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第四节
维生素

维生素是维持机体正常生理功能及细胞内特异性代谢反应所必需的一类低分子有机化合物。大多数维生素不能在体内合成或合成量不能满足机体需要,必须由食物供给。维生素不参与机体组成,也不提供能量,机体对维生素的需要量很小,但维生素对于维持机体的基本功能如生长、代谢和维持细胞完整性等必不可少。维生素按照溶解性可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

1.脂溶性维生素

脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K。它们不溶于水而溶于脂肪和有机溶剂,所以在食物中常与脂类共存,其吸收过程也需要脂肪的参与。该类维生素如摄入过量可引起中毒,摄入过少时相应的缺乏症出现较缓慢。脂溶性维生素主要来源于植物油、坚果类和动物性食物。主要储存于脂肪组织和肝脏中。

2.水溶性维生素

水溶性维生素包括B族维生素(维生素B 1 、B 2 、B 6 、B 12 、烟酸、叶酸、泛酸、生物素等)和维生素C。它们溶于水却不溶于脂肪和有机溶剂,在体内仅少量储存,多余部分随尿液排出体外。一般无毒性,但摄入极大量也可出现中毒。如摄入过少可较快出现缺乏症。水溶性维生素食物来源十分广泛。

人体维生素摄入应以食物来源为主,不可盲目过量补充维生素制剂,尤其是脂溶性维生素,以免出现中毒现象。

一、维生素A

(一)概述

维生素A又称视黄醇、抗干眼病维生素,包括所有具有视黄醇生物活性的化合物,即动物性食物来源的维生素A 1 (视黄醇)、维生素A 2 (视黄醇或称脱氢视黄醇,活性仅为视黄醇的40%)和植物性食物来源的维生素A原。维生素A原即为在体内可转化生成视黄醇的α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素等类胡萝卜素。

(二)生理功能

1.维持正常的视觉

维生素A是构成视觉细胞内感光物质视紫红质的原料。维生素A缺乏,视紫红质合成减少,可出现暗适应能力下降,夜间视力减退,严重者导致夜盲症。维生素A缺乏,还可引起角膜上皮的脱落、增厚、角化,使原来透明的角膜变得不透明,从而影响视觉。

2.维持上皮细胞的生长与分化

维生素A在维持上皮细胞的正常生长和分化中起重要作用。维生素A缺乏可引起眼睛、皮肤、呼吸道、消化道、泌尿道等多个组织的上皮干燥、增生、角化,出现各种症状:维生素A缺乏可引起眼结膜和角膜上皮组织变性,发展为干眼病,甚至角膜软化、角膜溃疡;皮脂腺和汗腺角化可使皮肤干燥,如毛囊周围角化过度易出现丘疹、毛发脱落;口腔、呼吸道、消化道、泌尿道的黏膜角化可使细菌易于侵入,引起感染。

3.促进生长和骨骼发育

维生素A有助于细胞的增殖和生长,为胚胎发育、骨骼正常生长发育所需。维生素A缺乏可引起味觉减弱、食欲减退,骨骼和牙齿发育不良,儿童容易出现生长发育迟缓。

4.抑制肿瘤

流行病学研究和动物实验均提示维生素A及其衍生物具有防癌抗癌的作用。其机制可能为:维生素A有促进上皮细胞正常增生、分化的功能;维生素A能降低机体对某些化学性致癌物质的敏感性;类胡萝卜素可捕获能引起细胞癌变的自由基和单线氧,提高机体的抗氧化能力。

5.调节免疫功能

维生素A对机体免疫系统有重要作用。维生素A缺乏可使机体特异性和非特异性免疫功能降低,对细菌、病毒、寄生虫感染的易感性增加。这可能与维生素A参与免疫球蛋白等糖蛋白的合成有关。

(三)应用

1.参考摄入量

维生素A的需要量受年龄、性别、膳食等多种因素的影响,其单位目前多采用视黄醇当量(RE)来表示,即膳食中所有具有视黄醇活性的物质(包括维生素A 1 、维生素A 2 和维生素A原)的总量(μg)。维生素A原在体内转化为维生素A,的换算关系为:

1μg视黄醇=1μg视黄醇当量

1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇

1μg其他类胡萝卜素=0.084μg视黄醇

1IU维生素A=0.3μg视黄醇=0.344μg醋酸维生素A酯

膳食中总视黄醇当量(μgRE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其他类胡萝卜素(μg)×0.084

根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民维生素A的推荐摄入量(RNI)为男性800μgRE/d,女性700μgRE/d,孕早期800μgRE/d,孕中、后期900μgRE/d,乳母1200μgRE/d。

2.食物来源

维生素A仅存在于动物性食物中,以肝脏含量最为丰富,鱼肝油、乳制品和禽蛋也是很好的食物来源;维生素A原主要存在于深色蔬菜和水果中,如胡萝卜、菠菜、豌豆苗、红心甜薯、南瓜、青椒、柿子、杏、芒果等。常见食物的维生素A与胡萝卜素含量详见表1-5、表1-6。

表1-5 常见食物维生素A含量(μg/100g)

表1-6 常见食物胡萝卜素含量(μg/100g)

二、维生素D

(一)概述

维生素D是具有钙化醇生物活性的一类化合物,又称抗佝偻病因子。维生素D有两种形式:麦角钙化醇(维生素D 2 )和胆钙化醇(维生素D 3 )。人体可从两个途径获得维生素D,即通过食物摄取或皮下7-脱氢胆固醇经阳光照射转化而来。经常接受一定量的日光照射是预防维生素D缺乏最安全、最有效的方法。这两种途径获得的维生素D,绝大部分经肝、肾羟化为维生素D 3 的活性形式即1,25-(OH) 2 -D 3

(二)生理功能

1.促进骨和牙齿的钙化

维生素D可以通过不同的途径增加机体对钙、磷的利用,促进骨、软骨和牙齿的钙化,以维持机体正常代谢和生长发育,预防儿童佝偻病和成人骨质软化症、骨质疏松症(OP)的发生。

2.维持血清钙、磷浓度的稳定

维生素D与甲状旁腺素、降钙素等共同作用维持血钙、磷浓度的恒定。当血钙水平降低时,维生素D可从多途径提高血钙水平,如促进小肠黏膜上皮中钙结合蛋白的合成,增进钙的转运、吸收;直接作用于肾,促进肾小管对钙的重吸收,减少尿液中钙的丢失量;增强骨钙动员,提高血钙水平。当血钙过高时,可促进降钙素产生,阻止骨钙动员,增加尿液中钙、磷的排出量,多途径降低血钙水平。

3.调节机体免疫功能

维生素D具有免疫调节作用,可改变机体对感染的反应。另外,维生素D还参与调节机体的生长发育和心血管正常功能的维持。

(三)应用

1.参考摄入量

维生素D的来源有两条途径,因日光照射量的个体差异较大,所以难以精确估计膳食中的需要量。根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民维生素D的推荐摄入量(RNI)为11岁以下、50岁以上、中期与晚期孕妇和乳母10μg/d,11~50岁5μg/d。维生素D的量也可用IU表示,其换算关系为:1IU维生素D=0.025μg维生素D。

2.食物来源

动物性食物是维生素D的主要来源,鱼肝油、海鱼、肝脏、奶油、蛋黄等维生素D含量均较高。蔬菜、谷物中几乎不含维生素D。目前多采用在牛奶和婴幼儿食品中强化维生素D作为预防维生素D缺乏的措施之一。常见食物维生素D含量详见表1-7。

表1-7 常见食物维生素D含量(IU/100g)

三、维生素E

(一)概述

维生素E又名生育酚,是一组具有α-生育酚活性的生育酚和三烯生育酚的总称,包括α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ-三烯生育酚8种化合物。其中以α-生育酚在自然界分布最广并且生物活性最高。维生素E不溶于水而呈脂溶性,对氧敏感,易被氧化破坏,主要通过胆汁排泄,部分代谢产物可经尿液排出。

(二)生理功能

1.抗氧化作用

维生素E是一种强抗氧化剂,它与超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶、类胡萝卜素、维生素C、硒、谷胱甘肽等共同组成体内的抗氧化系统。维生素E作为抗氧化剂,可保护细胞膜上的多不饱和脂肪酸、细胞骨架和蛋白质中的巯基免受自由基攻击,维持细胞的完整性。也有助于防止维生素A、维生素C、ATP和含铁蛋白的氧化。研究发现维生素E具有抗动脉硬化、延缓衰老、抑制肿瘤、改善免疫、保护视觉等功能,可能与其抗脂质过氧化作用有关。

2.保持红细胞完整性

维生素E缺乏可致红细胞生存时间缩短、数量减少。早产儿由于胎盘转运维生素E的效率较低可导致维生素E缺乏,容易发生溶血性贫血,临床上可补充维生素E予以治疗。

3.其他

维生素E参与机体DNA和维生素C的合成,也与精子生成、生殖能力有关,动物实验发现维生素E缺乏可致睾丸萎缩、生殖障碍,但人类尚未发现因维生素E缺乏而出现的不孕症,也未发现维生素E与性激素分泌有关。

(三)应用

1.参考摄入量

维生素E以8种形式存在,活性各不相同,其中活性最高的α-生育酚包括来源于食物的d-α-生育酚和人工合成的dl-α-生育酚(活性为d-α-生育酚的74%)。目前,常用α-生育酚当量(α-TE)表示膳食中总的维生素E的活性。

膳食中总的α-TE(mg)=d-α-T(mg)+0.74dl-α-T(mg)+

0.5β-T(mg)+0.1γ-T(mg)+0.3TT(三烯生育酚,mg)

1IU维生素E=0..67mgd-α-生育酚

根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民维生素E的适宜摄入量(AD为14岁以上成年人、老年人、孕妇、乳母14mgα-TE/d,0~1岁为3mg α-TE/d,1~4岁为4mgα-TE/d,4~7岁为5mgα-TE/d,7~11岁为7mgα-TE/d,11~14岁为10mgα-TE/d)。

2.食物来源

维生素E广泛存在于天然食物中,含量比较高的食物有各种植物油、麦胚、坚果、豆类和谷类。肉类、乳类等动物性食物和蔬菜、水果中含量较少。常见食物维生素E含量详见表1-8。

表1-8 常见食物维生素E含量(mg/100g)

四、维生素K

(一)概述

维生素K又称抗凝血因子。植物合成的为维生素K 1 ,是人类食物中维生素K的主要来源,细菌合成的为维生素K 2 ,动物组织中两者均有。维生素K类化合物加热不易破坏,但对酸、碱、紫外线敏感,脂肪酸败时易被破坏失去活性。

(二)生理功能

1.参与凝血

维生素K作为维生素K依赖羧化酶的辅酶,参与蛋白质翻译后修饰的羧化反应。涉及的蛋白质包括凝血酶原、凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、蛋白S、骨钙蛋白等。凝血因子羧化后才具有钙结合能力,启动凝血机制。维生素K缺乏可引起凝血功能障碍和出血性疾病。婴儿由于前期维生素K经胎盘转运量少、母乳中含量相对较低、肠道因无菌状态合成量少等原因相对易出现维生素K缺乏。

2.调节骨代谢

骨钙蛋白是骨骼中存在的最丰富的维生素K依赖蛋白,具有与钙结合的特性,可能与骨骼钙化、更新有关。临床上通过测定血浆总骨钙蛋白水平可协助诊断某些代谢性骨病。

(三)应用

1.参考摄入量

由于缺乏中国居民维生素K的摄入资料,中国营养学会仅建议成年人的适宜摄入量(AI)为120μg/d,青少年按2μg/(kg·d)计算。

2.食物来源

虽然肠道细菌可合成维生素K,但目前认为十二指肠、回肠的菌群合成的维生素K不是人体主要来源。绿叶蔬菜和苜蓿类植物中维生素K含量丰富,是维生素K良好的食物来源。牛奶、肉类、蛋类、谷类、水果和其他蔬菜维生素K含量较少。常见食物维生素K含量详见表1-9。

表1-9 常见食物维生素K含量(mg/100g)

五、维生素B 1

(一)概述

维生素B 1 又称硫胺素,由于其具有预防和治疗脚气病的作用,又称作抗脚气病维生素、抗神经炎因子。维生素B 1 在体内以不同的磷酸化形式存在,如单磷酸硫胺素(TMP)、焦磷酸硫胺素(TPP)、三磷酸硫胺素(TTP),主要以辅酶形式起作用。维生素B 1 在酸性环境中比较稳定,但在碱性溶液中特别是加热时很容易被破坏,因此在煮粥、煮豆或蒸馒头时,不宜加入碱性物质。

(二)生理功能

1.参与物质、能量代谢

机体能量代谢和碳水化合物、蛋白质、脂肪三大营养素的代谢是一个相互联系、错综复杂的过程,主要是以TPP为辅酶形式通过氧化脱羧作用和参与转酮醇酶反应两种途径参与其中,维生素B 1 摄入不足可对机体产生广泛影响。

2.调节神经生理活动

在神经组织中,硫胺素主要以TTP形式存在。硫胺素缺乏常导致脚气病,主要影响心血管系统和神经系统,患者可表现头痛、失眠、不安、易怒、健忘等神经系统症状。硫胺素对神经组织的作用机制尚未明确,可能与钠离子通道、乙酰胆碱的合成与释放、支链氨基酸代谢等有关。

3.其他

硫胺素还与机体心功能、胃肠道功能有关。硫胺素缺乏可引起心功能失调,表现为心动过速、心悸、气喘、水肿等症状,严重者可致心力衰竭。硫胺素缺乏还可使胃肠蠕动减弱、消化液分泌减少,导致食欲下降、消化不良、便秘等。

(三)应用

1.参考摄入量

人体对硫胺素的需要量受很多因素影响。根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民硫胺素推荐摄入量(RNI)为成年男性1.4mg/d,女性1.3mg/d,孕妇1.5mg/d,乳母1.8mg/d;其余年龄段中1~3岁0.6mg/d,4~6岁0.7mg/d,7~10岁0.9mg/d,11~13岁1.2mg/d。

2.食物来源

硫胺素在天然食物中广泛存在,未精加工的谷类食物是最重要的膳食来源,但随着谷类被碾磨成精白米面,并在烹饪中加碱,硫胺素含量有较大程度的损失。瘦肉、动物内脏、豆类、种子、坚果等食物也是硫胺素的良好来源,蛋、奶、水果、蔬菜中含量较低。部分食物如茶叶、海产品等还含有可分解硫胺素的酶,影响硫胺素活性。常见食物维生素B 1 含量详见表1-10。

表1-10 常见食物维生素B 1 含量(mg/100g)

六、维生素B 2

(一)概述

维生素B 2 又称核黄素,在体内主要以黄素单核苷酸(FMN)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的形式参与氧化还原反应。维生素B 2 在酸性溶液中稳定,在碱性环境中不稳定,游离维生素B 2 对光敏感,特别是在紫外线照射下可有大量损失。食物中的维生素B 2 大多数以复合化合物即黄素蛋白形式存在,在加工、烹调过程中损失较少。

(二)生理功能

维生素B 2 主要以FMN、FAD的形式作为多种黄素酶类的辅基,参与体内生物氧化与能量代谢。除在细胞呼吸链中发挥重要作用,还参与碳水化合物、蛋白质、脂肪、烟酸、维生素B 6 、叶酸的代谢。核黄素还具有较强的抗氧化活性,FAD可作为谷胱甘肽还原酶的辅酶,参与体内的抗氧化防御系统,维持还原性谷胱甘肽的浓度和活性。核黄素摄入不足可导致很多严重的生理改变,如生长停滞、毛发脱落、生殖功能下降和口角炎、唇炎、舌炎、脂溢性皮炎、角膜溃疡等一系列皮肤、口腔、眼部症状。

(三)应用

1.参考摄入量

人体对核黄素的需要量受多种因素的影响。根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民核黄素推荐摄入量(RNI)为成年男性1.4mg/d,女性1.2mg/d,孕妇、乳母1.7mg/d。特殊环境或特殊作业条件下(寒冷、高原、煤矿工人等)摄入量可酌情增加。

2.食物来源

核黄素广泛存在于食物中,动物内脏、奶类、蛋类和各种肉类中含量较高,谷类、蔬菜、水果中也有一定含量。谷类、蔬菜是我国居民核黄素的主要来源,但谷类加工成精白米面后核黄素存留减少。常见食物维生素B 2 含量详见表1-11。

表1-11 常见食物维生素B 2 含量(mg/100g)

七、烟酸

(一)概述

烟酸又名尼克酸、抗癞皮病因子、维生素PP、维生素B 3 ,在体内主要以辅酶Ⅰ(NAD + )、辅酶Ⅱ(NADP + )的形式作为脱氢酶的辅酶起作用。烟酸对酸、碱、热、光都很稳定,在加工、烹调过程中损失很少。我国以玉米为主食的地区因烟酸缺乏曾经出现过癞皮病的流行,采取相应措施后得以控制。

(二)生理功能

NAD、NADP是体内许多重要脱氢酶的辅酶,烟酸主要以NAD、NADP的形式,参与呼吸链的组成,在碳水化合物、脂肪、蛋白质和能量代谢中起重要作用。烟酸还作为酶系统的底物参与二磷酸腺苷(ADP)核糖基化过程,影响脱氧核糖核酸(DNA)的修复、复制、细胞分化以及细胞内贮存钙的动员、钙离子的转运等。另外,药理剂量的烟酸还可降低甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C),升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),减少非致命性心肌梗死的复发率。烟酸缺乏可引起癞皮病或称为糙皮病,其典型症状为皮炎(Dermatitis)、腹泻(Cliarrhoea)和痴呆(Dementia),又称3D症状,其中以皮肤症状最为突出,多为分布于身体暴露和易受摩擦部位的对称性皮炎。

(三)应用

1.参考摄入量

烟酸可从食物中直接摄取,也可由色氨酸在体内转化而来。烟酸的需要量一般以烟酸当量(NE)表示。

烟酸当量(mg)=烟酸(mg)+1/60色氨酸(mg)

根据2000年中国营养学会制定的中国居民营养素参考摄入量,我国居民烟酸的推荐摄入量(RNI)为成年男性14mgNE/d,女性13mgNE/d,孕妇15mgNE/d,乳母18mgNE/d。

2.食物来源

烟酸广泛存在于动植物食物中,肉类、内脏、鱼类、豆类、花生和某些全谷类是烟酸的良好来源,乳类和绿叶蔬菜中含量也较高。谷类烟酸含量虽然较高,但受加工程度的影响。植物性食物特别是玉米中的烟酸主要为结合型,不能被人体吸收,以玉米为主食的地区容易发生烟酸缺乏症。常见食物烟酸含量详见表1-12。

表1-12 常见食物烟酸含量(mg/100g)

八、泛酸

(一)概述

泛酸又称维生素B 5 ,在体内代谢转化形成两种活性形式即酰基载体蛋白(ACP)和辅酶A (CoA),参与许多重要的代谢过程。泛酸在中性溶液中对热稳定,在酸性、碱性溶液中对热不稳定。泛酸钙广泛用于食品补充剂,泛酸的衍生物泛醇可应用于化妆品。

(二)生理功能

泛酸的活性形式辅酶A和ACP是体内重要的乙酰基或脂酰基的载体,对于脂肪酸的合成与降解、磷脂的合成、氨基酸的氧化降解都是必需的。其中辅酶A参与脂肪酸生物合成与β-氧化、柠檬酸循环、酮体合成与氧化、氨基酸和其他有机酸的分解代谢等重要过程;ACP作为脂肪酸合成酶复合体的组成部分参与脂肪酸的合成。泛酸缺乏可导致机体脂肪合成减少、能量产生不足,出现疲劳、易怒、抑郁、麻痹、肌无力、恶心等症状。人类泛酸缺乏较为罕见。

(三)应用

1.参考摄入量

目前还没有评估食物中泛酸含量的公认方法,因此还不能准确给出各年龄段人群的泛酸需要量,其适宜摄入量(AI)是在泛酸补充后尿中排出量的基础上制定的。我国居民泛酸的AI为11岁以上5mg/d,孕妇6mg/d,乳母7mg/d。

2.食物来源

泛酸在食物中广泛存在,含量最丰富的是蜂王浆和金枪鱼、鲤鱼的鱼子酱。人类最主要的食物来源是内脏、蘑菇、鸡蛋和某些酵母。全谷物也是良好的食物来源,但易受到加工和烹饪的影响。常见食物泛酸含量详见表1-13。

表1-13 常见食物泛酸含量(mg/100g)

九、维生素B 6

(一)概述

维生素B 6 又称吡哆素,在体内有吡哆醇(PN)、吡哆醛(PL)、吡哆胺(PM)三种活性形式,均可分别被磷酸化成磷酸吡哆醇(PNP)、磷酸吡哆醛(PLP)、磷酸吡哆胺(PMP),参与能量和多种物质代谢等重要过程。除食物来源外,肠道内微生物也可合成一定量的维生素B 6 。维生素B 6 在酸性溶液中稳定,在碱性溶液中易被分解破坏,对光也很敏感。

(二)生理功能

维生素B 6 在体内主要以PLP的形式参与多种物质的代谢。

1.参与氨基酸、糖原、脂肪酸、一碳单位与烟酸的代谢

PLP是体内100多种酶的辅基,这些酶主要涉及氨基酸转氨基、脱羧基等代谢过程,部分酶还参与同型半胱氨酸到半胱氨酸的转硫化过程,协助降低血浆同型半胱氨酸,从而降低心血管疾病的发病率;PLP是糖原磷酸化酶的辅酶,催化肌肉和肝中的糖原转化;PLP通过丝氨酸棕榈酰基转移酶参与神经鞘磷脂的生物合成,还参与花生四烯酸、胆固醇的合成与转运;PLP作为丝氨酸羟甲基转氨酶的辅酶参与一碳单位的代谢,一碳单位代谢障碍可造成巨幼细胞贫血;色氨酸转化成烟酸的过程中也需要PLP的酶促反应,维生素B 6 缺乏可影响烟酸的形成。

2.参与神经系统、免疫功能的调节

维生素B 6 作为多种酶的辅助因子参与脑内许多神经递质的合成,如5-羟色胺、多巴胺、组胺、去甲肾上腺素等。维生素B 6 缺乏可出现易激惹、抑郁、人格改变、神志错乱等精神症状,还可出现细胞免疫功能受损表现。维生素B 6 对免疫功能的影响可能与PLP参与一碳单位的代谢、影响胸苷酸合成酶的作用等有关。另外,脑和其他组织中能量转化、核酸代谢、内分泌腺功能、辅酶A的生物合成等过程都需要维生素B 6

(三)应用

1.参考摄入量

人体对维生素B 6 的需要量受多种因素的影响,我国对维生素B 6 的需要量研究较少,主要依据国外的研究资料。结合我国膳食模式特点,目前我国居民维生素B 6 的适宜摄入量(AI)为1.2mg/d,50岁以上老人1.5mg/d,孕妇、乳母1.9mg/d。

2.食物来源

维生素B 6 广泛存在于动植物性食物中,白色肉类如鸡肉、鱼肉含量最高,肝、蛋黄、豆类、坚果、水果、蔬菜中含量也较丰富。常见食物维生素B 6 含量详见表1-14。

表1-14 常见食物维生素B 6 含量(mg/100g)

十、生物素

(一)概述

生物素曾被称为维生素B 7 ,在体内主要是作为羧化酶的辅酶参与氨基酸、糖和脂类的代谢。人类生物素缺乏症很少见,但生鸡蛋中含有的抗生物素蛋白可与生物素高度特异性结合,长期摄入生鸡蛋有可能出现相应症状。生物素的衍生物生物胞素具有与生物素类似的活性,两者对空气、光、热都很稳定,但在水溶液、强酸、强碱中易于降解。

(二)生理功能

生物胞素在羧化反应中首先与CO 2 形成羧基生物胞素,然后再将羧基转移至底物分子,生物素作为羧化酶的辅酶在能量代谢和氨基酸、糖、脂类的代谢中起重要作用;大鼠实验提示药理剂量的生物素能改善葡萄糖耐量,降低胰岛素抵抗,其机制尚未明确;其他动物实验显示生物素对维持各种免疫细胞的正常功能是必需的;另外,生物素还与细胞生长、DNA合成、唾液酸糖蛋白受体的表达以及烟酸和前列腺素的合成有关。

(三)应用

1.参考摄入量

生物素除食物来源外,还可由肠道内的微生物合成。关于生物素需要量的研究相对较少。我国居民生物素的适宜摄入量(AI)为成人30μg/d,乳母35μg/d。

2.食物来源

生物素广泛存在于动植物性食物中,蜂王浆和酿酒酵母中含量较高,动物内脏、鸡蛋和部分蔬菜中含量也较丰富。常见食物生物素含量详见表1-15。

表1-15 常见食物生物素含量(μg/100g)

十一、维生素B 12

(一)概述

维生素B 12 又称钴胺素、抗恶性贫血因子,可预防和治疗由于内因子缺乏活性而引起的恶性贫血。维生素B 12 是目前所知唯一含有金属元素的维生素,在体内主要以甲基钴胺素、脱氧腺苷钴胺素(辅酶B 12 )两种辅酶形式参与生化反应。维生素B 12 在pH4.5~5.0的弱酸条件下最稳定,对光、强酸、碱、氧化剂及还原剂敏感,遇热有一定程度的损失。食物中维生素B 12 在体内的吸收是一个复杂的过程,需要胃壁细胞分泌的一种糖蛋白即内因子(IF)的参与,未与IF结合的部分则随粪便排出体外。

(二)生理功能

1.参与甲基转移

甲基钴胺素有甲基供体的作用,在蛋氨酸循环中可作为蛋氨酸合成酶的辅酶,将5-甲基四氢叶酸上的甲基转移给同型半胱氨酸,使蛋氨酸再生,并提高叶酸的利用率。维生素B 12 缺乏一方面可导致高同型半胱氨酸血症,另一方面因叶酸利用下降,其活性形式即5,10-亚甲基四氢叶酸缺乏,DNA合成发生障碍,骨髓造血细胞胞核与胞质的发育及成熟不同步(前者较后者迟缓),可发生巨幼细胞贫血。

2.参与脂肪酸代谢

辅酶B 12 作为甲基丙二酰辅酶A变位酶的辅酶参与甲基丙二酸向琥珀酸的转化反应。维生素B 12 缺乏,脂肪酸代谢异常,导致体内合成奇数碳或支链的异常氨基酸,并可能参与神经组织的脂质组成,引起神经系统功能障碍。神经系统损害可能还与高同型半胱氨酸血症有关。

(三)应用

1.参考摄入量

维生素B 12 在体内的贮存量很少,但肝肠循环对其重复利用和体内含量的稳定十分重要。即使膳食中不含维生素B 12 ,体内的贮存量亦可满足机体大约6年的需要而不出现缺乏症状。中国营养学会建议维生素B 12 的适宜摄入量(AI)为14岁以上2.4μg/d,孕妇2.6μg/d,乳母2.8μg/d。

2.食物来源

自然界中的维生素B 12 主要由细菌合成,植物性食物中基本不含维生素B 12 。维生素B 12 主要来源于肉类、内脏、鱼类、蛋类。常见食物维生素B 12 含量详见表1-16。

表1-16 常见食物维生素B 12 含量(μg/100g)

十二、叶酸

(一)概述

叶酸又称蝶酰谷氨酸,它在体内的生物活性形式是四氢叶酸(THFA),食物中的叶酸要被还原为THFA才能被吸收。近年来,随着叶酸与出生缺陷、心血管疾病、肿瘤、老年性痴呆等疾病关系研究的深入,叶酸已被公认为是与人类健康密切相关的重要维生素。叶酸对酸、热、光等均不稳定,烹调过程中损失率较高。

(二)生理功能

四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶,可作为甲基、甲酰基等一碳单位的载体,参与体内许多重要的生化反应,包括组氨酸、甘氨酸等氨基酸的代谢过程以及同型半胱氨酸向蛋氨酸的转化,还可直接影响核酸(DNA、RNA)、血红蛋白、甲基化合物(肾上腺素、胆碱、肌酸等)、神经递质(乙酰胆碱等)的合成,对细胞分裂增殖、组织生长以及神经介质的合成具有重要意义。叶酸缺乏可导致巨幼细胞贫血、神经管畸形和高同型半胱氨酸血症。研究还发现叶酸缺乏与先天性心脏病、肿瘤和阿尔茨海默病等疾病有一定关系。

(三)应用

1.参考摄入量

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)

目前,我国居民叶酸推荐摄入量(RNI)为成人400μgDFE/d,孕妇600μgDFE/d,乳母500μgDFE/d。

2.食物来源

自然界中的叶酸多以二氢叶酸形式存在,广泛存在于各类动植物性食物中,含量较丰富的有肝、肾、蛋类、豆类、酵母、坚果、绿叶蔬菜和水果。常见食物叶酸含量详见表1-17。

表1-17 常见食物叶酸含量(μ/100g)

十三、维生素C

(一)概述

维生素C又名抗坏血酸,是很好的电子供体,具有强还原性。食物中的维生素C包括还原型和脱氢型,两者可通过氧化还原反应相互转变,脱氢型如果继续被氧化或分解则失去抗坏血酸活性。维生素C对酸稳定,在碱性或有氧环境中易被氧化,特别是Cu 2+ 、Fe 3+ 存在时更易被氧化。

(二)生理功能

1.作为生化反应底物和多种酶的辅因子

维生素C作为电子供体参与体内多种酶的反应,这些反应与胶原、肉毒碱的生物合成有关。维生素C缺乏时,胶原合成受到影响,创伤愈合延缓,毛细血管壁变脆弱,严重时可出现以胶原结构受损害合并毛细血管广泛出血为特征的维生素C缺乏症。维生素C还参与儿茶酚胺、5-羟色胺、胆汁酸、肾上腺皮质激素的合成。

2.抗氧化作用

维生素C是一种重要的强抗氧化剂,可保护体内维生素A、维生素E和多不饱和脂肪酸等免遭氧化,同时将双硫键(-S-S-)还原为巯基(-SH),已知-SH在体内与其他抗氧化剂如谷胱甘肽一起清除自由基,阻止脂质过氧化以及某些化学物质的损害,降低胆固醇,延缓动脉粥样硬化的形成,起到保护心血管的作用;维生素C还可以影响细胞内基因表达、预防DNA氧化损伤产生的作用,对衰老、肿瘤以及许多退行性疾病有一定的防治功能;研究还发现维生素C可以阻止胃内N-亚硝基化合物的合成,降低胃癌的发生危险。

3.其他

维生素C在体内还发挥很多其他重要作用,如促进铁的吸收、转运、贮存,参与叶酸活化,对缺铁性贫血和巨幼细胞贫血有一定防治作用;有助于保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态,发挥解毒作用;还原高铁血红蛋白,恢复其携氧能力;促进免疫球蛋白的合成,增强机体抵抗力。

(三)应用

1.参考摄入量

在我国蔬菜往往经长时间的炒、炖等烹饪过程,维生素C损失较多。目前,我国维生素C的推荐摄入量(RNI)为成人100mg/d,中期与晚期孕妇和乳母增至130mg/d。

2.食物来源

维生素C主要来源于深色新鲜蔬菜和水果,如绿色、红色、黄色的柑橘、鲜枣、猕猴桃、草莓、菠菜、辣椒、西红柿等。动物性食物中动物的肝、肾和肉、鱼、蛋、奶类含少量维生素C。常见食物维生素C含量详见表1-18。

表1-18 常见食物维生素C含量(mg/100g) asYokSp3mRNDMtnvLZO+RhhnFfm1/ZkyHzcCZKYnoRq5Nmwa2gkF88uAyAlxZi5Q

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