07 第七章 维生素.pptx

第1页：第七章维生素封面

食品营养学　第七章　维生素

第2页：本章内容提纲

Outline

• 维生素概述
• 脂溶性维生素
• 水溶性维生素
• 维生素在食品加工时的损失

第3页：维生素的共同特点

第一节 维生素概况

维生素是维持人体正常生理功能所必需的一类有机化合物。它们种类繁多、性质各异，基本上可分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类，并具有以下共同特点：

• 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。
• 它们在体内不提供热能，一般也不是机体的组成成分。
• 它们参与维持机体正常生理功能，需要量极少，通常以毫克、有的甚至以微克计，但是绝对不可缺少。
• 它们一般不能在体内合成，或合成的量少，不能满足机体需要，必须经常由食物供给。

第4页：水溶性与脂溶性维生素对比表

脂溶性维生素与水溶性维生素的不同点

第5页：维生素的三种命名系统

维生素命名

维生素有三种命名系统：

1. 按发现的历史顺序，以英文字母顺次命名，如维生素 A、维生素 B、维生素 C、维生素 E 等。
2. 按其特有的功能命名，如抗干眼病维生素、抗癞皮病维生素、抗坏血酸等。
3. 按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素、核黄素等。

三种命名系统互相通用。

第6页：水溶性维生素清单

第二节 水溶性维生素

• 维生素 C：抗坏血酸
• B 族维生素：硫胺素（B1）、核黄素（B2）、烟酸（B3）、维生素 B6、叶酸、维生素 B12、泛酸、生物素

第7页：抗坏血酸概述

一、抗坏血酸（维生素 C）

• 200 年前，航海只有一半的生还机会。
• 坏血病（scurvy）。
• 抗坏血酸——Vitamin C。
• 抗坏血酸在体内发挥一系列作用：抗氧化、参与大分子合成等。
• 自然界 L-型较多、D-型较少。
• 植物中，Vc 能清除叶绿体中过氧化物，是绿叶有效光合作用的条件。
• 爬行动物、鸟类、大部分哺乳动物能自身合成维生素 C。

第8页：维生素 C 的结构与还原性

1. 结构

• 具有酸性和强还原性。
• 高度水溶性，此性质归因于其内酯环中与羰基共轭的烯醇式结构。
• 天然的抗坏血酸是 L-型，其异构体 D-型抗坏血酸的生物活性大约是 L-型的 10％，常用于非维生素的目的，例如在食品加工中作为抗氧化剂等添加于食品之中。
• 抗坏血酸易氧化脱氢形成 L-脱氢抗坏血酸，因其在体内可还原为 L-抗坏血酸，故仍有生物活性，其活性约为 L-抗坏血酸的 80％。

第9页：抗坏血酸的多元醇结构

抗坏血酸是含有内酯结构的多元醇类，其特点是具有可解离出 H⁺ 的烯醇式羟基，因而其水溶液有较强的酸性。

第10页：维生素 C 的生理作用

2. 生理作用

• 胶原蛋白的合成和维护需要维生素 C。前胶原肽链上的脯氨酸与赖氨酸需经羟化，必须有抗坏血酸参与（激活羟化酶），否则无法形成羟脯氨酸和羟赖氨酸，导致未螺旋的三聚体在细胞内堆积，从而导致瘀血、肌肉无力、牙龈萎缩等与胶原合成异常相关的症状。
• 五羟色胺的合成需要维生素 C，色氨酸经过羟化酶转化为 5-HT。
• 还参与肉碱和类固醇化合物的合成以及酪氨酸的代谢等。
• 作为抗氧化剂，清除自由基，保护 DNA、蛋白质、细胞膜结构免受自由基的损伤。

第11页：维生素 C 的抗氧化与促铁吸收

• 抗坏血酸可参与体内氧化还原反应，并且是体内一种重要的抗氧化剂。它作为抗氧化剂可以清除自由基，在保护 DNA、蛋白质和膜结构免受损伤方面起着重要作用。
• 此外，抗坏血酸在细胞内作为铁与铁蛋白间相互作用的一种电子供体，可使三价铁还原为二价铁而促进铁的吸收，对改善缺铁性贫血有一定的作用。它还可提高机体的免疫机能和应激能力。
• 维生素 C 还可能具有防治感冒或癌症的疗效，但证据并不确凿。

第12页：

第13页：维生素 C 的需要量

3. 维生素 C 的需要量

• 成年人维生素 C 的每日推荐摄入量为 60mg。
• 每天 10mg 维生素 C 的摄入，可以防止坏血病的发生。
• 每天大约 100mg 的摄入量是正常人体维生素 C 的存储极限。
• 对于男性吸烟者建议每日使用 125mg，对女性吸烟者建议每日使用 110mg。
• 理论上大剂量（接近 10g）的维生素 C 的摄入有可能发生中毒的问题，如肾结石、改变体液酸碱平衡、干扰维生素 E 的功能等。
• 成年人每天摄入 1g 维生素不会产生大的危险。
• 几乎没有证据表明每天摄入 100-300mg 的维生素 C 对身体有益。

第14页：加工对维生素 C 的影响

4. 加工的影响

水

食品加工通常需要水，由于抗坏血酸易溶于水，所以它很容易从食物的切面等处流失。

温度

抗坏血酸在冷冻或冷藏时，特别是在 -7～-18℃ 范围内有大量损失，但通常其稳定性随着温度的降低而增加。非柑橘类食品的最大损失主要在热加工期间。除烹调外，加工时烫漂、沥滤的损失远远超过其它加工的损失。

食品添加剂

例如在果蔬加工中添加漂白剂亚硫酸盐，它可降低抗坏血酸的损失；此外，在腌肉时添加发色剂亚硝酸盐则可破坏维生素 C 的活性。

第15页：维生素 C 的摄入量与食物来源

5. 摄入量和食物来源

• 人类是动物界中少数不能合成抗坏血酸而必须由食物供给者之一。
• 维生素 C 广泛分布于水果、蔬菜中，蔬菜中大白菜的含量为 20—47mg／100g，红辣椒的含量可高达 100mg／100g 以上。

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第17页：B 族维生素与能量代谢

B 族维生素

• B 族维生素是辅酶的组成部分，可以与酶结合使酶具有活性。
• 硫胺素、核黄素、尼克酸、泛酸和生物素的活性形式参与了糖、脂肪和蛋白质能量代谢释放。
• 维生素 B6 帮助身体利用氨基酸制造蛋白质，以供身体使用。
• 叶酸和维生素 B12 帮助细胞繁殖，尤其对寿命较短的细胞尤为重要。
• B 族维生素帮助糖、脂肪和氨基酸进行代谢，每一种 B 族维生素都直接或间接参与了能量代谢过程。

第18页：B 族维生素的成员

B 族维生素的成员

• 硫胺素
• 核黄素
• 烟酸、尼克酸
• 维生素 B6
• 叶酸
• 泛酸
• 生物素
• 维生素 B12

第19页：硫胺素概述

二、硫胺素（维生素 B1）

• 硫胺素，又称抗神经炎素，即维生素 B1。它广泛分布于整个动、植物界，并且可以多种形式存在于食品之中。
• 这包括游离的硫胺素、焦磷酸硫胺素（辅羧化酶）以及它们与各自的脱辅基酶蛋白（apoenzyme）的结合。
• 由于硫胺素含有一个四价氮，是强碱。

第20页：硫胺素的生理作用

2. 生理作用

• 所有细胞都利用硫胺素，硫胺素在能量代谢中具有关键作用。
• 硫胺素在体内参与碳水化合物的中间代谢。若机体硫胺素不足，则辅羧化酶活性下降、碳水化合物代谢受障碍，并影响整个机体代谢过程。其中丙酮酸脱羧受阻、不能进入三羧酸循环，不继续氧化，在组织中堆积。此时神经组织供能不足，因而可出现相应的神经肌肉症状如多发性神经炎、肌肉萎缩及水肿，严重时还可影响心肌和脑组织的结构和功能。
• 作为辅酶它还参与葡萄糖转变为脂肪的过程。
• 维生素 B1 作用于神经末梢，这个作用使它对酒精性神经炎、妊娠期神经炎和脚气病都有治疗价值。
• 维生素 B1 还能维持正常的食欲、肌肉的弹性和健康的精神状态。

第21页：硫胺素缺乏与脚气病

3. 缺乏症

• 硫胺素是参与体内糖及能量代谢的重要维生素，其缺乏可导致消化、神经和心血管诸系统的功能紊乱。
• 硫胺素缺乏的典型疾病是脚气病（beriberi）。

第22页：加工对硫胺素的影响

4. 加工影响

• 不同食品所含硫胺素在各种食品加工中的降解情况可有不同。
• 硫胺素在热降解时可能形成特殊的气味，其中包括“肉样”风味。
• 硫胺素和其它水溶性维生素一样，在水果蔬菜的清洗、整理、烫漂和沥滤期间均有所损失，在谷类碾磨时损失更大。
• 鲜鱼和甲壳类体内有一种能破坏硫胺素的酶——硫胺素酶，此酶可被热钝化。

第23页：硫胺素的摄入量与食物来源

5. 摄入量和食物来源

• 硫胺素与碳水化合物代谢密切有关，主要参与能量代谢，所以一般认为硫胺素的摄入量应按照能量的总摄入量来考虑。
• WHO 的资料表明，膳食中硫胺素低于 72μg／MJ（0.3mg／1000kcal）可引起脚气病。
• 中国营养学会 2000 年对我国居民膳食中硫胺素的推荐摄入量（RNI）：成年男性 1.4mg/d，成年女性 1.3mg/d，孕妇 1.5mg/d，乳母 1.8mg/d，儿童依年龄而异；其可耐受最高摄入量（UL）为 50mg。

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第25页：核黄素的吸收与排泄

三、核黄素（维生素 B2）

• 核黄素很容易由小肠吸收，经血液到组织，并可少量贮存于肝、脾、肾和心肌中，多余的部分从尿排出。
• 核黄素本身不具备活性，是体内黄酶的辅酶（FMN 和 FAD）的前体。
• 核黄素大剂量摄入并不能过多地增加其吸收，多余的核黄素将大量排出体外，故目前尚无核黄素呈现毒性的报道。
• 当缺乏硫胺素时，可能也会缺乏核黄素，但缺乏核黄素的症状不易察觉。治疗硫胺素缺乏症的食物中都含有一定量的核黄素，因此这种食物可以同时消除两种维生素的缺乏。

第26页：核黄素的摄入量与食物来源

摄入量及食物来源：核黄素的膳食参考摄入量与主要食物来源见图中数据，奶类、蛋类、动物内脏与绿叶蔬菜是常见来源。

第27页：

第28页：烟酸与癞皮病

四、烟酸（尼克酸）

• 烟酸与硫胺素和核黄素一样也参与每一个细胞的能量代谢。
• 尼克酸缺乏的典型疾病是癞皮病。
• 色氨酸在体内可以转化为烟酸，摄入足够量的色氨酸就可以治愈癞皮病，因此大量食用蛋白质是不会缺乏烟酸的。

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第30页：叶酸的理化性质

五、叶酸　叶酸的理化性质：叶酸（folacin, folic acid, FA）是指有相关生物活性的一类同效维生素，这类维生素由蝶酸和谷氨酸结合而成。

第31页：叶酸的生理功能

叶酸的生理功能

• 叶酸是生成所有新细胞所需要的维生素，叶酸帮助合成新生细胞所需要的 DNA。
• 血液细胞和消化细胞分裂速度最快，因此最容易受到叶酸缺乏的影响，导致贫血和消化机能紊乱。

第32页：叶酸的缺乏症

叶酸的缺乏症

• 叶酸缺乏可能导致巨幼红细胞贫血。
• 孕妇缺乏叶酸使胎盘早剥的发生率增高；怀孕时期缺乏叶酸是引起胎儿神经管畸形的主要原因。
• 叶酸缺乏也可能会使女性得宫颈癌的危险性增加。
• 叶酸缺乏还可能导致高半胱氨酸血症。
• 膳食摄入不足、酗酒、口服避孕药等能干扰叶酸的吸收和代谢，常是导致叶酸缺乏的原因。

第33页：

第34页：叶酸的参考摄入量与食物来源

叶酸的膳食参考摄入量及食物来源

• 中国营养学会提出中国居民膳食叶酸参考摄入量为 400μg/d。
• 由于大剂量服用叶酸可产生一定的毒副作用，故叶酸的摄入应有其安全上限值，美国规定其每日摄入量的安全上限为 1mg。

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第36页：脂溶性维生素清单

第三节 脂溶性维生素

• 维生素 A
• 维生素 D
• 维生素 E
• 维生素 K

第37页：维生素 A 的理化性质

一、维生素 A（视黄醇）

• 最早被发现的维生素。
• 类胡萝卜素是维生素 A 的前体，由 β-胡萝卜素转化成的维生素 A 约占人体维生素 A 需要量的 2/3。
• 维生素 A 在体内有两种形式：视黄醇和脱氢视黄醇（视黄醛和视黄酸），视黄醛是维生素 A 的主要活性形式。
• 天然存在于动物性食品中的维生素 A 是相对稳定的；但视黄醇及其同系物在氧的作用下极不稳定，仅以弱氧化剂即可将视黄醇氧化，紫外线能促进这种氧化过程的发生。
• 在无氧条件下，视黄醛对碱稳定，但在酸中不稳定。

第38页：维生素 A 的生理功能

维生素 A 的生理功能

• 维持正常视觉
• 维持上皮细胞结构的完整性
• 促进生长发育，维持正常免疫功能
• 对生殖的影响
• 防癌作用

第39页：维生素 A 的缺乏症

维生素 A 的缺乏症

• 暗适应能力降低及夜盲症。
• 影响上皮组织正常发育的症状，如皮肤干燥、形成鳞片并出现棘状丘疹、异常粗糙且脱屑，总称为毛囊角化过度症。
• 上皮细胞的角化还可发生在呼吸道、消化道、泌尿生殖器官的黏膜以及眼的角膜及结膜上并出现相应的症状，如唾液腺、胃腺、泪腺等分泌减少。
• 其中最显著的是眼部因角膜和结膜上皮的退变、泪液分泌减少而引起干眼病，患者常感眼睛干燥、怕光、流泪、发炎、疼痛，严重的引起角膜软化及溃疡，还可出现角膜皱褶及毕脱氏斑（Bitot's spots，少儿维生素 A 缺乏的最重要临床诊断体征），发展下去可导致失明。

第40页：维生素 A 的过量与毒性

维生素 A 的过量与毒性

• 由于维生素 A 可以在机体内储存，摄入过量的维生素 A 可能引起毒性反应，包括急性、慢性和致畸毒性。
• 急性毒性是由于一次或多次连续摄入大剂量的维生素 A，常常是大于成人推荐摄入量的 100 倍，或大于儿童推荐摄入量的 20 倍，其早期症状有恶心、呕吐、头痛、眩晕、视觉模糊、肌肉失调和婴儿的囟门突起，当剂量极大时可出现嗜眠、厌食、搔痒、反复呕吐等。
• 慢性毒性比急性常见，是由于几周到几年之内反复服用维生素 A，使用剂量为推荐摄入量的 10 倍以上，常见中毒表现有头痛、脱发、唇裂、皮肤干燥和瘙痒、长骨末端周围部分疼痛、肝脏肿大、肌肉僵硬等。
• 胚胎吸收、流产、出生缺陷和子代永久性学习能力丧失是维生素 A 最严重的致畸作用，若孕妇在妊娠时期每日大剂量摄入维生素 A，娩出畸形儿的相对危险度为 25.6。

第41页：维生素 A 缺乏与过量的后果对比

缺乏：细胞分裂减少以及细胞发育出现缺陷

夜盲症、角质化、干眼病、免疫系统损伤、生殖异常、衰竭死亡。

过量：细胞分裂受到过度刺激

死亡、肝衰竭、骨折、生育缺陷、骨骼异常、出血、脱发、皮疹。

正常

正常的细胞分裂和发育，正常的机体功能。

过量的视黄醇是有毒的，但 β-胡萝卜素则不然，它转化到视黄醇的效率不高，不足以引起中毒症状；但 β-胡萝卜素摄入太大量会聚集在皮下脂肪中使皮肤呈现一种鲜黄色。

第42页：维生素 A 的参考摄入量与食物来源

维生素 A 的参考摄入量与食物来源：预防维生素 A 缺乏的最低需要量不低于 300μg/d，适宜供给量为 600～1000μg/d。

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第44页：维生素 D 的性质与来源

二、维生素 D（钙化醇，抗佝偻病维生素）

• 维生素 D 为脂溶性维生素，溶于脂肪与脂肪溶剂。
• 在中性及碱性条件下对热稳定，如在 130℃ 加热 90min 仍能保持其活性，故在日常的加工烹调过程中一般不被破坏，但光及酸能促使其异构化。
• 身体可以借助于阳光合成维生素 D，因此维生素 D 并不是必需营养物质。紫外线可以将皮肤中的胆固醇物质（7-脱氢胆固醇）转化为维生素 D3 的前体，之后肝和肾脏可以逐渐将其转化为维生素 D 的活性形式。
• 维生素 D 对人体具有很多关键的功能。

第45页：维生素 D 的生理功能

维生素 D 的生理功能

• 维生素 D 主要与钙和磷的代谢有关，它影响这些矿物质的吸收以及它们在骨组织内的沉积。维生素 D 在体内肝肾处转化为活性形式，并被动送至肠、骨和肾脏，与甲状旁腺素共同作用，维持血钙水平。
• 当血钙水平较低时，在小肠可促进钙结合蛋白合成，从而增加钙磷吸收，也可促使钙在肾小管的重吸收，并将钙磷从骨中动员出来；当血钙过高时，促使甲状旁腺产生降钙素，阻止钙从骨中动员，以及增加钙磷从尿中排出。
• 维生素 D 促使骨与软骨及牙齿的矿物化，并不断更新以维持其正常生长。
• 维生素 D 对防止氨基酸通过肾脏时的丢失也有重要作用，具有免疫调节功能，协助免疫系统抵抗感染，改变机体对感染的反应。

第46页：维生素 D 的缺乏症

维生素 D 的缺乏症

佝偻病

维生素 D 缺乏，骨髓不能正常钙化，变软、易弯曲、畸形，同时影响神经、肌肉、造血、免疫等组织器官的功能，多见于婴幼儿。

骨软化症

易发于成人，特别是妊娠、哺乳的妇女和老年人，主要表现为骨软化、易折断；初期腰背部、腿部不定位的时好时坏的疼痛，常在活动时加剧；严重时造成骨骼脱钙、骨质疏松，有自发性、多发性骨折。

缺乏维生素 D 导致肠道对钙和磷的吸收减少，肾小管对钙和磷的重吸收降低，造成骨骼和牙齿的异常矿化，继而使骨骼畸形。

第47页：维生素 D 的过量与毒性

维生素 D 的过量及毒性

• 维生素 D 在所有维生素中潜在毒性最大。
• 维生素 D 的过量摄入会引起食欲减退、恶心和呕吐。
• 维生素 D 的长期过量摄入可能会导致严重心理压抑。
• 维生素 D 的长期过量摄入可能导致钙在软组织内（如心脏、血管、肾小管等）沉积，造成心脏、肾脏及大动脉钙化，引起心血管系统异常等并导致肾衰竭。
• 妊娠期和婴儿初期过多摄取维生素 D，可引起出生体重偏低，严重者可有智力发育不良及骨硬化。
• 服用维生素 D 的补品很容易发生摄入过量；通常阳光和膳食来源的维生素 D 一般不会造成过量。
• DRI 委员会设定的维生素 D 的最大摄入量为每天 50μg。

第48页：维生素 D 的参考摄入量与食物来源

维生素 D 的参考摄入量（DRIs）与食物来源

• 我国居民维生素 D 的 RNI（μg/d）分别定为：婴儿～10 岁为 10，11～49 岁为 5，50 岁以上及中后期孕妇和乳母为 10，怀孕时期为 5。
• 由于过量摄入维生素 D 有潜在毒性，目前普遍接受维生素 D 摄入量不宜超过 25μg/d，我国成人和儿童维生素 D 的 UL 定为 20μg/d。
• 经常晒太阳是人体获得充足有效的维生素 D3 的最好来源，特别是婴幼儿、特殊的地面下工作人员。
• 鱼肝油是维生素 D 的丰富来源，含量高达 8500IU/100g；动物性食品是天然维生素 D 的主要来源，含脂肪高的海鱼和鱼卵、动物肝脏、蛋黄、奶油等含量均较多，瘦肉、奶含量较少，故许多国家在鲜奶和婴儿配方食品中强化维生素 D。

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第50页：维生素 E 的理化性质

三、维生素 E　维生素 E 的理化性质：维生素 E 又称生育酚，目前自然界有 8 种，包括 α、β、γ 与 δ 生育酚，α、β、γ 与 δ 三烯生育酚，它们都具有活性，其中 α 生育酚的生物活性最大。维生素 E 是浅黄色油状液体，溶于酒精、脂肪与脂溶剂，不溶于水，对酸、热稳定，遇碱不稳定，易发生氧化，油脂酸败可加速维生素 E 的破坏。

第51页：维生素 E 的生理功能

维生素 E 的生理功能

• 维生素 E 可用作抗氧化剂，它是身体抵抗氧化损伤的主要防御者之一。
• 通过自身氧化，维生素 E 可以保护多不饱和脂肪和细胞其他不稳定化合物及细胞膜免受破坏，可以保护所有细胞的脂类和相关化合物如维生素 A 不被氧化。
• 维生素 E 在肺部具有特别重要的抗氧化作用。
• 维生素 E 可以帮助抵抗心血管疾病。
• 维生素 E 可以抗衰老。

第52页：维生素 E 的缺乏症与毒性

维生素 E 的缺乏症及毒性

• 维生素 E 广泛存在于食物中，因而较少发生由于维生素 E 摄入量不足而产生缺乏症。
• 但如果膳食脂肪在肠道内的吸收发生改变时，则可造成维生素 E 的吸收不良，继而产生缺乏；多不饱和脂肪酸摄入过多，也可发生维生素 E 缺乏，表现为血液与组织中维生素 E 降低、红细胞脆性增加、尿中肌酸排出增多，当应用维生素 E 后上述症状均可显著减退。
• 与其他脂溶性维生素相比，维生素 E 的毒性比较低，但大剂量维生素 E 可引起短期的胃肠道不适。

第53页：维生素 E 的需要量和来源

维生素 E 的需要量和来源

• 我国居民膳食维生素 E 的适宜摄入量（mg α-TE/d，α-TE 为 α-生育酚当量）分别定为：0～1 岁为 3，1～4 岁为 4，4～7 岁为 5，7～11 岁为 7，11～14 岁为 10，14 岁以上（含孕妇和乳母）均为 14。
• 当多不饱和脂肪酸摄入量较多时，相应的应增加维生素 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。
• 维生素 E 与其他脂溶性维生素相比相对无毒，其可耐受最高摄入量（UL）为 800mg α-TE/d。

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