vitamin

维生素(vitamin)又名维他命,是维持人体生命活动必需的一类有机物质,也是保持人体健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少,但在人体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。各种维生素的化学结构以及性质虽然不同,但它们却有着以下共同点:①维生素均以维生素原(维生素前体)的形式存在于食物中②维生素不是构成机体组织和细胞的组成成分,它也不会产生能量,它的作用主要是参与机体代谢的调节③大多数的维生素,机体不能合成或合成量不足,不能满足机体的需要,必须经常通过食物中获得④人体对维生素的需要量很小,日需要量常以毫克(mg)或微克(ug)计算,但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症,对人体健康造成损害。维生素与碳水化合物、脂肪和蛋白质3大物质不同,在天然食物中仅占极少比例,但又为人体所必需。维生素大多不能在体内合成,必须从食物中摄取。维生素本身不提供热能。有些维生素如B6、K等能由动物肠道内的细菌合成,合成量可满足动物的需要。动物细胞可将色氨酸转变成烟酸(一种B族维生素),但生成量不敷需要;维生素C除灵长类(包括人类)及豚鼠以外,其他动物都可以自身合成。植物和多数微生物都能自己合成维生素,不必由体外供给。许多维生素是辅基或辅酶的组成部分。

  维生素的发现

  维生素的发现是20世纪的伟大发现之一。1897年,C.艾克曼在爪哇发现只吃精磨的白米即可患脚气病,未经碾磨的糙米能治疗这种病。并发现可治脚气病的物质能用水或酒精提取,当时称这种物质为“水溶性B”。1906年证明食物中含有除蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐和水以外的“辅助因素”,其量很小,但为动物生长所必需。1911年C.丰克鉴定出在糙米中能对抗脚气病的物质是胺类(一类含氮的化合物),它是维持生命所必需的,所以建议命名为“Vitamine”。即Vital(生命的)amine(胺),中文意思为“生命胺”。以后陆续发现许多维生素,它们的化学性质不同,生理功能不同;也发现许多维生素根本不含胺,不含氮,但丰克的命名延续使用下来了,只是将最后字母“e”去掉。最初发现的维生素B后来证实为维生素B复合体,经提纯分离发现,是几种物质,只是性质和在食品中的分布类似,且多数为辅酶。有的供给量须彼此平衡,如维生素B1、B2和PP,否则可影响生理作用。维生素B复合体包括:泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、吡哆醇(维生素B6)和氰钴胺(维生素B12)。有人也将胆碱、肌醇、对氨基苯酸(对氨基苯甲酸)、肉毒碱、硫辛酸包括在B复合体内。

  维生素的概述及分类

  维生素是人体代谢中必不可少的有机化合物。人体有如一座极为复杂的化工厂,不断地进行着各种生化反应。其反应与酶的催化作用有密切关系。酶要产生活性,必须有辅酶参加。已知许多维生素是酶的辅酶或者是辅酶的组成分子。因此,维生素是维持和调节机体正常代谢的重要物质。可以认为,维生素是以“生物活性物质”的形式,存在于人体组织中。

  食物中维生素的含量较少,人体的需要量也不多,但却是绝不可少的物质。膳食中如缺乏维生素,就会引起人体代谢紊乱,以致发生维生素缺乏症。如缺乏维生素A会出现夜盲症、干眼病和皮肤干燥;缺乏维生素D可患佝偻病;缺乏维生素B1可得脚气病;缺乏维生素B2可患唇炎、口角炎、舌炎和阴囊炎;缺乏PP可患癞皮病;缺乏维生素B12可患恶性贫血;缺乏维生素C可患坏血病。

  维生素是个庞大的家族,就目前所知的维生素就有几十种,大致可分为脂溶性和水溶性两大类。(详见下表)有些物质在化学结构上类似于某种维生素,经过简单的代谢反应即可转变成维生素,此类物质称为维生素原,例如β-胡萝卜素能转变为维生素A;7-脱氢胆固醇可转变为维生素D3;但要经许多复杂代谢反应才能成为尼克酸的色氨酸则不能称为维生素原。水溶性维生素从肠道吸收后,通过循环到机体需要的组织中,多余的部分大多由尿排出,在体内储存甚少。脂溶性维生素大部分由胆盐帮助吸收,循淋巴系统到体内各器官。体内可储存大量脂溶性维生素。维生素A和D主要储存于肝脏,维生素E主要存于体内脂肪组织,维生素K储存较少。水溶性维生素易溶于水而不易溶于非极性有机溶剂,吸收后体内贮存很少,过量的多从尿中排出;脂溶性维生素易溶于非极性有机溶剂,而不易溶于水,可随脂肪为人体吸收并在体内储积,排泄率不高。

  分类名称发现及别称来源(表一)

  脂溶性视黄醇类(维生素A)由ElmerMcCollum和M.Davis在1912年到1914年之间发现。并不是单一的化合物,而是一系列视黄醇的衍生物(视黄醇亦被译作维生素A醇、松香油),别称抗干眼病维生素鱼肝油、绿色蔬菜

  水溶性硫胺(维生素B1)由卡西米尔•冯克在1912年发现(一说1911年)。在生物体内通常以硫胺焦磷酸盐(TPP)的形式存在。酵母、谷物、肝脏、大豆、肉类

  水溶性核黄素(维生素B2)由D.T.Smith和E.G.Hendrick在1926年发现。也被称为维生素G酵母、肝脏、蔬菜、蛋类

  水溶性烟酸(维生素B3)由ConradElvehjem在1937年发现。也被称为维生素P、维生素PP、菸硷酸、尼古丁酸酵母、谷物、肝脏、米糠

  水溶性泛酸(维生素B5)由RogerWilliams在1933年发现。亦称为遍多酸酵母、谷物、肝脏、蔬菜

  水溶性吡哆醇类(维生素B6)由PaulGyorgy在1934年发现。包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺酵母、谷物、肝脏、蛋类、乳制品

  水溶性生物素(维生素B7)也被称为维生素H或辅酶R酵母、肝脏、谷物、

  水溶性叶酸(维生素B9)也被称为蝶酰谷氨酸、蝶酸单麸胺酸、维生素M或叶精蔬菜叶、肝脏

  水溶性钴胺素(维生素B12)由KarlFolkers和AlexanderTodd在1948年发现。也被称为氰钴胺或[[辅酶B12]]肝脏、鱼肉、肉类、蛋类

  水溶性胆碱由MauriceGobley在1850年发现。维生素B族之一肝脏、蛋黄、乳制品、大豆

  水溶性肌醇环己六醇、维生素B-h心脏、肉类

  水溶性抗坏血酸(维生素C)由詹姆斯•林德在1747年发现。亦称为抗环血酸新鲜蔬菜、水果

  脂溶性钙化醇(维生素D)由EdwardMellanby在1922年发现。亦称为骨化醇、抗佝偻病维生素,主要有维生素D2即麦角钙化醇和维生素D3即胆钙化醇。这是唯一一种人体可以少量合成的维生素鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母

  脂溶性生育酚(维生素E)由HerbertEvans及KatherineBishop在1922年发现。主要有α、β、γ、δ四种鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油

  脂溶性萘醌类(维生素K)由HenrikDam在1929年发现。是一系列萘醌的衍生物的统称,主要有天然的来自植物的维生素K1、来自动物的维生素K2以及人工合成的维生素K3和维生素K4。又被称为凝血维生素菠菜、苜蓿、白菜、肝脏

  特点

  维生素的定义中要求维生素满足四个特点才可以称之为必需维生素:

  外源性:人体自身不可合成(维生素D人体可以少量合成,但是由于较重要,仍被作为必需维生素),需要通过食物补充;

  微量性:人体所需量很少,但是可以发挥巨大作用;

  调节性:维生素必需能够调节人体新陈代谢或能量转变;

  特异性:缺乏了某种维生素后,人将呈现特有的病态。

  根据这四个特点,人体一共需要13种维生素,也就是通常所说的13种必要维生素。

  (1)维生素A

  不饱和的一元醇类,属脂溶性维生素。由于人体或哺乳动物缺乏维生素A时易出现干眼病,故又称为抗干眼醇。已知维生素A有A1和A2两种,A1存在于动物肝脏、血液和眼球的视网膜中,又称为视黄醇,天然维生素A主要以此形式存在。A2主要存在于淡水鱼的肝脏中。维生素A1是一种脂溶性淡黄色片状结晶,熔点64℃,维生素A2熔点17~19℃,通常为金黄色油状物。维生素A是含有β-白芷酮环的多烯醇。维生素A2的化学结构与A1的区别只是在β-白芷酮环的3,4位上多一个双键。维生素A分子中有不饱和键,化学性质活泼,在空气中易被氧化,或受紫外线照射而破坏,失去生理作用,故维生素A的制剂应装在棕色瓶内避光保存。不论是A1或A2,都能与三氯化锑作用,呈现深蓝色,这种性质可作为定量测定维生素A的依据。许多植物如胡萝卜、番茄、绿叶蔬菜、玉米含类胡萝卜素物质,如α、β、γ-胡萝卜素、隐黄质、叶黄素等。其中有些类胡萝卜素具有与维生素A1相同的环结构,在体内可转变为维生素A,故称为维生素A原,β-胡萝卜素含有两个维生素A1的环结构,转换率最高。一分子β胡萝卜素,加两分子水可生成两分子维生素A1。在动物体内,这种加水氧化过程由β胡萝卡素-15,15′-加氧酶催化,主要在动物小肠粘膜内进行。食物中,或由β-胡萝卜素裂解生成的维生素A在小肠粘膜细胞内与脂肪酸结合成酯,然后掺入乳糜微粒,通过淋巴吸收进入体内。动物的肝脏为储存维生素A的主要场所。当机体需要时,再释放入血。在血液中,视黄醇(R)与视黄醇结合蛋白(RBP)以及血浆前清蛋白(PA)结合,生成R-RBP-PA复合物而转运至各组织。

  它是1913年美利坚合众国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。它是黄色粉末,不溶于水,易溶于脂肪、油等有机溶剂。化学性质比较稳定,但易为紫外线破坏,应贮存在棕色瓶中。维生素A是眼睛中视紫质的原料,也是皮肤组织必需的材料,人缺少它会得干眼病、夜盲症等。通常每人每天应摄入维生素A2~4.5mg,不能摄入过多。近年来有关研究表明,它还有抗癌作用。动物肝中含维生素A特别多,其次是奶油和鸡蛋等。

  维生素A的主要作用是:①维持一切上皮组织健全所必需。缺乏时,上皮组织干燥、增生、过度角化,抵抗微生物感染的能力降低。例如泪腺上皮分泌停止,能使角膜、结膜干燥,发炎,甚至软化穿孔。皮脂腺及汗腺角化时,皮肤干燥,容易发生毛囊丘疹和毛发脱落。②促进生长、发育及繁殖。缺乏维生素A时,儿童生长发育不良,骨骼成长不良,生殖功能减退。③构成视觉细胞内感光物质的成分。维生素A在脱氢酶作用下可氧化生成视黄醛,视黄醛与光感受器(视杆细胞和视锥细胞)中不同的视蛋白结合产生各种不同吸收光谱的视色素,如视紫红质、视紫质等。视色素为感光物质,它们吸收光子会引起一连串的物理化学变化,产生感受器电位。这种感受器电位通过视网膜上各种神经细胞转变为脉冲形式的神经冲动,传至大脑,产生视觉。现已知道,视网膜中的视紫红质可以在感光过程中不断地分解与再生并且构成动态平衡。视色素在暗处时,其中的视黄醛以11-顺构型存在,称为11-顺视黄醛,而在感光后则迅速转变为全反型视黄醛。伴随构型的改变,视色素出现褪色反应,并分解为反式视黄醛和视蛋白。反式视黄醛经微光照射,又可重新转变为11-顺视黄醛,并与视蛋白结合形成视紫红质,从而保证视杆细胞能持续感光,出现暗视觉,也就是在微弱光线下可以看到事物的轮廓和形状。但是,组成视紫红质的视蛋白和视黄醛经常不断地进行分解代谢,因此需要不断补充蛋白质和维生素A。倘若维生素A供应不足,杆状细胞中视紫质合成减少,会导致暗视觉障碍──夜盲症。

  每天的需求量:

  妇女需要0.8毫克。即80克鳗鱼65克鸡肝,75克胡萝卜,125克皱叶甘蓝或200克金枪鱼。

  功效:增强免疫系统,帮助细胞再生,保护细胞免受能够引起多种疾病的自由基的侵害。它能使呼吸道、口腔、胃和肠道等器官的黏膜不受损害,维生素A还可明目。

  副作用:每天摄入3毫克维生素A,就有导致骨质疏松的危险。长期每天摄入33毫克维生素A会使食欲不振、皮肤干燥、头发脱落、骨骼和关节疼痛,甚至引起流产。

  (2)维生素BB族维生素富含于动物肝脏、瘦肉、禽蛋、牛奶、豆制品、谷物、胡萝卜、鱼、蔬菜等食物中。它是一类水溶性维生素,大部分是人体内的辅酶,主要有以下几种。

  [分类]

  ①维生素B1

  B1是最早被人们提纯的维生素,1896年荷兰王国科学家伊克曼首先发现,1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。它是白色粉末,易溶于水,遇碱易分解。它的生理功能是能增进食欲,维持神经正常活动等,缺少它会得脚气病、神经性皮炎等。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中,目前已能由人工合成。因其分子中含有硫及氨基,故称为硫胺素,又称抗脚气病维生素。它主要存在于种子外皮及胚芽中,米糠、麦麸、黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量最丰富,此外,白菜、芹菜及中药防风、车前子也富有维生素B1。提取到的维生素B1盐酸盐为单斜片晶;维生素B1硝酸盐则为无色三斜晶体,无吸湿性。维生素B1易溶于水,在食物清洗过程中可随水大量流失,经加热后菜中B1主要存在于汤中。如菜类加工过细、烹调不当或制成罐头食品,维生素会大量丢失或破坏。维生素B1在碱性溶液中加热极易被破坏,而在酸性溶液中则对热稳定。氧化剂及还原剂也可使其失去作用。维生素B1经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色素),后者在紫外光下可呈现蓝色荧光,利用这一特性可对维生素B1进行检测及定量。维生素B1在体内转变成硫胺素焦磷酸(又称辅羧化酶),参与糖在体内的代谢。因此维生素B1缺乏时,糖在组织内的氧化受到影响。它还有抑制胆碱酯酶活性的作用,缺乏维生素B1时此酶活性过高,乙酰胆碱(神经递质之一)大量破坏使神经传导受到影响,可造成胃肠蠕动缓慢,消化道分泌减少,食欲不振、消化不良等障碍。

  ②维生素B2

  B2又名核黄素。1879年大不列颠及北爱尔兰联合王国化学家布鲁斯首先从乳清中发现,1933年美利坚合众国化学家哥尔倍格从牛奶中提取,1935年德国化学家柯恩合成了它。维生素B2是橙黄色针状晶体,味微苦,水溶液有黄绿色荧光,在碱性或光照条件下极易分解。熬粥不放碱就是这个道理。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。成年人每天应摄入2~4mg,它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。

  ③维生素B5

  B5又称泛酸。抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性,消除术后腹胀。

  ④维生素B6

  它有抑制呕吐、促进发育等功能,缺少它会引起呕吐、抽筋等症状。包括三种物质,即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。吡哆醇在体内转变成吡哆醛,吡哆醛与吡哆胺可相互转变。酵母、肝、瘦肉及谷物、卷心菜等食物中均含有丰富的维生素B6。维生素B6易溶于水和酒精,稍溶于脂肪溶剂;遇光和碱易被破坏,不耐高温。维生素B6在体内与磷酸结合成为磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺。它们是许多种有关氨基酸代谢酶的辅酶,故对氨基酸代谢十分重要。

  每天的需求量:

  人体每日需要量约1.5~2毫克。食物中含有丰富的维生素B6,且肠道细菌也能合成,所以人类很少发生维生素B6缺乏症。

  副作用:日服100毫克左右就会对大脑和神经造成伤害。过量摄入还可能导致所谓的神经病,即一种感觉迟钝的神经性疾病。最坏的情况是导致皮肤失去知觉。

  ⑤维生素B12

  1947年美利坚合众国女科学家肖波在牛肝浸液中发现维生素B12,后经化学家分析,它是一种含钴的有机化合物。它化学性质稳定,是人体造血不可缺少的物质,缺少它会产生恶性贫血症。

  维生素B12,即抗恶性贫血维生素,又称钴胺素,含有金属元素钴,是维生素中唯一含有金属元素的,抗脂肪肝,促进维生素A在肝中的贮存;促进细胞发育成熟和机体代谢。它与其他B族维生素不同,一般植物中含量极少,而仅由某些细菌及土壤中的细菌生成。肝、瘦肉、鱼、牛奶及鸡蛋是人类获得维生素B12的来源。商品可从制造某些抗生素的副产品或特殊的发酵制得。维生素B12是粉红色结晶,水溶液在弱酸中相当稳定,强酸、强碱下极易分解,日光、氧化剂及还原剂均易破坏维生素B12。它经胃肠道吸收时,须先与胃幽门部分泌的一种糖蛋白(亦称内因子)结合,才能被吸收。因缺乏“内因子”而导致的B12缺乏,治疗应采用注射剂。脱氧腺苷钴胺素是维生素B12在体内主要存在形式。它是一些催化相邻两碳原子上氢原子、烷基、羰基或氨基相互交换的酶的辅酶。体内另一种辅酶形式为甲基钴胺素,它参与甲基的转运,和叶酸的作用常互相关联,它可以增加叶酸的利用率来影响核酸与蛋白质生物合成,从而促进红细胞的发育和成熟。

  缺乏维生素B12时会发生恶性贫血,人体对B12的需要量极少,人体每天约需12μg(1/1000mg),人在一般情况下不会缺少。

  ⑥维生素B13

  (乳酸清)。

  ⑦维生素B15

  (潘氨酸)。主要用于抗脂肪肝,提高组织的氧气代谢率。有时用来治疗冠心病和慢性酒精中毒。

  ⑧维生素B17

  剧毒。有人认为有控制及预防癌症的作用。

  除此之外,胆碱和肌醇也往往归于必需维生素类,它们两是维生素B族的成员。

  (3)维生素C

  能够治疗坏血病并且具有酸性,所以称作抗坏血酸。在柠檬汁、绿色植物及番茄中含量很高。抗坏血酸是单斜片晶或针晶,容易被氧化而生成脱氢坏血酸,脱氢坏血酸仍具有维生素C的作用。在碱性溶液中,脱氢坏血酸分子中的内酯环容易被水解成二酮古洛酸。这种化合物在动物体内不能变成内酯型结构。在人体内最后生成草酸或与硫酸结合成的硫酸酯,从尿中排出。因此,二酮古洛酸不再具有生理活性。

  1907年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁中发现,1934年才获得纯品,现已可人工合成。维生素C是最不稳定的一种维生素,由于它容易被氧化,在食物贮藏或烹调过程中,甚至切碎新鲜蔬菜时维生素C都能被破坏。微量的铜、铁离子可加快破坏的速度。因此,只有新鲜的蔬菜、水果或生拌菜才是维生素C的丰富来源。它是无色晶体,熔点190~192℃,易溶于水,水溶液呈酸性,化学性质较活泼,遇热、碱和重金属离子容易分解,所以炒菜不可用铜锅和加热过久。

  植物及绝大多数动物均可在自身体内合成维生素C。可是人、灵长类及豚鼠则因缺乏将L-古洛酸转变成为维生素C的酶类,不能合成维生素C,故必须从食物中摄取,如果在食物中缺乏维生素C时,则会发生坏血病。这时由于细胞间质生成障碍而出现出血,牙齿松动、伤口不易愈合,易骨折等症状。由于维生素C在人体内的半衰期较长(大约16天),所以食用不含维生素C的食物3~4个月后才会出现坏血病。因为维生素C易被氧化还原,故一般认为其天然作用应与此特性有关。维生素C与胶原的正常合成、体内酪氨酸代谢及铁的吸收有直接关系。维生素C的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应,提高人体灭菌能力和解毒能力。长期缺少维生素C会得坏血病,。多吃水果、蔬菜能满足人体对维生素C的需要。维生素C在促进脑细胞结构的坚固、防止脑细胞结构松弛与紧缩方面起着相当大的作用,并能防止输送养料的神经细管堵塞、变细、弛缓。摄取足量的维生素C能使神经细管通透性好转,使大脑及时顺利地得到营养补充,从而使脑力好转,智力提高。据诺贝尔奖获得者鲍林研究,服大剂量维生素C对预防感冒和抗癌有一定作用。但有人提出,有铁离子(Fe2+)存在时维生素C可促进自由基的生成,因而认为应用大量是不安全的。

  每天的需求量:成人每天需摄入50~100mg。即半个番石榴,75克辣椒,90克花茎甘蓝,2个猕猴桃,150克草莓,1个柚子,半个番木瓜,125克茴香,150克菜花可200毫升橙汁。

  功效:维生素C能够捕获自由基,在此能预防像癌症、动脉硬化、风湿病等疾病。此外,它还能增强免疫和,对皮肤、牙龈和神经也有好处。

  副作用:迄今,维生素C被认为没有害处,因为肾脏能够把多余的维生素C排泄掉,美国新发表的研究报告指出,体内有大量维生素C循环不利伤口愈合。每天摄入的维生素C超过1000毫克会导致腹泻、肾结石的不育症,甚至还会引起基因缺损。

  (4)维生素D

  为类固醇衍生物,属脂溶性维生素。维生素D与动物骨骼的钙化有关,故又称为钙化醇。它具有抗佝偻病的作用,在动物的肝、奶及蛋黄中含量较多,尤以鱼肝油含量最丰富。天然的维生素D有两种,麦角钙化醇(D2)和胆钙化醇(D3)。植物油或酵母中所含的麦角固醇(24-甲基-22脱氢-7-脱氢胆固醇),经紫外线激活后可转化为维生素D2。在动物皮下的7-脱氢胆固醇,经紫外线照射也可以转化为维生素D3,因此麦角固醇和7-脱氢胆固醇常被称作维生素D原。在动物体内,食物中的维生素D2和D3可在小肠吸收,经淋巴管吸收入血,主要被肝脏摄取,然后再储存于脂肪组织或其他含脂类丰富的组织中。在人体中的维生素D主要是D3,来自于维生素D3原(7-脱氢胆固醇)。因此多晒太阳是预防维生素D缺乏的主要方法之一。维生素D2及D3皆为无色结晶,性质比较稳定,不易破坏,不论维生素D2或D3,本身都没有生物活性,它们必须在动物体内进行一系列的代谢转变,才能成为具有活性的物质。这一转变主要是在肝脏及肾脏中进行的羟化反应,首先在肝脏羟化成25-羟维生素D3,然后在肾脏进一步羟化成为1,25-(OH)2-D3,后者是维生素D3在体内的活性形式。1,25-二羟维生素D3具有显著的调节钙、磷代谢的活性(图11)。它促进小肠粘膜对磷的吸收和转运,同时也促进肾小管对钙和磷的重吸收。在骨骼中,它既有助于新骨的钙化,又能促进钙由老骨髓质游离出来,从而使骨质不断更新,同时,又能维持血钙的平衡。由于1,25-二羟维生素D3在肾脏合成后转入血液循环,作用于小肠,肾小管,骨组织等远距离的靶组织,基本上符合激素的特点,故有人将维生素D归入激素类物质。维生素D有调节钙的作用,所以是骨及牙齿正常发育所必需。特别在孕妇、婴儿及青少年需要量大。如果此时维生素D量不足,则血中钙与磷低于正常值,会出现骨骼变软及畸形:发生在儿童身上称为佝偻病;在孕妇身上为骨质软化症。1克维生素D为40000000国际单位。婴儿、青少年、孕妇及喂乳者每日需要量为400~800单位。

  维生素D于1926年由化学家卡尔首先从鱼肝油中提取。它是淡黄色晶体,熔点115~118℃,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。它化学性质稳定,在200℃下仍能保持生物活性,但易被紫外光破坏,因此,含维生素D的药剂均应保存在棕色瓶中。维生素D的生理功能是帮助人体吸收磷和钙,是造骨的必需原料,因此缺少维生素D会得佝偻症。在鱼肝油、动物肝、蛋黄中它的含量较丰富。人体中维生素D的合成跟晒太阳有关,因此,适当地光照有利健康。

  每天的需求量:0.0005至0.01毫克。35克鲱鱼片,60克鲑鱼片,50克鳗鱼或2个鸡蛋加150克蘑菇。只有休息少的人,才需要额吃些含维生素D的食品或制剂。

  功效:维生素D是形成骨骼和软骨的发动机,能使牙齿坚硬。对神经也很重要,并对炎症的抑制作用。

  副作用:研究人员估计,长期每天摄入0.025克维生素D对人体有害。可能造成的后果是:恶心、头痛、肾结石、肌肉萎缩、关节炎、动脉硬化、高血压、轻微中毒、腹泻、口渴,体重减轻,多尿及夜尿等症状。严重中毒时则会损伤肾脏,使软组织(如心、血管、支气管、胃、肾小管等)钙化。

  (5)维生素E

  又名生育酚,是一种脂溶性维生素,主要存在于蔬菜、豆类之中,在麦胚油中含量最丰富。天然存在的维生素E有8种,均为苯骈二氢吡喃的衍生物,根据其化学结构可分为生育酚及生育三烯酚二类(图12),每类又可根据甲基的数目和位置不同,分为α-、β-、γ-和δ-四种。商品维生素E以α-生育酚生理活性最高。β-及γ-生育酚和α-三烯生育酚的生理活性仅为α-的40%、8%和20%。维生素E为微带粘性的淡黄色油状物,在无氧条件下较为稳定,甚至加热至200℃以上也不被破坏。但在空气中维生素E极易被氧化,颜色变深。维生素E易于氧化,故能保护其他易被氧化的物质(如维生素A及不饱和脂肪酸等)不被破坏。食物中维生素E主要在动物体内小肠上部吸收,在血液中主要由β-脂蛋白携带,运输至各组织。同位素示踪实验表明,α-生育酚在组织中能氧化成α-生育醌。后者再还原为α-生育氢醌后,可在肝脏中与葡萄糖醛酸结合,随胆汁入肠,经粪排出。其他维生素E的代谢与α-生育酚类似。维生素E对动物生育是必需的。缺乏维生素E时,雄鼠睾丸退化,不能形成正常的精子;雌鼠胚胎及胎盘萎缩而被吸收,会引起流产。动物缺乏维生素E也可能发生肌肉萎缩、贫血、脑软化及其他神经退化性病变。如果还伴有蛋白质不足时,会引起急性肝硬化。虽然这些病变的代谢机理尚未完全阐明,但是维生素E的各种功能可能都与其抗氧化作用有关。

  人体有些疾病的症状与动物缺乏维生素E的症状相似。由于一般食品中维生素E含量尚充分,较易吸收,故不易发生维生素E缺乏症,仅见于肠道吸收脂类不全时。维生素E在临床上试用范围较广泛,并发现对某些病变有一定防治作用,如贫血动物粥样硬化,肌营养不良症、脑水肿、男性或女性不育症、先兆流产等,近年来又用维生素E预防衰老。维生素E于1922年由美利坚合众国化学家伊万斯在麦芽油中发现并提取,本世纪40年代已能人工合成。1960年我国已能大量生产。它是无臭、无味液体,不溶于水,易溶于醚等有机溶剂中。它的化学性质较稳定,能耐热、酸和碱,但易被紫外光破坏,因此要保存在棕色瓶中。维生素E是人体内优良的抗氧化剂,人体缺少它,男女都不能生育,严重者会患肌肉萎缩症、神经麻木症等。维生素E广泛存在于肉类、蔬菜、植物油中,通常情况下,人是不会缺少的。

  每天的需求量:成人每天的维生素E需要量尚不清楚,但动物实验结果表明,每天食物中有50毫克即可满足需要。妊娠及哺乳期需要量略增。4匙葵花油,100毫克橄榄油,100克花生或30克杏仁加70克核桃含有一天所需的维生素E。

  功效:维生素E能抵抗自由基的侵害,预防癌症的心肌梗死。此外,它还参与抗体的形成,是真正的“后代支持者”。它促进男性产生有活力的精子。维生素E是强抗氧化剂,维生素E供应不足会引起各种智能障碍或情绪障碍。小麦胚芽、棉籽油、大豆油、芝麻油、玉米油、豌豆、红薯、禽蛋、黄油等含维生素E较丰富。

  副作用:每天摄入200毫克的维生素E就会出现恶心,肌肉萎缩,头痛和乏力等症状。每天摄入的维生素E超过300毫克会导致高血压,伤口愈合延缓,甲状腺功能受到限制。

  (6)维生素K

  属脂溶性维生素。由于它具有促进凝血的功能,故又称凝血维生素。常见的有维生素K1和K2。K1是由植物合成的,如苜蓿、菠菜等绿叶植物;K2则由微生物合成。人体肠道细菌也可合成维生素K2。现代维生素K已能人工合成,如维生素K3,为临床所常用。维生素K均为2-甲基-1,4-萘醌的衍生物。维生素K1是黄色油状物,K2是淡黄色结晶,均有耐热性,但易受紫外线照射而破坏,故要避光保存。人工合成的K3和K4是水溶性的,可用于口服或注射。临床上使用的抗凝血药双香豆素,其化学结构与维生素K相似,能对抗维生素K的作用,可用以防治血栓的形成。维生素K和肝脏合成四种凝血因子(凝血酶原、凝血因子Ⅶ,Ⅸ及Ⅹ)密切相关,如果缺乏维生素K1,则肝脏合成的上述四种凝血因子为异常蛋白质分子,它们催化凝血作用的能力大为下降。人们已知维生素K是谷氨酸γ羧化反应的辅因子。缺乏维生素K则上述凝血因子的γ-羧化不能进行,此外,血中这几种凝血因子减少,会出现凝血迟缓和出血病症。此外,人们公认维生素K溶于线粒体膜的类脂中,起着电子转移作用,维生素K可增加肠道蠕动和分泌功能,缺乏维生素K时平滑肌张力及收缩减弱,它还可影响一些激素的代谢。如延缓糖皮质激素在肝中的分解,同时具有类似氢化可的松作用,长期注射维生素K可增加甲状腺的内分泌活性等。在临床上维生素K缺乏常见于胆道梗阻、脂肪痢、长期服用广谱抗菌素以及新生儿中,使用维生素K可予纠正。但过大剂量维生素K也有一定的毒性,如新生儿注射30毫克/天,连用三天有可能引起高胆红素血症。

  维生素K于1929年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现并提取。它是黄色晶体,熔点52~54℃,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。维生素K化学性质较稳定,能耐热耐酸,但易被碱和紫外线分解。它在人体内能促使血液凝固。人体缺少它,凝血时间延长,严重者会流血不止,甚至死亡。奇怪的是人的肠中有一种细菌会为人体源源不断地制造维生素K,加上在猪肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰,因此,一般人不会缺乏。目前已能人工合成,且化学家能巧妙地改变它的“性格”为水溶性,有利于人体吸收,已广泛地用于医疗上。

  (7)维生素H

  生物素,又称维生素H、辅酶R,也属于维生素B族,它是合成维生素C的必要物质,是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。为无色长针状结晶,具有尿素与噻吩相结合的骈环,并带有戊酸侧链,能溶于热水,不溶于有机溶剂,在普通温度下相当稳定,但高温和氧化剂可使其丧失活性。它存在于肝、蛋黄、奶、酵母等食物中。生物素与酶结合参与体内二氧化碳的固定和羧化过程,与体内的重要代谢过程如丙酮酸羧化而转变成为草酰乙酸,乙酰辅酶A羰化成为丙二酰辅酶A等糖及脂肪代谢中的主要生化反应有关。它也是某些微生物的生长因子,极微量(0.005微克)即可使试验的细菌生长。例如,链孢霉生长时需要极微量的生物素。人体每天需要量约100~300微克。生鸡蛋清中有一种抗生物素的蛋白质能和生物素结合,结合后的生物素不能由消化道吸收;造成动物体生物素缺乏,此时出现食欲不振、舌炎、皮屑性皮炎、脱毛等。然而,尚未见人类生物素缺乏病例,可能是由于除了食物来源以外,肠道细菌也能合成生物素之故。维生素H具有防止白发和脱发,保持皮肤健康的作用。如果将生物素与维生素A、B2、B6、烟酸(维生素B3)一同使用,相辅相成,作用更佳。在牛奶、牛肝、蛋黄、动物肾脏、水果、糙米中都含有生物素。在复合维生素B和多种维生素的制剂中,通常都含有维生素H。

  (8)维生素P

  维生素P是由柑桔属生物类黄酮、芸香素和橙皮素构成的。在复合维生素C中都含有维生素P,也是水溶性的。它能防止维生素C被氧化而受到破坏,增强维生素的效果。能增强毛细血管壁,防止瘀伤。有助于牙龈出血的预防和治疗,有助于因内耳疾病引起的浮肿或头晕的治疗等。许多营养学家认为,每服用500毫克维生素C时,最少应该同时服用100毫克生物类黄酮。以增强它们的协同作用。在橙、柠檬、杏、樱桃、玫瑰果实中及荞麦粉中含有维生素P。

  (9)维生素PP

  抗癞皮病维生素即维生素PP,也称烟酸,化学命名为尼克酸或尼克酰胺,两者能在体内相互转化。烟酸为白色针状结晶,微溶于水;尼克酰胺为白色结晶,易溶于水。药用者一般为尼克酰胺,因尼克酸有一时性血管扩张作用。这种维生素较为稳定,一般烹调不致失活。尼克酰胺在体内与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶Ⅰ及辅酶Ⅱ。这两种辅酶结构中的尼克酰胺部分具有可逆的加氢和脱氢的特性,在生物氧化中起着递氢的作用。糖、脂肪及蛋白质代谢中均需要此类辅酶参加。酵母、花生、肝、鱼及瘦肉中含量丰富,也可工业合成。人体每日需约20毫克。人缺乏此种维生素时,表现为神经营养障碍,初时全身乏力,以后在两手、两颊、左右额及其他裸露部位出现对称性皮炎。大剂量的尼克酸能扩张小血管和降低血胆固醇的含量;临床上常常用以治疗内耳眩晕症、外周血管病、高胆固醇血症、视神经萎缩等。

  (10)维生素M

  也称叶酸,抗贫血;维护细胞的正常生长和免疫系统的功能,防止胎儿畸形。由喋呤、对氨基苯甲酸及谷氨酸结合而成,富含于蔬菜的绿叶中故名。叶酸是黄色结晶,微溶于水,在酸性溶液中不稳定,易被光破坏。食物在室温下储存,其所含叶酸也易损失。叶酸在体内转变成四氢叶酸,后者是许多种酶的辅酶。四氢叶酸传递一碳基团在化合物之间的交换,这些一碳基团包括甲基(-CH3)、羟甲基(-C啹OH)、甲氧基(-OCH3)、亚胺甲酰基(-CO-NH)。一碳基团的转换是胆碱、丝氨酸、组氨酸、DNA等生物合成时的必需步骤。人体缺乏叶酸主要表现为白细胞减少,红细胞的体积变大,发生巨细胞性贫血。中性白细胞的分叶数不是正常时平均2~3叶,而是5叶以上的白细胞数显著增加。人的肠道细菌能合成叶酸,故一般不易发生缺乏病。但当吸收不良,代谢失常或组织需要量过高以及长期使用肠道抑菌药(如磺胺类)等时,皆可引起叶酸缺乏。人体每日需要量约400微克。

  (11)维生素T

  帮助血液的凝固和血小板的形成。

  (12)维生素U

  名称:维生素U;碘甲基甲硫基丁氨酸;vitaminU

  资料:分子式C6H14NO2IS,分子量291.2。学名碘甲基甲硫基丁氨酸。存在于甘蓝、莴苣、苜蓿和其它绿叶蔬菜中。有特殊气味,味咸苦。光照或久置空气中都不稳定。易溶于水,不溶于乙醇和乙醚。水溶液呈酸性。主要用于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡。可由蛋氨酸与碘甲烷反应制得。

  水溶性维生素(water-solublevitamins)

  在理想状态,人们从膳食中获得需要的维生素。在下面情况造成人体所需的维生素缺乏。所有水溶性维生素都参与催化功能,B族维生素是许多种辅酶的组成成分,这些辅酶担负着氢、电子或基团的转移。它们参与由酶催化的糖、脂肪、蛋白质及核苷酸等的代谢,维生素C参与许多羟化反应。水溶性维生素在动植物细胞中广泛存在。脂溶性维生素的功能没有B族维生素那样清楚。维生素K参与一些蛋白质中谷氨酸的羧化,维生素D促进钙的吸收,维生素A为视紫蛋白的组成部分。

  1.食物匮乏,食物运输、储藏、加工不当,造成食物中的维生素丢失,结果造成维生素摄入不足。

  2.当人们消化吸收功能降低,如咀嚼不足、胃肠功能降低、膳食中脂肪过少、纤维素过多等会造成维生素消化吸收率下降。

  3.不同生理期的人群,如妊娠授乳期的妇女,生长发育期的儿童,疾病、手术期的人群对维生素的需要量相对增高。

  4.特殊环境下生活、工作的人群,由于精神压力或环境污染的缘故,对维生素的需要量相对增高

  往往是由于某种维生素的缺乏症引起人们的注意,接着发现补充某种食物后,症状就消失了,再从此种食物种提取出有效成分,接着以化学合成的方法得到这种物质,并加以更加深入的研究。

  “伪”维生素

  在维生素的发现过程中,有些化合物被误认为是维生素,但是并不满足维生素的定义,还有些化合物因为商业利益而被故意错误地命名为维生素:(表二)

  维生素B族中有一些化合物曾经被认为是维生素,如维生素B4(腺嘌呤)等。

  维生素F——最初是用于表示人体必需而又不能自身合成的脂肪酸,因为脂肪酸的英文名称(FattyAcid)以F开头。但是因为它其实是构成脂肪的主要成分,而脂肪在生物体内也是一种能量来源,并组成细胞,所以维生素F不是维生素。

  维生素K——氯胺酮作为镇静剂在某些娱乐性药物(毒品)的成分中被标为维生素K,但是它并不是真正的维生素K,它被俗称为“K它命”。

  维生素Q——有些专家认为泛醌(辅酶Q10)应该被看作一种维生素,其实它可以通过人体自身少量合成。

  维生素S——有些人建议将水杨酸(邻羟基苯甲酸)命名为维生素S(S是水杨酸SalicylicAcid的首字母)。

  维生素T——在一些自然医学的资料中被用来指代从芝麻中提取的物质,它没有单一而固定的成分,因此不可能成为维生素。而且它的功能和效果也没有明确的判断。在某些场合,维生素T作为睾丸酮(Testosterone)的俚语称呼。

  维生素U——某些制药企业使用维生素U来指代氯化甲硫氨基酸(MethylmethionineSulfoniumChloride),这是一种抗溃疡剂,主要用于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡,它并不是人体必需的营养素。

  维生素V——这是对治疗ED的药物西地那非(SildenafilCitrate,商品名:万艾可/威而钢/Viagra)的口语称呼。

  在实际生活中,维生素经常被泛指为补充人体所需维生素和微量元素或其他营养物质的药物或其他产品,如很多生产多维元素片的厂商都将自己的产品直接标为维生素。

  缺乏症

  维生素A:夜盲症,干眼症,皮肤干燥、脱屑

  维生素B1:神经炎,脚气病,食欲不振,消化不良,生长迟缓

  维生素C:坏血病,抵抗力下降

  维生素D:儿童的佝偻病,成人的骨质疏松症

  维生素作用图:

  服用维生素应注意

  如果在空腹时服用维生素,会在人体还来不及吸收利用之前即从粪便中排出。如维生素A等脂溶性维生素,溶于脂肪中才能被胃肠黏膜吸收,应宜饭后吃用,才能够较完全地被人体吸收。

  维生素是维持人体生命正常机能不可缺少的一种营养素,是一类与机体代谢密切相关的低分子的有机化合物。维生素并不供给热能,而是物质代谢中起重要调节作用的许多辅酶成分。人体对它们的需要量虽微乎甚微,但不能缺乏。如果缺乏,物质代谢就会发生障碍,从而产生维生素缺乏病及其他疾病。

  维生素可分为脂溶性和水溶性两大类。前者如维生素A、D、K、E等,不溶于水,而溶于脂肪和脂肪溶剂中,在食物中与脂类一起存在,因此在肠内吸收时需要有脂肪及胆汁同时存在,与脂类一起被吸收,当脂类吸收不良时,也会减少脂溶性维生素的吸收及生物活性,甚至引起缺乏症,吸收后的脂溶性维生素可在体内,尤其是在肝脏内贮存,这类维生素在一般烹调与制作过程中不受损失。水溶性维生素包括维生素B族和维生素C、PP、叶酸等,易溶于水,它们的分布和溶解性大体相同,体内水溶性维生素贮存量不大,当组织贮存饱和后、,多余的部分易从尿中排出,此类维生素在烹调加工过程中容易受破坏。

  维生素大部分在体内不能合成,或合成很少,一般情况下储存量也很少,必须经常从食物中摄取。各类食物所含维生素的种类数量差异很大,而且有的维生素性质很不稳定,容易在食物加工过程中受到破坏,因此合理地选择食物,正确地加工和烹调,对人体获得必要的维生素是很重要的。若维生素供应不足:机体缺乏某种维生素时,人体正常物质代谢和生理机能将受到影响,严重时发生维生素不足或缺乏症,可使劳动能力下降和对传染病的抵抗力下降,应尽早防治,以免危害身体健康。
编辑/发表时间:2008-05-10 09:37
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白贵才