07 第七章 维生素.ppt

第1页：第七章本章主要内容

第七章 维生素。本章主要内容：

1. 了解维生素的特点
2. 掌握水溶性维生素的种类、生理作用
3. 掌握脂溶性维生素的种类、生理作用
4. 了解维生素的食物来源
5. 掌握食品加工对维生素的影响

第2页：维生素的概念与命名

第一节 维生素概述

维生素（vitamin）是维持机体生命活动过程所必需的一类微量的低分子有机化合物。维生素的种类很多，化学结构各不相同，在生理上既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内的能量来源，然而它在能量产生的反应中以及调节机体物质代谢过程中起着十分重要的作用。

命名方式

1. 按发现的历史顺序，以英文字母顺序命名，如维生素A、B、C、D、E等
2. 按其生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等
3. 按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等

第3页：维生素的特点

一、维生素的特点

1. 维生素或其前体都在天然食物中存在，但是没有一种天然食物含有人体所需的全部维生素
2. 它们在体内不能提供热能，一般也不是机体的组成部分
3. 它们参与维持机体正常生理功能，需要量极少
4. 它们一般不能在体内合成，不能满足机体需要，必须经常由食物供给

第4页：维生素的功能

二、维生素的功能

维生素是机体维持正常代谢和机能所必需的一类低分子有机化合物。大多数维生素是某些酶的组成部分。长期缺乏维生素，可使劳动能力下降，抵抗力降低。维生素的具体功能根据不同维生素的种类而异。

第5页：水溶性维生素与抗坏血酸结构

第二节 水溶性维生素

水溶性维生素指溶于水而不溶于脂肪，吸收后在体内储存很少，过量的维生素从尿中排出。

一、抗坏血酸（维生素C）　1、结构

抗坏血酸（ascorbic acid）是一个含有六个碳原子的α-酮基内酯的酸性多羟化合物。

第6页：抗坏血酸的生理作用

2、生理作用

（1）抗氧化作用

清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。

（2）作为羟化过程底物和酶的辅因子

参与体内许多重要生物合成的羟化反应：促进组织中胶原的形成、参与神经递质的合成、参与类固醇的代谢、促进肉碱的合成。

（3）其它作用

有利于非血红素铁的吸收，降低胃癌以及其它癌症的危险性，防治心血管疾病。

第7页：抗坏血酸的稳定性与加工影响

3、稳定性

抗坏血酸是最不稳定的维生素，温度、pH、氧、酶、金属离子、紫外线、糖和盐的浓度等都影响其稳定性。

4、加工的影响

1. 水：由于抗坏血酸易溶于水，所以很容易从食物的切面流失，为此食品加工时应尽量避免用水
2. 温度：稳定性随温度的降低而增加
3. 食品添加剂：如漂白剂能降低其损失，发色剂可破坏其活性

第8页：维生素C营养状况评价

5、维生素C的营养状况评价

（1）血浆（或全血）维生素C浓度

血浆维生素C浓度低于4mg/L时认为缺乏，低于2mg/L时可出现坏血病症状。

（2）白细胞维生素C浓度

＜10μg/10⁸为缺乏，11～19μg/10⁸为不足，20～30μg/10⁸为正常。

（3）负荷试验

4h尿中维生素C＞10mg为正常，＜3mg为缺乏。

（4）空腹尿中抗坏血酸和肌酐含量测定

作为辅助评价指标。

第9页：维生素C的摄入量与食物来源

6、摄入量和食物来源

中国营养学会推荐维生素C成人的RNI为100mg/d，UL为≤1000mg/d。

食物来源：新鲜的蔬菜和水果。

• 深色蔬菜：豌豆苗、韭菜、辣椒、花菜、苦瓜等
• 水果：柑、桔、橙、柚、柿、枣、草莓

第10页：硫胺素的结构与生理作用

二、硫胺素（维生素B₁）　1、结构

硫胺素（thiamine），也称维生素B₁，其分子是由一个嘧啶结构通过一个亚甲基连接在一个噻唑环上所组成。

2、生理作用　（1）辅酶功能

焦磷酸硫胺素（TPP）是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶，参与三大营养素的分解代谢和产生能量。

第11页：硫胺素的非辅酶功能

（2）非辅酶功能

• 作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用，在核酸合成和脂肪酸合成中起重要作用
• 参与某些神经递质的合成和代谢
• 调控某些离子通道功能
• 硫胺素严重缺乏时可影响心肌和脑组织的结构和功能

第12页：硫胺素的稳定性与加工损失

3、稳定性

不稳定，其稳定性取决于温度、pH、离子强度、缓冲体系等。

4、加工影响

在水果、蔬菜的清洗、整理、烫漂和沥滤期间都有损失，在谷类碾磨时损失更大。

第13页：硫胺素营养状况评价

5、硫胺素机体营养状况评价

（1）尿硫胺素负荷试验

4小时尿中排出的硫胺素≥200μg为正常，100～199μg为不足，＜100μg为缺乏。24小时尿硫胺素含量40～150μg/d为临界缺乏，＜40μg/d为缺乏。

（2）硫胺素和肌酐含量比值（μg硫胺素/g肌酐）

≥66为正常，27～65为不足，＜27为缺乏。

（3）红细胞转酮醇酶活性系数或焦磷酸硫胺素效应

15%～25%为不足，＞25%为缺乏。

第14页：硫胺素的摄入量与食物来源

6、摄入量和食物来源

• 成人每4.18MJ（1000kcal）能量需要硫胺素0.5mg
• 老人和儿童每4.18MJ（1000kcal）能量需要硫胺素0.5～0.6mg
• 中国营养学会2000年推荐RNI：成年男性1.4mg/d，女性1.3mg/d；硫胺素的UL为50mg/d

食物来源：谷物、杂粮、豆类、干酵母、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉。

第15页：核黄素的结构与生理作用

三、核黄素（维生素B₂）　1、结构

核黄素（riboflavin）又称维生素B₂，由异咯嗪加核糖醇侧链组成。

2、生理作用

1. 参与体内生物氧化与能量代谢
2. 参与维生素B₆和烟酸的代谢
3. 参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢

第16页：核黄素缺乏与稳定性

缺乏表现

核黄素缺乏表现为口角炎、唇炎、舌炎、眼部症状、皮炎；长期缺乏还可导致儿童生长迟缓、轻中度缺铁性贫血。一般来说，核黄素不会引起过量中毒。

3、稳定性

在酸性或中性溶液中对热稳定，不受大气中氧的影响，但是在碱性溶液中易被热分解；在任何酸、碱溶液中均易受可见光特别是紫外光破坏。在大多数食品加工条件下都很稳定。

第17页：核黄素的摄入量与食物来源

4、摄入量及食物来源

我国成人膳食核黄素的RNI：男性为1.4mg/d，女性为1.2mg/d。

食物来源：动物肝、肾、心、蛋黄、乳类，绿色蔬菜、豆类。

第18页：核黄素营养状况评价

5、核黄素机体营养状况评价

（1）红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数

活性系数为加与不加入FAD时谷胱甘肽还原酶活性的比值。AC＜1.2为正常，＞1.4为缺乏。

（2）尿核黄素排出量

任意一次尿核黄素与肌酐之比值：80～269为正常，27～79为不足，＜27为缺乏。

（3）尿负荷试验

4小时尿液核黄素排出量≤400μg为缺乏，400～799μg为不足，800～1300μg为正常。

第19页：烟酸的结构与生理作用

四、烟酸　1、结构

烟酸（niacin）是具有烟酸生物活性的吡啶-3-羧酸衍生物的总称。烟酸的基本结构为吡啶-3-羧酸，其胺基化合物即为烟酰胺。

2、生理作用

1. 以NAD和NADP的形式作为辅基参与脱氢酶的组成，在生物氧化还原反应中作为氢的受体和电子的供体

第20页：烟酸的生理作用与稳定性

2、生理作用（续）

2. 参与蛋白质核糖基化过程，与DNA复制、修复和细胞分化有关
3. 参与脂肪酸、胆固醇以及类固醇激素等的生物合成
4. 具有增强胰岛素效能的作用
5. 降低血脂，改善心血管功能

3、稳定性

很稳定，耐热，对光、酸、碱也很稳定。

第21页：癞皮病的三D症状

烟酸缺乏

引起癞皮病（pellagra），典型症状为皮炎（dermatitis）、腹泻（diarrhea）和痴呆（dementia），又称“三D”症状。初期症状为体重减轻、失眠、头痛等，继而出现皮肤、消化系统、神经系统症状。

• 裸露皮肤及摩擦部位对称性晒斑样损伤，慢性皮炎为皮肤变厚、脱屑、色素沉着
• 杨梅舌、口腔粘膜溃疡，食欲不振、恶心、呕吐、腹痛、腹泻
• 失眠、乏力、抑郁、痴呆

第22页：烟酸营养状况评价

4、烟酸机体营养状况评价

尿负荷试验

测4小时尿中N-甲基烟酰胺，排出量低于2.0mg为缺乏，2.0～2.9mg为不足，3.0～3.9mg为正常。

尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺比值

1.3～4.0之间为正常，1.3表示有潜在性缺乏。

红细胞NAD含量

红细胞NAD/NADP比例小于1.0时表示有烟酸缺乏的危险。

第23页：烟酸的摄入量与食物来源

5、摄入量及食物来源

膳食中烟酸的参考摄入量采用烟酸当量为单位：NE（mg）＝烟酸（mg）＋ 1/60色氨酸（mg）。我国营养学会2000年推荐烟酸的RNI：成年男性14mgNE/d，女性13mgNE/d，UL为35mgNE/d。

食物来源

• 动物性食品：动物内脏
• 植物性食品：全谷、种子、豆类
• 玉米中烟酸为结合型，需加碱处理后，游离烟酸才易被机体吸收

第24页：维生素B6的结构与生理作用

五、维生素B₆　1、结构

维生素B₆称吡哆醇，实际上包括吡哆醇（pyridoxin，PN）、吡哆醛（pyridoxal，PL）、吡哆胺（pyridoxamine，PM）三种衍生物。

2、生理作用

维生素B₆主要以磷酸吡哆醛的形式作为辅酶，参与氨基酸的合成与分解代谢。

1. 催化血红素合成
2. 催化肌肉与肝脏中的糖原转化
3. 参与亚油酸合成花生四烯酸以及胆固醇的合成与转运

第25页：维生素B6的其他生理作用

2、生理作用（续）

4. 参与一碳单位代谢，影响核酸和DNA的合成
5. 影响同型半胱氨酸转化为胱氨酸的代谢
6. 影响机体免疫功能
7. 升高神经递质水平

3、稳定性

对热稳定，但易被碱分解，尤其易被紫外线分解，所以在热加工、浓缩和脱水时对其都有影响。

第26页：维生素B6的摄入量与食物来源

4、摄入量及食物来源

中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B₆的AI值，成人为1.2mg/d。

食物来源：白色肉类（如鸡肉和鱼肉）、肝脏、豆类、坚果等、水果蔬菜（香蕉）。

第27页：维生素B6营养状况评价

5、维生素B₆的机体营养状况评价

（1）色氨酸负荷试验

被测对象口服负荷剂量的色氨酸0.1g/（kg·bw），收集24小时尿测定其中的黄尿酸含量，计算黄尿酸指数（xanthurenic acid index，XI）：XI ＝ 24小时尿中黄尿酸排出量（mg）÷ 色氨酸给予量（mg）。XI为0～1.5表示维生素B₆营养状况良好，当维生素B₆不足时XI可超过12。

（2）尿中4-吡哆酸含量

作为摄入水平的评价指标。

（3）血浆PLP

血浆含量在14.6～72.9nmol/L（3.6～18ng/ml），若低于下限可考虑维生素B₆不足的可能。

（4）其它的指标

红细胞转氨酶指数（谷草转氨酶指数、谷丙转氨酶指数）以及血浆同型半胱氨酸含量等。

第28页：叶酸的结构与生理作用

六、叶酸　1、结构

叶酸（folic acid）是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。

2、生理作用

1. 其活性形式为四氢叶酸（H₄PteGlu），是体内重要生化反应中一碳单位的运载体（是一碳单位转移酶系的辅酶）

第29页：叶酸的缺乏与过量

2、生理作用（续）

2. 叶酸在嘌呤、胸腺嘧啶和肌酐-5磷酸的合成、甘氨酸与丝氨酸相互转化、组氨酸向谷氨酸转化、同型半胱氨酸向蛋氨酸转化过程中充当一碳单位的载体，因此不仅可通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和RNA的合成，而且还可以通过蛋氨酸的代谢影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成
3. 叶酸缺乏会产生巨幼红细胞贫血、胎儿神经管畸形、高同型半胱氨酸血症、衰弱、健忘、失眠等
4. 叶酸过量影响锌的吸收、干扰维生素B₁₂缺乏的诊断与治疗

第30页：叶酸的稳定性

3、稳定性

对热、光、酸性溶液不稳定，可被阳光和高温分解，在无氧条件下对碱稳定。

4、加工影响

在室温储存14天后稳定性都有下降。

第31页：叶酸营养状况评价

5、叶酸机体营养状况评价

1. 血清和红细胞叶酸含量
2. 尿嘧啶脱氧核苷抑制试验：测定叶酸在胸腺嘧啶脱氧核苷合成过程中的生物效应
3. 组氨酸负荷试验：口服负荷2～5g的组氨酸，测定6h尿中亚胺甲基谷氨酸排出量，正常排出量是5～20mg，叶酸缺乏时是正常的5～10倍

第32页：叶酸营养状况分级

叶酸营养状况评价分级：下表列出血清叶酸与红细胞叶酸的正常、不足与缺乏界值。

第33页：叶酸的摄入量与食物来源

6、摄入量及食物来源

美国提出（1998年）叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量（dietary folate equivalence，DFE）表示：

• DFE（μg）＝ 膳食叶酸（μg）＋ 1.7 × 叶酸补充剂（μg）
• 中国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为400μgDFE/d，成人叶酸的UL为1000μgDFE/d

食物来源：肝、肾、鸡蛋、豆类、绿叶蔬菜、水果及坚果等。

第34页：水溶性维生素的功能与来源

水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源：下表汇总九种水溶性维生素的生理功能、缺乏表现与良好食物来源。

第35页：脂溶性维生素与维生素A

第三节 脂溶性维生素

脂溶性维生素是指溶于脂肪而不溶于水，吸收后可在体内储存。

一、维生素A　1、结构

维生素A（vitamin A）类是指含有视黄醇（retinal）结构，并具有其生物活性的一大类物质。

第36页：维生素A的生理作用

2、生理作用

1. 维生素A构成视觉细胞内感光物质的成分
2. 细胞生长和分化
3. 免疫功能
4. 细胞膜表面糖蛋白合成
5. 抗氧化作用
6. 抑制肿瘤生长

第37页：视黄醇调节核受体作用的模式

视黄醇调节核受体作用的模式：本页为作用模式示意图，展示视黄醇与核受体结合后调控靶基因表达的过程，具体标注建议对照原课件图片查看。

第38页：视黄醇参与视觉形成的循环

视黄醇参与视觉形成中的循环过程：本页为视觉循环示意图，展示视黄醇在视网膜中参与视紫红质再生与视觉形成的循环路径，具体标注建议对照原课件图片查看。

第39页：维生素A的稳定性

3、稳定性

对空气、紫外线和氧化剂都很敏感，高温和金属离子的催化作用都可加速其分解；维生素A损失的速度受酶、水分活度、储存大气和温度所影响。添加抗氧化剂可增加维生素A和胡萝卜素的稳定性，供食品营养强化用的维生素A棕榈酸酯比维生素A乙酸酯更稳定。

第40页：维生素A的摄入量与食物来源

4、摄入量及食物来源

• 我国成人维生素A RNI：男性为每天800μg视黄醇当量，女性为每天700μg视黄醇当量
• UL值：成年人为3000μg/d，孕妇2400μg/d，儿童2000μg/d

食物来源

• 动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等
• 植物性食物：深绿色或红黄色的蔬菜和水果
• 维生素A补充剂

第41页：维生素D的结构与来源

二、维生素D　1、结构

维生素D类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（ergocalciferol，麦角钙化醇）及维生素D₃（cholecalciferol，胆钙化醇）最为常见。

• 维生素D₂是由酵母菌或麦角中的麦角固醇（ergosterol）经日光或紫外光照射后的产物，并且能被人体吸收
• 维生素D₃是由储存于皮下的胆固醇的衍生物（7-脱氢胆固醇），在紫外光照射下转变而成的

第42页：维生素D的生理作用

2、生理作用

1. 促进小肠钙吸收转运
2. 促进肾小管对钙、磷的重吸收
3. 对骨细胞呈现多种作用
4. 通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡
5. 调节细胞的分化、增殖和生长

第43页：维生素D缺乏症与过多症

（6）维生素D缺乏症

佝偻病（rickets）、骨质软化症（osteomalacia）、骨质疏松症（osteoporosis）、手足痉挛症。

（7）过多症

中毒症状包括食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻等。血清钙磷升高，发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。严重的维生素D中毒可导致死亡。

第44页：维生素D的稳定性与摄入量

3、稳定性

很稳定，能耐高温，且不易氧化，但对光敏感，易受紫外线照射而破坏，通常的储藏、加工或烹调不影响其生理活性。

4、摄入量及食物来源

• 儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10μg/d；16岁以上成人RNI为5μg/d；UL为20μg/d
• 1IU维生素D₃ ＝ 0.025μg维生素D₃；1μg维生素D₃ ＝ 40IU维生素D₃

食物来源：晒太阳、紫外线灯预防性照射，海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂。

第45页：维生素E的结构

三、维生素E　1、结构

维生素E类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。它包括8种化合物：

• 四种生育酚（tocopherols，即α-T、β-T、γ-T、δ-T）
• 四种生育三烯酚（tocotrienols，即α-TT、β-TT、γ-TT、δ-TT）

第46页：维生素E的生理作用

2、生理作用

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
5. 降低血浆胆固醇水平和抑制肿瘤细胞的生长和增殖

第47页：维生素E的稳定性与加工损失

3、稳定性

维生素E在无氧条件下对热稳定，但对氧十分敏感，易氧化破坏，此外对碱和紫外线也敏感。在食品加工中，主要是谷物碾磨时可因机械作用脱去胚芽而受到损失；凡引起类脂部分分离、脱出的任何加工、精制或者脂肪氧化时都可能引起维生素E的损失。

第48页：维生素E营养状况评价

维生素E营养状况的评价：下表列出血清维生素E与红细胞H₂O₂溶血试验的判定界值。

第49页：脂溶性维生素的功能与来源

脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源：下表汇总四种脂溶性维生素的生理功能、缺乏表现与良好食物来源。

数据修正说明：源文件本页第二行维生素标注为「B」，但其功能、缺乏症状与食物来源均对应维生素D（佝偻病、骨软化症、皮肤经紫外线照射合成、强化奶），按内容判定修正为「D」。

第50页：维生素在食品加工时的损失

第四节 维生素在食品加工时损失的一般情况

1. 清洗与整理
2. 烫漂与沥滤
3. 冷冻
4. 脱水
5. 加热
6. 食品添加剂
7. 辐射
8. 包装、贮存和碾磨