营养学基础维生素

第三章 营养学基础  3．5  维 生 素 一、本章基本要求： 1.维生素  是维持机体正常生理功能所必需的一类微量低分子有机化合物。人体内不能合成或合成量不足，每天必须从食物中提供，不参与机体构成也不提供能量，机体长期缺乏某种维生素时回出现相应的缺乏症。 2.维生素A原  凡在体内能形成维生素A的类胡萝卜素统称为维生素A原。 3.暗适应  人若进入暗处，因视紫红质消失，故不能见物，当足够的视紫红质再生后才能在一定照度下见物，这一过程成为暗适应。 二、教学的重点和难点： 维生素的生理功能、缺乏症、人体营养评价指标及食物来源。 三、主要教学设计（方法、手段等）： 多媒体教学 四、学时分配： 2学时 五、参考资料及补充 习题 有理数乘除混合运算习题护理管理学习题以及答案高等数学极限习题过敏性休克习题与答案诫子书习题及答案 ： （一）名词解释 维生素的命名 维生素的特点 脂溶性维生素 水溶性维生素 （二）回答题 1 试归纳重要维生素的生理功能、主要缺乏症和食物来源。 2 引起维生素缺乏的原因有那些？ 3 在烹调加工中如何保护维生素？ 4 维生素A和胡萝卜素有什么区别和联系？ 第三章 营养学基础3．5  维 生 素  课 程 教 案 教 案 内 容 教学设计 3．5 维 生 素 一、概述 （一）维生素的共同特点 1.以本体或前体形式存在于天然食物中。 2.不能在体内合成，也不能大量贮存，必须食物提供。 3.机体需要量甚微，但在调节机体代谢方面起重要作用。 4.不构成组织，也不提供能量。 5.多以辅酶或辅基的形式发挥功能。 6.有的具有几种结构相近、活性相同的化合物。 （二）命名 维生素可按字母命名，也可按化学结构或功能命名，因而，一种维生素可有多种名称。 （三）分类 椐溶解性维生素可分为两大类。 1.脂溶性维生素 包括维生素A、D、E、K，溶于脂肪及有机溶剂，在食物中常于脂类共存。摄取多时可在肝脏贮存，如摄取过多可引起中毒。 2.水溶性维生素 包括B族维生素（B1、B2、B6、PP、B12、叶酸、泛酸、生物素等）和维生素C。溶于水，体内不能贮存，水溶性维生素及其代谢产物较易从尿中排出，因此可通过尿中维生素的检测而了解机体代谢情况。 另外，有些化合物，具有生物活性，有人称之为“类维生素”，如类黄酮、肉碱、牛磺酸等。 （四）维生素缺乏 当某种维生素长期摄入过低时会发生维生素缺乏症。在营养素缺乏中以维生素缺乏最为多见，维生素缺乏是一个渐进的过程。 1.缺乏原因 （1）维生素摄入不足。 （2）吸收利用障碍。 （3）需要量相对增加。 2.缺乏分类 （1）原发性维生素缺乏继发性维生素缺乏。 （2）临床缺乏与亚临床缺乏。 二、维生素A （一）概念和理化性质 维生素A是指含有β-白芷酮环结构的多烯基结构，并具有视黄醇生物活性的一大类物质。 动物体内含有的具有视黄醇生物活性的维生素A包括：视黄醇、视黄醛和视黄酸等物质；在红、黄、绿植物中含有的类胡萝卜素中约有1/10为维生素A原，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、隐黄素等，其中以β-胡萝卜素活性最高。 维生素A有维生素A1（视黄醇）和A2（3-脱氢视黄醇）之分，前者主存在于海水鱼的肝脏中，生物活性较高；后者主存在于淡水鱼的肝脏中，生物活性较小。 维生素A对酸、碱、热稳定，但易被氧化和受紫外线破坏。 （二）吸收与代谢 动物中视黄醇酯和植物中的维生素A原在胃内蛋白酶的作用下从食物中释出，然后在小肠胆汁和胰脂酶的作用下消化分解。其中β-胡萝卜素在加氧酶的作用下形成两分子维生素A。 血循环中维生素A的主要以全视黄醇结合蛋白形式存在。 视黄醇在体内被氧化为视黄醛后，进一步氧化为视黄酸，前两者具有相同的生物活性，后者生物活性不全，是代谢排泄形式。 （三）生理功能 1.维持正常视觉 维生素A能促进细胞内感光物质视紫红质的合成与再生，维持正常的暗适应能力，从而维持正常视觉。 2.维持上皮细胞的正常生长与分。 3.促进生长发育。 4.抗癌作用。 5.维持正常免疫功能。 （四） 缺乏与过量 1.维生素A缺乏症 （1）暗适应时间延长、夜盲症。 （2）干眼病。 （3）上皮干燥、增生及角化。 （4）儿童生长发育迟缓。 2.维生素A过量 引起急性、慢性及制畸毒性。多发生在一次或连续多次摄入成人摄入量100倍以上。 （五） 营养状况鉴定 1.血清维生素A水平 参考指标。 2.改进的相对剂量反应实验 诊断边缘状态。 3.暗适应功能测定 适用大规模人群调查。 4.血浆视黄醇结合蛋白 较好指标。 5.眼结膜印迹细胞学法及眼部症状检查 （六） 供给量与食物来源 推荐摄入量（RNI），14岁以上人群男性为800 ugRE/d，女性为700 ugRE/d。 膳食视黄醇当量（ugRE）=视黄醇（ug）+1/6β-胡萝卜素+1/12其它维生素A原 维生素A的最好来源是动物肝脏、奶类、蛋类等，维生素A原的良好来源是深色蔬菜与水果。 三、维生素D （一）概念与理化性质 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）和维生素D3（胆钙化醇）最为常见。前者由酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外光照射后的产物，后者来自于食物中和体内皮下组织的7-脱氢胆固醇竟紫外光照射产生。 维生素D化学性质稳定，在中性和碱性溶液中耐热，不宜被氧化，但在酸性溶液中则逐渐分解。 （二）吸收与代谢 膳食中的维生素D3在胆汁的作用下，在小肠乳化被吸收入血。从膳食和皮肤两条途径获得的维生素D3与血浆α-球蛋白结合被转运至肝脏，在肝内经维生素D3-25-羟化酶作用下生成25-OH- D3；然后被转运至肾脏，在D3-1-羟化酶作用下，生成1，25-（OH）2D3，即为维生素D的活性形式。然后在蛋白的载运下，经血液到达小肠、骨等靶器官中发挥作用。 （三）生理功能 1.促进小肠钙吸收 在小肠黏膜上皮细胞内，诱发一种特异的钙运输的载体——钙结合蛋白合成，即将钙主动转运，又增加黏膜细胞对钙的通透性。 2.促进肾小管对钙、磷的重吸收 减少丢失。 3.参与血钙平衡的调节 与内分泌系统一起发挥作用。 4.其它 如对骨细胞的多种作用及调节基因转录作用等。 （四）缺乏症与过多症 1.缺乏症 （1）小儿佝偻病。 （2）成人骨质软化症。 （3）老年人骨质疏松。 2.过多症 摄入量过多，尤其是药物型摄入或注射过量时会发生中毒。 （五）营养水平鉴定 1.血液25-OH-D3或1，25（OH）2D3测定 较特异指标。 2.血清钙磷乘积及血清碱性磷酸酶活性 不特异，仅作参考。 （六）供给量和食物来源 RNI：不分性别，14~、18~岁组均为5ug/d；50~岁组10ug/d。 主要来源为：海水鱼（如沙丁鱼等）、动物肝脏、蛋黄、奶油及鱼肝油制剂等。 四、维生素E （一）概念与理化性质 是含苯并二氢吡喃结构、具有α-生育酚生物活性的一类物质。因α-生育酚生物活性最高，通常以α-生育酚作为维生素E的代表。 α-生育酚对热酸稳定，对碱不稳定，对氧敏感，油脂酸败可加速其破坏。 （二）吸收与代谢 维生素E吸收与肠道脂肪有关，影响脂肪吸收的因素也影响维生素E吸收。大部分被吸收的维生素E通过乳糜微粒到肝脏，为肝细胞所摄取，肝细胞有迅速更新的能力。维生素E主要贮存在脂肪组织中。 （三）生理功能 1.抗氧化作用 维生素E是很强的抗氧化剂，在体内保护细胞免受自由基损害。维生素E抗氧化的机理是防止脂性过氧化物的生成，为联合抗氧化作用中的第一道防线。 这一功能与其保持红细胞的完整性、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、改善免役功能及延缓衰老等过程有关。尤其是在预防衰老、减少机体内脂褐质形成方面研究很多。 2.促进蛋白质的更新合成 结果表现为促进人体新陈代谢，增强机体耐力，围城肌肉、外周血管、中枢神经及视网膜系统的正常结构和功能。 3.与动物的生殖功能和精子的生成有关 临床上用于习惯性流产的辅助治疗。 4.调节血小板的黏附力和聚集作用。 （四）缺乏症与过多症 其缺乏症很少发生于人类，有长期缺乏出现溶血性贫血的报道。 其毒性很小，人类尚未发现明显的过多症。 （五）营养水平鉴定 1.血清维生素E水平 直接反映人体维生素E的储存情况。 2.红细胞溶血试验 功能实验，当维生素E缺乏时，对溶血作用的耐受能力下降。 （六）供给量和来源 适宜摄入量（AI）：14岁以上所有年龄组均为14mg。 食物来源：含量丰富的食物有植物油、麦胚、坚果、豆类、谷类，蛋类、内脏、绿叶蔬菜等。 五、维生素C （一）理化性质 又名抗坏血酸，为一含6碳的α-酮基内酯的弱酸，有酸味。为一种还原剂。其水溶液不稳定，在有氧或碱性环境中极易氧化。其氧化过程为，还原型维生素C先被氧化为氧化型维生素C，若进一步氧化为二酮古洛糖酸时，便失去维生素C活性了。铜、铁等金属离子可促进上述反应过程。 （二）吸收、转运与代谢 维生素C在小肠被吸收。血浆中维生素C可逆浓度梯度转运至许多组织细胞中去，并在其中形成高浓度积累。维生素C从尿中排除除了以还原型形式之外还有多种代谢产物，包括二酮古洛糖酸等。 （三）生理功能 1.参与体内氧化还原反应 作为一种电子共体，参与体内氧化还原反应，具有多种生理功能。如：抗氧化作用，提高体内-SH水平，促进铁的吸收，使叶酸还原为四氢叶酸，使高铁血红蛋白还原为正常血红蛋白及解毒等。 2.参与羟化反应 通过羟化反应可发挥以下功能。 （1）维持胶原蛋白的正常功能 维生素C使赖氨酸和脯氨酸羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸，后两者是胶原蛋白的重要成分。 （2）参与胆固醇的羟化 使胆固醇转变为胆酸，从而降低血胆固醇含量。 此外，还参与神经递质合成及酪氨酸代谢等。 3.研究认为有抗肿瘤及预防感冒的作用。 （四）缺乏与过量 典型缺乏症为坏血病，在临床上有多种表现症状。 毒性很低。一次口服过大时可能出现腹泻症状，长期摄入过高而饮水较少的话，有增加尿路结石的危险。 （五）机体营养状况评价 1.负荷试验 给受试者一大剂量的水溶性维生素口服，当体内此种维生素缺乏或不足时，将首先满足机体的需要，从尿中排出的数量相对较少；反之，当体内充足时，从尿中排出的数量相对较多，根据排出量的多少可对机体水溶性维生素的营养状况作出评价。目前一般采用方法是4小时负荷实验。一般采用方法是口服维生素C500mg进行4小时负荷实验。 2.血浆维生素C含量 常用方法。 3.白细胞中维生素C浓度 可反映机体贮存水平。 （六）供给量和食物来源 RNI：14岁以上各年龄组均为100mg/d。 主要存在于新鲜的蔬菜与水果中。 六、硫胺素 （一）理化性质 硫胺素又称维生素B1，是人类发现最早的维生素之一。 溶于水，耐酸、耐热，不易被氧化，但在碱性环境下加热时可迅速分解破坏；在有亚硫酸盐存在时也可迅速分解破坏；某些食物，如鱼类等含硫胺素酶，生吃鱼类时可在此酶的作用下使硫胺素失活。 （二）吸收、转运和代谢 吸收主要在空肠。吸收过程需钠离子存在并消耗ATP。在血液中主要以焦硫酸酯的形式由红细胞完成体内转运。然后硫胺素以多种形式存在于组织细胞中。以肝、肾、心脏为最高。 （三）生理功能 1.以硫胺素焦磷酸（TPP）辅酶形式参与体内糖代谢中两个主要反应。 （1）α-酮酸氧化脱羧作用，即丙酮酸转变为乙酰辅酶A与α-酮戊二酸转变为琥珀酰辅酶A，经此反应后α-酮酸才能进入柠檬酸循环彻底氧化。 （2）戊糖磷酸途径的转酮醇酶反应，此反应是合成核酸所需的戊糖、脂肪和类固醇合成所需NADPH的重要来源。 2.维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能 3.维持食欲、胃肠道正常蠕动及消化液分泌有关 （四）缺乏与过量 典型缺乏症为脚气病，主要损害神经血管系统。临床上分为 （1）湿型脚气病。 （2）干型脚气病。 （3）混合型脚气病。 另有婴儿脚气病。 目前尚未见过多症。 （五）营养水平鉴定 1.尿中排出量 常用两种方法： （1）负荷实验 一般采用4小时负荷实验。 （2）任意一次尿硫胺素与肌酐排出量的比值。 2.红细胞转酮酶活力系数（ETK-AC）或TPP效应 血液中硫胺素绝大多数以TPP形式存在于红细胞中，并作为转酮醇酶辅酶发挥作用。该酶活力大小与血液中硫胺素浓度密切相关。可通过体外试验测定加TPP与不加TPP时红细胞转酮醇酶的变化反映营养状态。是目前广泛应用的可靠方法。 （六）供给量与食物来源 RNI（mg/d）：14岁~组：男1.5，女1.2；18岁~组：男1.4，女1.3；50岁~组不分性别均为1.3。 来源广泛。其良好来源是动物内脏和瘦肉，全谷、豆类和坚果。但过度加工的米、面会使硫胺素大量丢失。 七、核黄素 （一） 理化性质 又称维生素B2。在酸性溶液中对热稳定，在碱性环境中易于分解破坏。游离型核黄素对紫外光高度敏感，在酸性条件下可光解为光黄素，在碱性条件下光解为光色素而丧失生物活性。 （二） 吸收与转运 食物中核黄素绝大多数以辅酶形式存在，少量以游离形式存在，经肠道酶水解后被释放吸收。 核黄素在血液中主要靠与白蛋白的松散结合及与免疫球蛋白的紧密结合在体内转运。 （三） 生理功能 核黄素以FMN、FAD的形式作为多种黄素酶的辅基，在体内催化广泛的氧化还原反应。 1.如在细胞代谢呼吸链能量产生反应中起重要作用；在氨基酸、脂肪氧化、蛋白质和某些激素的合成过程中发挥重要作用。 2.抗氧化作用 与核黄素参与谷胱甘肽还原酶组成有关。 （四） 缺乏与过量 典型缺乏症有口腔生殖综合征之称。主要表现为：口角炎、唇炎、舌炎、睑缘炎、结膜炎、脂溢性皮炎、阴囊皮炎等。 目前尚未见任何毒副作用。 （五）人体营养状况评价 1.尿排出量 （1）负荷实验。 （2）任意一次尿核黄素/肌酐比值（ug/g）测定。 2.全血谷胱甘肽还原酶活力系数 可准确反映组织核黄素状态。 （六）供给量与食物来源 RNI（mg/d）：14岁~组：男1.5，女1.2；18岁~组：男1.4，女1.2；50岁~组不分性别均为1.4。 良好的食物来源主要是动物性食物，以肝、肾、心脏、蛋黄、乳类为丰富。植物性食物则绿叶蔬菜类及豆类含量较多。 八、烟酸 （一）理化性质 烟酸又名尼克酸。包括烟酸和烟酰胺。烟酸对酸、碱、光、热稳定，一般烹调损失较小。 （二）吸收与代谢 烟酸在小肠吸收，经门静脉入肝，转化为辅酶Ⅰ（NAD）与辅酶Ⅱ（NADP）。 （三）生理功能 作为NAD、NADP的组成成分，在碳水化物、脂肪和蛋白质的能量释放上起重要作用，是氧化还原反应的递氢者，是氢的供体或受体。 NADP在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪、类固醇等生物合成。 尼克酸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。 缺乏与过量 典型缺乏症为赖皮病。典型症状为“三D”症状，为皮炎、腹泻、痴呆。 （五）机体营养状况评定 在尿中排出的盐酸代谢物中，我国以尿中N-甲烟酰胺排出量作为评价指标。可用尿负荷实验及任意一次尿N-甲烟酰胺与肌酐比值表示。 （六）供给量与食物来源 RNI（mg/d）：14岁~组：男15，女12；18岁~组：男14，女13；50岁~组不分性别均为13。 烟酸除直接从食物中摄取外，还可在体内色氨酸转化而来，平均约60mg色氨酸转化为1mg烟酸。因此，膳食中烟酸应以烟酸当量表示。 烟酸NE（mg）=烟酸（mg）+1/60色氨酸（mg） 烟酸广泛存在于动植物性食物中。 但以玉米为主食的人群，易于发生赖皮病，原因是玉米中的烟酸主要为结合型不能为人体吸收，同时玉米中色氨酸较低。 九、维生素B6 （一）理化性质 维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。易溶于水与乙醇，在酸性溶液耐热，在碱性溶液中不耐热，并对光敏感。 （二）生理功能 以磷酸吡哆醛（PLP）的形式参与近百种酶反应。多数与氨基代谢有关，包括转氨基、脱羧等作用。如蛋白质合成与分解代谢上，糖异生、不饱和脂肪酸代谢、某些神经介质的合成方面；参与一碳单位代谢，因而影响核酸和DNA合成。 （三）机体营养状况评价 1.色氨酸负荷试验。 2.血浆PLP含量。 （四）供给量与食物来源 AI：14岁~以上各年龄组均为2.4mg/d。 广泛存在于各种食物中。良好来源为：肉类（尤其是肝脏）、豆类、坚果等。 十、叶酸 （一）理化性质 是含有蝶谷氨酸结构的一类化合物的统称，因最初菠菜叶中分离出来而得名。在酸性溶液中对热不稳定，在中性和碱性环境中稳定。 （二）生理功能 在体内的活性形式为四氢叶酸，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。可通过腺嘌呤、胸酐酸影响DNA和RNA的合成；可通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、神经介质的合成等。 （三）缺乏 典型缺乏症为巨幼红细胞贫血。 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，对血管内皮细胞有毒害作用。可能是动脉粥样硬化及心血管疾病的重要致病因素之一。此外，同型半胱氨酸还具有胚胎毒性，患同型半胱氨酸血症的母亲所生子女中神经管畸形的发生率明显较高。 （四）机体营养状况评价 测定血清叶酸是评价叶酸营养状况普遍采用的方法，但受影响因素较多。 可测定血清、红细胞叶酸含量进行综合分析。 给量与食物来源 RNI：14岁~以上各年龄组均为400ug/d。孕妇600、乳母700 ug/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、土豆、豆类和麦胚等。