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1、食品营养学,Food Nutriology,第四章 维生素,1,2,3,概论,脂溶性维生素,本章内容,水溶性维生素,1. 定义,维生素是促进机体生长发育和调节生理功能所必需的一类低分子有机物，其特点为人体不能合成、需要量甚微、各有特殊功能、既不参与机体组成，也不提供能量。,一、概论,与激素有何区别？,一、概论,2. 命名,脂溶性维生素：维生素A、D、E、K。其特点：在食物中常与脂肪共存；在酸败的脂肪中易破坏；若摄入过多，可引起中毒；若摄入过少，可缓慢出现缺乏症状。 水溶性维生素：B族（维生素B1，B2，PP，B6，叶酸，B12，泛酸，生物素等）和维生素C。水溶性维生素为B族维生素及维生素C。B
2、族维生素是辅酶的组成部分。其特点：易从尿中排出，不易积累；一般无毒性；易出现缺乏症。 类维生素：类黄酮、肉碱、辅酶Q（泛醌）、肌醇、硫辛酸、对氨基苯甲酸、乳清酸、牛磺酸。,一、概论,3. 分类,含有B族维生素的辅酶,一、概论,高脂肪膳食将大大提高核黄素的需要量，而高蛋白膳食则有利于核黄素的利用和保存。由于硫胺素、核黄素和尼克酸与能量代谢有密切关系，所以它们的需要量都是随能量增加而提高。,一、概论,4. 维生素与其他营养素之间的相互关系,维生素E能促进维生素A在肝内的储存。维生素E的抗氧化活性依赖维生素C以及谷胱甘肽过氧化物酶。大鼠缺乏硫胺素时，其组织中的核黄素下降而尿中的排出量增高。,5. 维
3、生素缺乏的可能原因,摄取量不足或偏食 吸收不良 肠道细菌生长抑制：如K、B6、尼克酸 需要量增加 食物储存及烹调方法不当,一、概论,二、脂溶性维生素,（一） 维生素A(vitamin A) （二） 维生素D （三） 维生素E （四） 维生素K,1. 维生素A结构,胡萝卜素：可在体内转变为维生素A。 在自然界中的多是全反式棕榈酸酯。其衍生物具有特殊的生理功能，如视黄醛（VA醛）对暗适应有效；甘露糖视黄醇磷酸（MRP）也具有某些生理功能。,二、脂溶性维生素维生素A,维生素A又称维生素甲、视黄醇，抗干眼病维生素,胡萝卜素,植物中胡萝卜素在体内分解为维生素A，并具有维生素A的生理作用。 -胡罗卜素含有
4、两个-紫罗兰酮环（-Ionone ring）和四个异戊二烯侧链，加水断裂为两分子维生素A，但实际上膳食中-胡萝卜素只有1/6右变为维生素A。,二、脂溶性维生素维生素A,二、脂溶性维生素维生素A,-胡萝卜素水解为维生素A,维生素A衍生物的分子式,二、脂溶性维生素维生素A,2. 维生素A生理功能,二、脂溶性维生素维生素A,（1）合成视紫红质，使人具有暗视力,机体的上皮组织包括表皮及呼吸、消化、泌尿系统及腺体等组织。由于维生素A影响粘膜细胞中糖蛋白的生物合成，从而影响粘膜的正常结构。 在维生素A缺乏时，可以引起上皮组织的改变，如腺体分泌减少，上皮干燥，角化以及增生（鸡皮症），甚至导致器官功能障碍。,
5、二、脂溶性维生素维生素A,（2）维持上皮细胞的正常生长与分化,（3）促进生长与骨骼发育,其机制可能是促进蛋白质的合成及骨细胞的分化。 缺乏维生素A对骨生长的影响表现是骨骼中的骨质向外增生，干扰神经组织等。幼儿维生素A耗尽时，生长停止。,二、脂溶性维生素维生素A,（4）抑癌,维生素A及其衍生物有抑癌防癌作用，原因可能是促进上皮细胞正常分化，有阻止肿瘤形成的抗启动基因的活性。类胡萝卜素也有抗癌作用，可能与抗氧化性有关。,二、脂溶性维生素维生素A,（5）影响动物生殖功能,动物缺乏维生素A时生殖能力下降。,二、脂溶性维生素维生素A,（6）维持机体正常免疫功能,维生素A通过调节细胞免疫和体液免疫对免疫系
6、统产生作用，缺乏可影响抗体的生成从而使机体抵抗力下降。,3. 维生素A的活性单位,过去国际单位(IU)，近年建议改用“ (retinolequivalent,RE) 1g视黄醇=1gRE 1国际单位(IU)的维生素A=0.3gRE 1g-胡萝卜素=1/6gRE 1g其它类胡萝卜素=1/12gRE 因此在计算膳食中维生素A量时应把动物食品中的视黄醇含量及植物食品中的-胡萝卜素含量都用视黄醇当量(RE)表示,即: 视黄醇当量(g)= 视黄醇(g)+0.167*-胡萝卜素(g)+0.084*其它维A原类胡萝卜素(g),二、脂溶性维生素维生素A,预防维生素A缺乏的最低需要量不低于300gRE/d，适宜
7、供给量为6001000 gRE/d，男性800gRE/d，女性700gRE/d。 孕中期和后期定为900gRE/d，乳母维生素ARNI仍为1200gRE/d。,4. 维生素A供应量及食物来源,二、脂溶性维生素维生素A,Vitamin A and Beta Carotene,2003 Wadsworth, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license.,二、脂溶性维生素维生素A,肝脏蛋黄黄油乳粉 含脂肪较高的鱼类 鱼肝油 深色植物性食物,二、脂溶性维生素
8、维生素A,维生素A含量,5. 维生素A失调症,暗适应能力降低、夜盲 干眼病：眼结膜和角膜上皮组织变性, 小腺分泌减少,可发生结膜皱纹、失去光泽混浊溃疡穿孔失明(儿童表现为毕托斑),二、脂溶性维生素维生素A,粘膜、上皮改变：干燥、增生及角化，总称毛囊角化过度症,二、脂溶性维生素维生素A,鱼鳞病,鸡皮症,生长发育受阻：免疫功能下降，血红蛋白合成代谢障碍，儿童生长发育迟缓。 毒害：厌食、过度兴奋、肢端动作受限、头发稀疏及皮肤瘙痒,二、脂溶性维生素维生素A,二、脂溶性维生素维生素A,急性中毒：当一次摄入量为RNI 20100倍时，出现恶心、呕吐、头痛、眩晕、视觉模糊、肌肉失调。剂量极大时，嗜眠、厌食、
9、少动、 反复呕吐。慢性中毒：头痛、脱发、肝大、肌肉僵硬、皮肤瘙痒等；胎儿可能致畸。,6. 摄入过多的危害急性,1. 维生素D结构与性质,又叫钙化醇，抗佝偻病维生素。 维生素D为固醇类的衍生物，以D2和D3最为常见。可由维生素D原（ProvitaminD）经紫外线激活形成。如动物皮下7-脱氢胆固醇，酵母细胞中的麦角固醇。 VD3比较稳定，溶解于有机溶媒中，在中性和碱性溶液中耐热。油溶液加抗氧化剂后稳定，水溶液由于有溶解的氧不稳定。在烹调中稳定，但脂肪酸败后使之破坏。过量辐射可形成有毒物。,二、脂溶性维生素维生素D,二、脂溶性维生素维生素D,紫外线照射合成维生素D,2. 维生素D代谢,从膳食和皮肤
10、两条途径获得的维生素D3，与血浆-球蛋白结合，60%80%被肝脏接受，并在肝脏内经维生素D3-25羟化酶催化，然后再转运至肾脏，转化为1,25(OH)2D3及24R,25(OH)2D3。维生素D的大量生物学效应是通过其代谢产物1,25(OH)2D3而发生的。 维生素D主要贮存在脂肪组织中，其次是肝脏，大脑、肺、脾、骨和皮肤也有少量存在。维生素D分解代谢主要在肝脏，口服维生素D较从皮肤获得者易于分解。 维生素D的主要排泄途径是通过胆汁入肠，从粪便中排出，少量（2%-4%）从尿中排出。,二、脂溶性维生素维生素D,3. 维生理功能,（1）促进小肠对钙的吸收 VD3粘膜上皮细胞诱发产生钙结合蛋白(钙运
11、输载体)增加粘膜对钙的通透性钙吸收增加。 （2）促进肾小管对钙、磷的重吸收，减少钙、磷随尿液排出，以提高血钙磷浓度。,二、脂溶性维生素维生素D,（3）对骨细胞作用：刺激破骨细胞，使旧骨中的骨盐溶解，钙磷转运到血液，提高血钙和血磷浓度；增加碱性磷酸酶的活性及骨钙化基因的表达，刺激成骨细胞，促进新骨生长。 （4）调节血钙平衡: 当血钙降低时,甲状旁腺素升高,1,25-二羟D3增多,通过其对小肠、肾、骨等靶器官的作用增高血钙水平；当血钙过高时，甲状旁腺素下降，降钙素增加，尿中钙、磷的排出量增 加。,二、脂溶性维生素维生素D,4. 维生素D的需要量,维生素D的最低需要量尚难肯定，因皮肤形成维生素D3的
12、量变化较大。维生素D需要量还与钙、磷摄入量有关。 中国居民维生素D 的推荐摄入量（RNI）定为：婴儿10岁为10g/d，11岁49岁为5g/d，50岁以上及中晚期孕妇和乳母为10g/d，孕早期为5g/d 。 目前普遍接受维生素D摄入量不宜超过25g/d，建议我国成人和儿童的可耐受最高摄入量（UL）为20g/d。,二、脂溶性维生素维生素D,5. 维生素D的来源,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，其制剂可作为婴幼儿维生素D的补充剂，在防治佝偻病上有很重要意义。 动物性食品是天然维生素
13、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 。,二、脂溶性维生素维生素D,Vitamin D,二、脂溶性维生素维生素D,6. 维生素D的缺乏症,二、脂溶性维生素维生素D,（1）佝偻病：骨骼不能正常钙化，变软，变形（鸡胸，肋骨串珠状，O 或X形腿，方颅)。,二、脂溶性维生素维生素D,（2）骨质软化症：发生于成人，骨质软化、变形。 （3）骨质疏松症：骨密度降低，易骨折。 （4）手足痉挛症：肌肉痉挛，小腿抽筋、惊厥等。,7. 维生素D的过量及毒性,人体对维生素D的耐受性因人而异，一般每日摄取量不宜超过10g。通
14、常膳食的维生素D来源一般不会造成过量。 中毒的症状包括高血钙症、高尿钙症、厌食、恶心、呕吐、口渴、多尿、皮肤瘙痒、肌肉乏力、关节疼痛等。由于钙可在软组织内（如心脏、血管、肾小管等）沉积，往往造成心脏、肾脏及大动脉钙化，引起心血管系统异常并导致肾衰竭。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。,二、脂溶性维生素维生素D,1. 维生素E的结构与性质,又名生育酚，自然界有8种，包括、与生育酚，、和三烯生育酚，它们都具有活性，其中-生育酚的生物活性最大。 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，对氧十分敏感。一般烹饪时损失
15、不大，但油炸时活性明显降低。油脂酸败可加速维生素E的破坏。,二、脂溶性维生素维生素E,（1）抗氧化自由基清除剂,维生素E是一种很强的抗氧化剂，在体内可保护细胞免受自由基损害。维生素E定位于细胞膜上，与超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GP）一起构成体内抗氧化系统，保护细胞膜（包括细胞器膜）免受自由基的攻击； 维生素E还可防止维生素A、维生素C和ATP的氧化，保证它们在体内的正常功能。 还可保护神经系统、骨骼肌和眼视网膜等免受氧化损伤。,二、脂溶性维生素维生素E,2. 维生素E生理功能,The Theory of Free Radicals and Disease,二、脂溶性维生素维
16、生素E,（2）维生素E提高运动能力、抗衰老,维生素E能保护血管，改善血流状况，增强精神活力，提高运动能力；维生素E可延长红细胞的寿命，有抑制分解代谢酶的作用； 维生素E可减少脂褐质（细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物）的形成（老年斑），改善皮肤弹性。并能保护T淋巴细胞，从而保护人体免疫功能。,二、脂溶性维生素维生素E,（3）维生素E减轻性腺萎缩,缺乏VE可出现睾丸萎缩及其上皮变性、孕育异常,但未发现不育症。VE有保胎作用(治疗先兆性流产)。,二、脂溶性维生素维生素E,（4）改善脂类代谢，抗心血管病,可抑制胆固醇合成过程的限速酶，缺乏时导致血浆胆固醇(TC)与甘油三脂(TG)的升高，形成动脉粥样硬化。流行病学调查结果显示，心血病发生率与VE摄入水平负相关。另缺乏VE时血小板聚集和凝血作用增强，增加心肌梗死及中风的危险性。,（5）维生素E其他功能,维生素E抑制含硒蛋白、非血红蛋白的含铁蛋白等的氧化；保护脱氢酶中的巯基不被氧化、或不与重金属离子发生化学反应而失去作用；维生素E在酸性环境中破坏亚硝基
