细胞停留在S期,细胞核变形增大 巨幼红细胞贫血 2. 神经管畸形 (有胚胎毒性) 3. 同型半胱氨酸向蛋氨酸转化受阻 AS、CVD 4. 孕妇 子痫、胎盘剥离,胎儿发育迟缓、早产、低体重儿 5. 其他:衰弱、精神萎靡、健忘、失眼、阵发性欣快、胃肠道 功能紊乱,儿童生长发育不良,2.过量 (1)干扰抗惊厥药的作用,诱发惊厥 (2)影响锌的吸收 (3)干扰维生素B12缺乏的诊断,(五) 机体营养状况评价,1. 血清叶酸水平 2. 红细胞叶酸含量 3. 尿嘧啶脱氧核苷抑制试验 4. 组氨酸负荷试验,(六) DRI和来源,1. DRI400g, UL 1
20、000g 2. 来源广泛存在于动植物食物中肝、肾、鸡蛋、豆类、绿叶蔬菜,五、维生素C,抗坏血酸(ascorbis acid)是一种含-酮基内酯的弱酸,(一) 理化性质,容易被氧化有氧碱性环境Cu2+、Fe2+加速氧化,(二) 吸收与代谢,主动转运 80-95吸收率,(三) 生理功能,1.抗氧化作用直接与氧化剂作用还原活性氧化剂还原S-S SH-SH剂作为或辅底物参与生物合成 2. 作为羟化过程的底物和酶的辅因子胶原合成 羟赖氨酸及羟脯氨酸形成、铁离子还原维持活性牙、骨的正常发育、血管壁的正常通透性神经递质、类固醇的代谢、肉碱的合成,3. 其他 促进的铁的吸收、转运和贮存Fe3+ Fe2+胆固醇
21、 胆酸抗癌(胃癌 等),1. 作为酶的辅因子或辅底物参与生物合成,脯氨酸羟化酶 脯氨酸 羟脯氨酸 胶原蛋白 创伤赖氨酸羟化酶 烧伤 赖氨酸 羟赖氨酸 胶原蛋白 愈合羟基丙酮酸二氧酶 酪氨酸 去甲肾上腺素 多巴胺-单氧酶 神经递质 色氨酸 5-羟色胺,(四) 缺乏与过量,1.缺乏 坏血病早期:皮肤瘀斑,臀部和下肢毛囊出现轮状出血后期:牙龈出血,球结膜出血骨化不正常,伤口愈合缓慢 2. 过量(最终代谢产物为草酸) (1) 腹泻、腹胀、铁过量吸收、红细胞破坏 (2) 尿路结石 草酸浓度,(五) 机体营养状态评价,1.血浆维生素C水平 2.白细胞中抗坏血酸浓度 3.负荷试验口服500mg维生素C,收集
22、4h尿液 4. 空腹尿中抗坏血酸和肌酐含量测定,(六)DRI和来源1、DRIRNI 100mg UL1000mg 2、来源新鲜的水果、蔬菜 (1)深色蔬菜: 冬寒菜、豌豆苗、韭菜、辣椒、 油菜苔、花菜、苦瓜 (2)水果 : 柑、桔、橙、柚、柿、枣、草莓 (3)野果 : 猕猴桃、刺梨、酸枣,RNI AI UL男 女 男 女 男 女 维生素Aug 800 700 3000 维生素Dug 5 20 维生素Emg 14 维生素B1mg 1.4 1.3 50 维生素B2mg 1.4 1.2,RNI AI UL男 女 男 女 男 女尼克酸mg 14 13 35 维生素B6mg 1.2叶酸ug 400 1000维生素Cmg 100 1000,