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07 第六章 维生素.ppt

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本课件总览脂溶性与水溶性维生素的功能、缺乏症状与良好食物来源,随后逐一讲解维生素 A、D、E、B₁、B₂、烟酸、B₆、叶酸与维生素 C 的结构特点、生理功能、营养状况评价与供给量。

第六章维生素章节封面,界定维生素为维持生命必需的微量低分子有机化合物
命名规则页,按发现顺序、生理功能与化学结构三种方式说明维生素命名依据
脂溶性维生素总表,比较维生素A、D、E、K的生理功能、缺乏症状与良好食物来源
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第1页:第六章维生素

第六章 维生素

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。其种类很多,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。

第2页:维生素的命名

维生素命名

  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:脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源

脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源

脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源
维生素生理功能缺乏症状良好食物来源
A视紫红质合成,上皮,神经,骨骼生长,发育,免疫功能儿童:暗适应能力下降、干眼病、角膜软化;成人:夜盲症、干皮病动物肝脏,红心甜薯,菠菜,胡萝卜,胡桃蒲公英,南瓜,绿色菜类
B(此处指维生素 D)调节骨代谢,主要调节钙代谢儿童:佝偻病;成人:骨软化症在皮肤经紫外线照射合成,强化奶
E抗氧化婴儿:贫血;儿童和成人:神经病变、肌病在食物中分布广泛,菜籽油是主要来源
K通过 γ 羧基谷氨酸残基激活凝血因子 Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ儿童:新生儿出血性疾病;成人:凝血障碍肠道细菌合成,绿叶蔬菜,大豆,动物肝脏

说明:原文维生素 D 一栏标注为「B」,按内容实指维生素 D,表中已注明,建议对照原图核对。

第4页:水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源

水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源

水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源
维生素生理功能缺乏症状良好食物来源
B₁(硫胺素)参与 α-酮酸和 2-酮糖氧化脱羧脚气病,肌肉无力,厌食,心悸,心脏变大,水肿酵母,猪肉,豆类,葵花籽油
B₂(核黄素)电子(氢)传递唇干裂,口角炎,畏光,舌炎,口咽部粘膜充血水肿动物肝脏,香肠,瘦肉,蘑菇,奶酪,奶油,无脂牛奶,牡蛎
B₃(尼克酸)电子(氢)传递癞皮病:腹泻、皮炎、痴呆或精神压抑金枪鱼、动物肝脏、牛肉、蘑菇
B₆(吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺)氨基转移反应、脱羧反应皮炎,舌炎,抽搐牛排,豆类,土豆,鲑鱼,香蕉
叶酸一碳单位转移巨幼红细胞性贫血,腹泻,疲乏,抑郁,抽搐布鲁氏酵母,龙须菜,萝卜,大头菜,绿叶菜类,豆类,动物肝脏
B₁₂(钴胺素)甲基化高半胱氨酸为蛋氨酸;转化甲基丙二酰-CoA 为琥珀酰-CoA巨幼红细胞性贫血,外周神经退化,皮肤过敏,舌炎肉类,鱼类,贝壳,家禽,奶类
Vc(抗坏血酸)抗氧化,胶原合成中羟化酶的辅因子坏血病,胃口差,疲乏无力,伤口愈合延迟,牙龈出血,毛细血管自发破裂木瓜,橙汁,甜瓜,草莓,花椰菜,辣椒,柚子汁

第5页:维生素A与维生素A原

维生素 A(vitamin A)类
含有视黄醇结构并具有其生物活性的一大类物质。
  • 已形成的维生素 A:视黄醇、视黄醛、视黄酸、视黄基酯
  • 维生素 A 原复合物:α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄素、γ-胡萝卜素,其中一小部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛

第6页:类胡萝卜素和维生素A的吸收过程

类胡萝卜素和维生素 A 在小肠的吸收过程:本页以图示说明吸收过程。

备注:CRBPII 为细胞视黄醛结合蛋白 II;CRBPII-retinyl-palmitate 为细胞视黄醛结合蛋白 II-棕榈酸视黄酯。

第7页:维生素A在肝脏的代谢与转运

维生素 A 在肝脏的代谢、血浆的转运和靶组织的摄取:本页以图示说明维生素 A 自肝脏储存到靶组织摄取的全过程。

第8页:维生素A的功能

维生素 A 的功能

  • 构成视觉细胞内感光物质的成分
  • 细胞生长和分化
  • 免疫功能
  • 细胞膜表面糖蛋白合成
  • 抗氧化作用
  • 抑制肿瘤生长

第9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:本页以图示说明视黄醇在视觉形成中的循环。

第10页:视黄醇调节核受体的作用模式

视黄醇调节核受体作用的模式:本页以图示说明视黄醇调节核受体的作用模式。

第11页:维生素A营养状况评价

维生素 A 营养状况可分为五类:缺乏、较少(边缘状态)、充足、过多和中毒。

评价指标

  • 血清维生素 A 水平,正常 1.5~3μmol/L
  • 相对剂量反应试验(RDR)、改进的相对剂量反应试验(MRDR)
  • 视觉暗适应功能测定
  • 血浆视黄醇结合蛋白
  • 稳定同位素测定
  • 眼结膜印迹细胞学法(CIC)
  • 眼部症状检查

第12页:维生素A的当量换算

维生素 A 的当量换算

  • 1μg 视黄醇=0.0035μmol 视黄醇=1μg 视黄醇当量(RE)
  • 1μg β-胡萝卜素=0.167μg 视黄醇当量(RE)
  • 1μg 其它维生素 A 原=0.084μg 视黄醇当量(RE)
  • 1IU 维生素 A=0.3μg 视黄醇=0.344μg 醋酸维生素 A 酯=0.55μg 棕榈酸维生素 A 酯

膳食或食物中总视黄醇当量(μgRE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其它维生素 A 原(μg)×0.084。

第13页:维生素A的供给量与食物来源

我国成人维生素 A RNI:男性每天 800μg 视黄醇当量,女性每天 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;植物性食物为深绿色或红黄色的蔬菜和水果;以及维生素 A 补充剂。

第14页:维生素D的结构与来源

维生素 D 类
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 由酵母菌或麦角中的麦角固醇经日光或紫外光照射后的产物,能被人体吸收;维生素 D₃ 由储存于皮下的 7-脱氢胆固醇在紫外光照射下转变而成。

第15页:维生素D的生理功能

VD 的生理功能

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

第16页:维生素D缺乏症与过多症

VD 缺乏症:佝偻病(rickets)、骨质软化症(osteomalacia)、骨质疏松症(osteoprosis)、手足痉挛症。

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17页:维生素D营养状况评定与供给量

VD 机体营养状况评定:血清 25-(OH)-D₃<25mg/ml 为缺乏;血清 1,25-(OH)₂-D₃ 正常值为 16~60pg/ml;并测血清钙磷乘积、血清碱性磷酸酶活性。

供给量: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18页:维生素E的结构与生理功能

维生素 E 类
含苯并二氢吡喃结构、具有 α-生育酚生物活性的一类物质,包括四种生育酚(α-T、β-T、γ-T、δ-T)与四种生育三烯酚(α-TT、β-TT、γ-TT、δ-TT)。

VE 的生理功能

  • 抗氧化作用
  • 预防衰老
  • 与动物的生殖功能和精子生成有关
  • 调节血小板的粘附力和聚集作用
  • 降低血浆胆固醇水平
  • 抑制肿瘤细胞的生长和增殖

第19页:维生素E营养状况的评价

维生素 E 营养状况的评价

维生素 E 营养状况评价指标
状况血清维生素 E(μmol/L)红细胞 H₂O₂ 溶血试验(%)
缺乏<12>20
偏低12~1710~20
正常>17<10

第20页:维生素E的活性表示与供给量

四种生育酚中以 α-生育酚含量最多、活性最高,其来源有天然的 d-α-生育酚与人工合成的 dl-α-生育酚两种。

维生素 E 活性表示:α-生育酚当量(α-TE)与国际单位(IU);1IU 维生素 E=0.67mg d-α-生育酚;1mg dl-α-生育酚=1.1IU 维生素 E。

供给量:成人维生素 E 推荐摄入量是 10mg 总生育酚;食品来源为植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类。

第21页:硫胺素的结构与生理功能

硫胺素(thiamine)
也称维生素 B₁,分子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。

生理功能

  • 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;作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用
  • 非辅酶功能:参与某些神经递质的合成和代谢,调控某些离子通道功能

硫胺素缺乏的原因:摄入不足、需要量增加、机体吸收或利用障碍。

第22页:硫胺素缺乏症与过量

硫胺素缺乏症

  • 干性脚气病(dry beriberi)
  • 湿性脚气病(wet beriberi)
  • 急性暴发性脚气病(acute beriberi)
  • 婴儿脚气病

硫胺素过量中毒:头痛、惊厥、心律失常等。

第23页:硫胺素机体营养状况评价

硫胺素机体营养状况评价

  • 尿硫胺素负荷试验:4 小时尿中排出硫胺素 ≥200μg 为正常,100~199μg 为不足,<100μg 为缺乏;24 小时尿硫胺素 40~150μg/d 为临界缺乏,<40μg/d 为缺乏
  • 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
  • 红细胞转酮酶活性系数(E-TKAC)或焦磷酸硫胺素效应:15%~25% 为不足,>25% 为缺乏

第24页:硫胺素供给量与食物来源

成人每 4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素 0.5mg;老人和儿童每 4.18MJ(1000kcal)需要 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25页:核黄素的生理功能与缺乏

核黄素(riboflavin)
又称维生素 B₂,由异咯嗪加核糖醇侧链组成。

生理功能

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

缺乏与过量: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。

第26页:核黄素机体营养状况评价

核黄素机体营养状况评价

  • 红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数(EGRAC):AC<1.2 为正常,>1.4 为缺乏
  • 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
  • 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27页:核黄素供给量与食物来源

我国成人膳食核黄素的 RNI:男性 1.4mg/d,女性 1.2mg/d。

食物来源:动物肝、肾、心、蛋黄、乳类;绿色蔬菜、豆类。

第28页:烟酸的生理功能

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

生理功能

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

第29页:烟酸缺乏与癞皮病

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30页:烟酸机体营养状况评价

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31页:烟酸供给量与食物来源

膳食中烟酸的参考摄入量采用烟酸当量(NE)为单位,即 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:动物性食品如动物内脏;植物性食品如全谷、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32页:维生素B6的生理功能

维生素 B₆
称吡哆醇,实际包括吡哆醇(PN)、吡哆醛(PL)、吡哆胺(PM)三种衍生物。

VB₆ 的生理功能

  • 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
  • 催化血红素合成;催化肌肉与肝脏中的糖原转化
  • 参与亚油酸合成花生四烯酸以及胆固醇的合成与转运
  • 参与一碳单位代谢,影响核酸和 DNA 的合成
  • 影响同型半胱氨酸转化为胱氨酸的代谢;影响机体免疫功能;升高神经递质水平

第33页:蛋氨酸代谢

蛋氨酸代谢:本页以图示方式说明蛋氨酸的代谢途径及其与维生素 B₆ 的关系。

第34页:维生素B6机体营养状况评价

VB₆ 的机体营养状况评价

  • 色氨酸负荷试验:口服色氨酸 0.1g/(kg·bw),收集 24 小时尿测定黄尿酸含量,计算黄尿酸指数 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 表示营养状况良好,不足时可超过 12
  • 尿中 4-吡哆酸含量
  • 血浆 PLP:血浆含量在 14.6~72.9nmol/L(3.6~18ng/ml),低于下限可考虑维生素 B₆ 不足
  • 其它指标: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35页:维生素B6供给量和食物来源

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,以及水果蔬菜(香蕉)。

第36页:叶酸的结构与生理功能

叶酸(folic acid)
含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。

生理功能: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。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,可通过腺嘌呤、胸苷酸影响 DNA 和 RNA 的合成,并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。

第37页:叶酸缺乏与过量

叶酸缺乏

  • 巨幼红细胞贫血
  • 胎儿神经管畸形
  • 高同型半胱氨酸血症
  • 孕妇先兆子痫、胎盘早剥、胎儿宫内发育迟缓、低出生体重
  • 衰弱、健忘、失眠等

叶酸过量:影响锌的吸收;干扰 VB₁₂ 缺乏的诊断与治疗。

第38页:叶酸机体营养状况评价

叶酸机体营养状况评价

  • 血清和红细胞叶酸含量
  • 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
  • 组氨酸负荷试验:口服负荷 2~5g 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39页:叶酸营养状况评价指标

叶酸营养状况评价

叶酸营养状况评价指标
指标正常不足缺乏
血清叶酸(ng/mL)>63~6<3
红细胞叶酸(ng/mL)>160140~160<140

第40页:叶酸参考摄入量

美国提出(1998 年)叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量(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41页:抗坏血酸的生理功能

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

生理功能

  • 抗氧化作用
  • 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
  • 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42页:维生素C营养状况的评价

Vc 的营养状况的评价

  • 血浆(或全血)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
  • 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
  • 负荷试验:4h 尿中 Vc>10mg 为正常,<3mg 为缺乏
  • 空腹尿中抗坏血酸和肌酐含量测定

第43页:维生素C的供给量与食物来源

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

食物来源:新鲜的蔬菜和水果;深色蔬菜如豌豆苗、韭菜、辣椒、花菜、苦瓜等;水果如柑、桔、橙、柚、柿、枣、草莓。

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