维生素与微量元素_1

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1、第四章,维生素与微量元素,维生素和微量元素,第一节 概 述,一、维生素的概念,维生素（vitamin）是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量不足，必须由外界（食物）供给的一组低分子量有机物质。,一、概念,维生素又称维他命，来源于西文“vitamine(后改为“vitamin”)一词。 现在通常把维持机体生长和代谢所必需的、主要由食物提供的一类低分子有机化合物称为维生素。 机体生长和代谢所必需 食物提供 低分子有机化合物,命名,维生素一般采用A、B、C、D等大写拉丁字母命名，是按发现的先后顺序排列的(有些则不是)，并无内在涵义。后来有的维生素又以其主要的生理功能和化学结构特征来命名。

2、为了改变命名的混乱状况，国际理论及应用化学会及国际营养科学会在1967年及1970年先后提出过维生素命名法则的建议，使混乱的命名多少有些改进和明确。但迄今为止，通常仍沿用习惯名称。,二、维生素的命名与分类,(一)维生素的命名 (二)分类： 脂溶性维生素 特点：体内储存多，但也易中毒。 水溶性维生素 特点：体内储存少，但也不易中毒。 注意：维生素与激素的异同点。,脂溶性维生素: 维生素A、维生素D、维生素E、维生素K 等 水溶性维生素:维生素B族、维生素c 维生素B族-维生素B1、维生素B2 、维生素PP、维生素B6、泛酸、生物素、叶酸、维生素B12 等。,三、 缺乏病发生原因 1、维生素摄入量

3、不足 2、维生素的吸收障碍 3、需要量增加 4、食物以外的维生素供给不足,维生素B混合体： B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12、对氨基苯甲酸、胆碱及肌醇,三、 缺乏病发生原因 1、维生素摄入量不足 2、维生素的吸收障碍 3、需要量增加 4、食物以外的维生素供给不足,（三） 微量元素的概念,人体内有几十种游离元素，其总量约占人体的0.05%。 含量占人体总重量万分之一（ 0.01% ）以下，每日需要量在100mg以下者称为微量元素。,目前认为人体必需微量元素约有14种，绝大多数为金属元素： 铁、铜、锌、碘、钴、锰、铬、硒、镍、氟、钼、钒、锡、锶(硅),微量元素在体内的作用,(1)

4、参与构成酶活性中心或辅酶：人体内有一半以上的酶其活性部位含有微量元素。有些酶需要一种以上的微量元素才能发挥最大活性。有些金属离子构成酶的辅基。如细胞色素氧化酶中有Fe2+，谷胱甘肽过氧化物酶为含硒酶。 (2)参与体内物质运输：如血红蛋白中Fe2+参与O2的送输：碳酸酐酶含锌、参与CO2的送输。 (3)参与激素和维生素的形成：如碘是甲状腺素合成的必需成分，钴是维生素B12的组成成分等。,随着对微量元素的生物作用的不断深入研究，其在人体中的作用日益受到人们的重视，发现许多微量元素在生化、生理、营养、致癌及临床诊断中有重要意义，并揭示了一些原来病因不明、防治不易的疾病的发病机理。 如缺硒导致的克山病

5、、缺锌诱发的侏儒症、缺碘与地方性甲状腺肿等。,碘库,2536mg,甲状腺素,膳食碘,尿碘,粪碘,90,10,15mg,150g,其他组织,微量元素,铜库,100150mg,铜蓝蛋白,膳食铜,粪铜,尿铜,微量,肝中,1.52.0mg,细胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺羟化酶、单胺氧化酶、超氧化物歧化酶及赖氨酰氧化酶,微量元素,锌库,23g,锌指模序,膳食锌,粪锌,1520mg,碳酸酐酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、胸苷激酶、RNA聚合酶及DNA聚合酶,微量元素,氟库,23g,氟磷灰石,膳食氟,尿氟,粪氟,20,骨骼、牙齿,0.71.0mg,其它组织,90,80,微量元素

6、,第二节 脂溶性维生素,脂溶性维生素：维生素A、D、E、K,一、维生素A,(一)结构、性质及分布 1.A1 - 视黄醇 2.A2 - 3-脱氢视黄醇 - 胡罗卜素：可在小肠转变为分子视黄醇，所 以称为维生素A原。 注意：维生素A在体内的活性形式为视黄醇、视黄 醛、视黄酸,化学本质：含白芷酮环的多聚异戊二烯复合物,1、维生素A1（视黄醇）,通常所说的维生素A1就是指视黄醇。由于视黄醇结构中有共轭双键，所以它有多种顺、反立体异构体。食品中存在的视黄醇主要是全反式构型，所以生物效价最高。其化学结构如下：,维生素A1,2、维生素A2（3，4脱氢视黄醇）,维生素A2（3，4脱氢视黄醇）,（二）来源,视黄

7、醇是-、-、-胡萝卜素在动物的肝及肠壁中转化的产物。 视黄醇广泛存在于高等动物及海产鱼类的体内，尤其以肝、眼球及蛋黄中含量最为丰富，胡萝卜素广泛存在于绿叶蔬菜、胡萝卜、棕榈油等植物性食品中。 脱氢视黄醇即维生素A2，在淡水鱼体中的维生素A属于脱氢视黄醇，它的生物效价为维生素A1的40。,维生素A的消化吸收:维生素A酯/胡萝卜素维生素A 维生素A酯以脂蛋白形式储存于储脂细胞。,维生素A酯多存在于动物的肝、蛋黄、鱼肝油、奶汁；植物中不存在维生素A，但绿叶蔬菜、胡萝卜、玉米等存在多种胡萝卜素,维生素A在血液中运输:VA（维生素A）-RBP（视黄醇结合蛋白）-PA（前清蛋白）,（1）胡罗卜素可作为抗氧

8、化剂捕捉自由基 （2）11顺视黄醛构成视觉细胞内的感光物质 （3）维生素A磷酸酯参与糖蛋白合成 （4）视黄醇和视黄酸具有类固醇激素样作用，影响细胞分化，促进机体生长和发育,3、维生素A的作用,维生素A在血浆中的运输：与视黄醇结合蛋白结合,2、维生素A的代谢转变,1分子胡萝卜素可生成2分子维生素A,5、维生素A的激素作用机理,视黄酸与细胞内特异CRBP（细胞视黄醇结合蛋白）结合，进一步与核蛋白结合，调节特定基因表达,4、维生素A的缺乏症,缺乏症：夜盲症、干眼病、皮肤干燥和毛囊丘疹,（6）与上皮细胞的正常分化直接相关,（7）与癌症发生呈负相关,（5）增强机体抵抗力作用,（二）生化功能及缺乏病,1.

9、维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分。 作用: 构成视觉内感光物质 缺乏症：夜盲症,2.维持上皮组织结构的健全 参与糖蛋白的合成：当维生素A缺乏时，可导致糖蛋白合成的中间体的异常，低分子量的多糖-脂的堆积。,3.促进生长、发育、繁殖,组织的发育、上皮的正常分化。 其它作用： 减轻致癌物质的作用；消灭自由基等等。,(三)临床应用,需要量 800ug/日/成人 防治相应的缺乏症。 注意：长期过量（超过需要量的1020倍）摄取 会引起不良反应甚至中毒。,二、 维生素D,(一)结构、性质及分布 维生素D为类固醇衍生物，由于体内可生成相当部分，目前认为它也是一种类固醇激素。 分类： D2（麦角钙化醇）

10、-植物中较高 D3（胆钙化醇）-动物中较高，是人体所需的主要形式。,维生素D的结构,脂溶性维生素,维生素D（抗佝偻病维生素/钙化醇 ）,化学本质：类固醇激素,主要类型：D2（麦角钙化醇）、D3(胆钙化醇),维生素D3原：7-脱氢胆固醇 维生素D2原：麦角固醇,维生素D3在肝内的储存及血液中运输的形式：25-(OH)-D3,合成途径： 紫外线 麦角固醇 D2 脱氢 紫外线 胆固醇 7-脱氢胆固醇 D3 皮下,维生素D的结构式,维生素D2和D3的生成,两种维生素D具有同样的生理作用。人体主要从动物食品中获取一定量的维生素D3(它常与维生素A共同存在)，而植物中的麦角固醇除非经过紫外线照射(转变为维

11、生素D2)，否则很难被人体吸收利用。 正常成人所需要的维生素D主要来源于7-脱氢胆固醇的转变。7-脱氢胆固醇存在于皮肤内，它可由胆固醇脱氢产生，也可直接由乙酰CoA合成。只要充分接受阳光照射，人体每日合成维生素完全可以满足生理需要。,不论维生素D2或D3，本身都没有明显的生理活性，它们必须在体内进行一定的代谢转化，才能生成活性的化合物，即活性维生素D： 1，25（OH）2-VD3 或者说：1，25（OH）2-VD3是体内维生素D的主要活性形式 。,（二）生化功能及缺乏病,钙磷代谢调节。 儿童-佝偻病 成人-骨软化症,(三)临床应用,需要量 - 5ug/日/成人； 5ug/日/儿童、孕妇、哺乳期

12、妇女 防治相应的缺乏症,佝偻病、骨软化症等。,三、维生素E（抗不育维生素或生育酚）,1、维生素E的化学本质和性质,维生素E的化学本质：苯骈二吡喃衍生物,维生素E的主要类型：、和,生育酚生理活性最高,脂溶性维生素,生育酚,维生素E的结构,生育酚,生育酚,生育酚,生育酚,脂溶性维生素,需要量：正常成人8-12生育酚当量（-TE）/日 ，（1-TE=1mg 生育酚）,缺乏病：动物缺乏时可引起生殖器官受损而不育，人类尚未发现因维生素E缺乏而引起的不育症。,食物来源：植物油、莴苣,促进血红素合成：提高ALA合成酶和ALA脱水酶活性,缺乏症：动物缺乏时可引起生殖器官受损而不育，人类尚未发现相关不育症；贫血

13、；神经障碍,3、缺乏症：少见,2、活性维生素E的生理功能,维生素E与生殖功能有关,维生素E是最重要的天然抗氧化剂：避免脂质过氧化物产生,四、维生素K（凝血维生素）,1、维生素k的化学本质和性质,维生素K的化学本质：2甲基1，4萘醌的衍生物,维生素K的主要类型：K1（绿叶）和K2（肠道）,2、维生素K的生理功能,促进肝合成凝血酶原及凝血因子VII、IX和X,3、维生素K的缺乏症,凝血时间延长，易出血，但一般不缺乏,维生素K的结构,脂溶性维生素,脂溶性维生素,需要量：成人每日对维生素K的需要量为6080g,K1存在于绿叶蔬菜中，K2是人体肠道细菌的代谢产物。,缺乏病：缺乏时，凝血因子合成障碍，凝血

14、时间延长，易出血。偶见于新生儿及胆管阻塞患者。,第三节 水溶性维生素,水溶性维生素：维生素B、C,分类,1. 维生素族：主要作用是构成辅酶在物质代谢中发挥作用，即主耍作为质子、电子、酰基等的载体。 2. 维生素,水溶性维生素特别是维生素B族的学习要点：,化学名称 活性形式：大多数维生素B族并不直接作为辅酶，而是作为辅酶的组成成分之一，或者说经过转变形成其活性形式即辅酶。 所载基团 主要功能 主要缺乏症,一、B族维生素,B族维生素彼此在化学结构及生理功能方面并无相互关系，但在分布与溶解性能方面大致相同，提取时不易分离，最初曾被人们误认为是一种物质，现在已知至少有10种以上。 B族维生素中与人体健

15、康关系较密切的是维生素B1；维生素B2及维生素B5。,(一)维生素B1,1、结构 维生素B1又称硫胺素。自然界的硫胺素多与磷酸、焦磷酸、三磷酸等形成磷酸酯、焦磷酸酯、三磷酸酯。焦磷酸硫胺素结构如下：,一、维生素1,化学名称：硫胺素 活性形式：焦磷酸硫胺素（TPP） 富含食物：种子外皮及胚芽中 所载基团：羧基 主要功能： -酮酸氧化脱羧酶的辅酶。 转酮醇酶的辅酶。 TPP参与乙酰胆硷的合成，并抑制胆硷酯酶。 主要缺乏症：脚气病和末梢神经炎,维生素B1主要存在于种子外皮和胚芽中，米糠、麦麸、豆类中含量最为丰富。 需要量：正常成人每日需要1.01.5mg。 缺乏症：脚气病、末梢神经炎,水溶性维生素,

16、4、来源,维生素B1广泛存在于动、植物性食品中，动物性食品的肝、肾、心脏、脑、瘦肉及蛋类中含量较多。 植物性食品中以豆类含量较多，而在谷物中维生素B1多含在胚芽和外皮部分，所以谷类食物中，整粒杂粮、米糠和麦麸的含量最丰富，而精细碾磨的白米和面粉中维生素Bl含量减少。,(二)维生素B2,1、结构 维生素B2又称作核黄素，其结构如下： 核黄素 食品中核黄素与磷酸和蛋白质等结合而形成复合物。通常医用的核黄素为人工合成品。,二、 维生素2,化学名称：核黄素 活性形式： 黄素单核苷酸（FMN） 黄素腺嘌呤二核苷酸 （FAD） 所载基团：+ 主要功能：由于核黄素有较易辨认的黄色，以此 为辅酶的酶称为黄酶。它们多为氧化还原酶。 主要缺乏症：口角炎、舌炎等。,来源,一般动物性食品含核黄素较高，其中以肝、肾、心脏中含量最多，乳类及蛋