营养与生化维生素.ppt
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1、走进生活的生物化学专题六:营养与生化,维生素,维生素(Vitamins,Vit),一、概述维生素(Vitamins)是参与 细胞内特异代谢反应以 维持机体正常生理功能所必需的 一类化学结构不同、生理功能各异的小分子有机化合物,(一)特点*1以其本体或前体形式存在于天然食物中2多数Vit不能在体内合成,除脂溶性Vit外,也不能在组织中大量储存,需由食物提供即使有些Vit(如Vit K、B6)可由肠道微生物合成一部分,但也不能满足机体的需要,3不提供能量,且每日需要量较少(仅以mg或g 计)4一些Vit具有几种结构相近,但生物活性相同的化合物如Vit A1、Vit A2,Vit D2和Vit D3
2、,吡多醇、吡多醛、吡多胺等,具体常混用前两种为主,按功能,抗干眼病维生素抗脚气病维生素等,按化学结构,按发现顺序以字母命名,维生素A B C D等,视黄醇 硫胺素核黄素 尼克酸等,(二)命名,水溶性,B族Vit Vit C等,溶于水,体内无储存,脂溶性,溶于Fat,肝脏可蓄积,Vit A D E K,(三)分类*,发病特点,季节性,地区性,集中性,继发性,原发性,原因,维生素缺乏,(四)Vit缺乏,脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,二、维生素A(一)概念和理化性质 Vit A类是含-白芷(zhi)酮环多烯基结构、具有视黄醇(retinol)生物活性
3、的一大类物质1已形成的Vit A(performed vitamin A)指已具视黄醇生物活性的Vit A来自动物性食物(如鱼肝油、肝、蛋、奶),植物中不含,2Vit A原(provitamins A)指在黄、红、深绿色植物中含有的、可在体内转变为Vit A的部分类胡萝卜素(carotenoids)主要有-、-和-胡萝卜素等其中,-胡萝卜素含量最高(常与叶绿素并存),也最重要其次是、-胡萝卜素、隐黄素其它的类胡萝卜素如玉米黄质、辣椒红素、叶黄素、番茄红素等不能分解形成Vit A,3理化性质*Vit A和胡萝卜素均耐热、酸、碱一般烹调加工不易破坏易被氧化和被紫外线破坏,脂肪酸败也可破坏食物中含有
4、磷脂、Vit E、Vit C和其它抗氧化物质时,Vit A和胡萝卜素均较稳定,(二)吸收*、代谢,CRBPII:细胞视黄醛结合蛋白II;CRBPII-retinyl-palmitate:细胞视黄醛结合蛋白II-棕榈酸视黄酯类胡萝卜素和维生素A在小肠的吸收过程,维生素A在肝脏的代谢、血浆的转运和靶组织的摄取,1,2,3,4,5,维持正常视觉,维持上皮的正常生长和分化,促进生长发育,抑癌作用,维持正常免疫功能,(三)生理功能,视黄醇参与视觉形成中的循环过程,视黄醇调节核受体作用的模式,干眼病维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变性,泪腺受损分泌减少,结膜出现皱纹,失去正常光泽。患者常感眼睛
5、干燥、怕光、流泪,发炎,疼痛,毕脱氏斑(Bitot spots),2过量1)大剂量Vit A摄入可引起急性、慢性和致畸毒性2)大量摄入类胡萝卜素可出现高胡萝卜素血症,易出现类似黄疸的皮肤,但停止使用类胡萝卜素,症状会逐渐消失,未发现其它毒性,1,2,3,4,5,血清Vit A水平,改进的相对剂量反应试验,视觉暗适应功能测定,血浆视黄醇结合蛋白,眼结膜印迹细胞学法,6,眼部症状检查,(五)机体营养状况评价,(六)食物来源及供给量视黄醇当量(g)*=1/3Vit A(IU)+1/6-胡萝卜素(g)RNI 800 g 视黄醇当量UL 3000 g 视黄醇当量,三、维生素D(一)概念、理化性质*具有钙
6、化醇生物活性的一类物质,以Vit D2、D3最常见Vit D化学性质比较稳定中性和碱性溶液中耐热,不易被氧化但在酸性环境下会逐渐破坏一般烹调加工不易破坏,(二)吸收与代谢1)吸收后需在肝、肾中分别进行一次羟化才能形成具有活性的Vit D2或Vit D32)Vit D的储存器官主要是脂肪、肝组织,(三)生理功能Vit D作用方式实际上是激素,故摄入量要控制,(四)缺乏与过多症1缺乏症原因:日光照射不足,膳食摄入不足表现:缺钙的临床表现,Vit D缺乏症“O”型腿,2过多症长期大量摄入Vit D(尤其是鱼肝油来源)可出现中毒症状(五)机体营养状况评价1血中25-(OH)D3水平是D3在血中的主要存
7、在形式半衰期为3周,可特异地反映几周-几个月内Vit D的储存情况常用高压液相色谱法测定,结果准确可靠,21,25-(OH)2D3半衰期为4-6 hr,可用竞争受体结合试验(competitive receptor binding assay)测定正常值:38-144 pmol/L(16-60 pg/L)1 ng=10-9 g,1 pg=10-12 g,(p音皮或可),鼓励经常而适当的阳光照射,Vit D,阳光不足,紫外线灯照射,Vit D 强化奶,鱼 肝 油,其它来源,主要 海水鱼次要 肝/蛋黄,(六)来源与供给量1来源,2供给量Vit D单位:IU 或 g1 IU Vit D3=0.025
8、 g Vit D31g Vit D3=40 IU Vit D3RNI 5 g(16岁以上成人)UL 10 g,四、维生素E(一)概念与理化性质*是指含苯并二氢吡喃结构,具有-生育酚活性的一类物质包括*四种生育酚(tocopherols,即/-T)和四种三烯生育酚(tocotrienols,即/-TT)。以-生育酚的活性最高对热及酸稳定,对碱不稳定,对氧十分敏感,油脂酸败加速破坏一般烹调时Vit E损失不大,但油炸时Vit E活性明显,(二)吸收与代谢膳食中Vit E主要由-生育酚和-生育酚,在正常情况下其中约20-30%可被吸收主要储存在脂肪组织中。几乎只存在于脂肪细胞、所有的细胞膜和血循环的
9、脂蛋白中,(三)生理功能*1抗氧化作用2促进Pro更新3预防衰老4与动物的生殖功能和精子生成有关5调节血小板的粘附力和聚集作用,(四)缺乏与过多1缺乏症*Vit E在食物分布甚广,且体内可较多储存,缺乏症较少发生长期缺乏者可出现红细胞受损,红细胞寿命缩短,出现溶血性贫血正常偏低的Vit E营养状况可能增加动脉粥样硬化、癌症(如肺癌、乳腺癌)、白内障以及其它退行性疾病的危险,2过多症Vit E的毒性较小每日摄入600 mg 可能出现中毒症状,如视觉模糊、头痛和极度疲乏等动物可出现生长抑制等(五)机体营养状况评价*1血清Vit E水平2红细胞溶血试验,(六)食物来源*和供给量含量丰富的有植物油、麦
10、胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类蛋类、鸡(鸭)肫、绿叶蔬菜中含有一定量肉类、鱼类、水果及其它蔬菜中含量很少当PUFA摄入量增多时,相应地应增加Vit E摄入量一般每摄入1g PUFA,应摄入0.4mg Vit EAI 成年人 男女均为14mg/d,五、维生素K(一)概念与理化性质*也称凝血维生素,是所有具有叶绿醌生物活性的-甲基-1,4奈醌衍生物的统称。天然维生素K包括二种。维生素K1存在于绿叶植物中,称为叶绿醌;维生素K2存在于发酵食品中,由细菌合成。此外还有人工合成K3,活性比前两者高。对热、空气和水分都稳定,易被光、碱所破坏。在一般食品加工中很少损失。,(二)吸收与代谢 膳食中Vit K
11、吸收需要胆汁和胰液。正常人吸收率约为80%,脂肪吸收不良者吸收率约20-30%,吸收后经淋巴进入血液,摄入后12d在肝内大量出现,24h下降。人体肠道细菌可合成Vit K,并部分被人体利用。(三)生理功能*Vit K的主要作用是促进肝脏生成凝血酶原,从而促进凝血。,(四)食物来源*和供给量 Vit K在食物中分布很广,以绿叶蔬菜含量最为丰富,蛋黄、大豆油和猪肝也是Vit K良好来源。人体Vit K需要量0.51.0g/kg。FAO/WHO未提供摄入量标准。,六、维生素C(抗坏血酸,ascorbic acid)(一)理化性质*为含6碳的-酮基内酯的弱酸极易溶于水,微溶于乙醇结晶Vit C稳定,水
12、溶液不稳定,在有氧或碱性环境中极易被氧化破坏Cu2+、Fe3+等金属离子可加速VitC氧化破坏,(二)吸收*、转运、代谢绝大多数在小肠远端由钠依赖主动转运系统吸收,被动简单扩散吸收数量较少吸收率与摄入量而*血中Vit C水平受肾清除率的限制,血浆Vit C的最高浓度不会超过肾阈值(renal threshold)Vit C可逆浓度转运至许多细胞中,并在其中形成高浓度积累,但不同组织的积累相差很大以垂体、肾上腺等组织和血液中的白细胞和血小板Vit C浓度最高,为血浆Vit C的80倍以上,(三)生理功能*Vit C在体内能进行可逆氧化。Vit C的氧化还原特性决定了它是一种电子供体。Vit C的
13、所有生理功能几乎都与还原作用有关1作为酶的辅因子或辅底物参与多种重要的生物合成包括胶原蛋白、肉碱、某些神经介质和肽激素的合成及酪氨酸代谢等,2抗氧化作用参与O2-、OCl3、OH、NO、NO2 等自由基的清除,保护DNA、Pro和膜结构免受损伤3对Fe吸收、转运和储存、叶酸转变为四氢叶酸、胆固醇转变为胆酸从而降低血胆固醇均有作用4其他对其它Vit,包括B族Vit、Vit A、E有节省作用还可抑制N-亚硝基化合物的合成而预防癌症,(四)缺乏症*与过量*多数哺乳动物可通过古洛糖酸内酯氧化酶合成Vit C,人类、灵长类动物缺乏该酶而不能合成1缺乏症1)坏血病(scurvy)早期有疲劳、倦怠、皮肤瘀点
14、或瘀斑、毛囊过度角化,其中毛囊周围轮状出血具有特异性,继而牙龈肿胀出血,重者皮下、肌肉、关节出血2)其它症状:抵抗力下降,伤口愈合迟缓,关节疼痛、关节腔积液等,2过多Vit C毒性很低,日常膳食极少过量1)一次口服数g时可能出现高渗性腹泻、腹胀2)摄入量500mg/d可能尿中草酸盐排泄尿路结石危险3)患葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏的病人大量Vit C静脉注射或一次口服6g时可能发生溶血,坏血病(幼儿舌下出现瘀点、瘀斑),Vit C缺乏症坏血病(皮肤下出现瘀点),(五)机体营养状况评价*1Vit C尿负荷试验成人一次口服Vit C500mg,收集4hr尿,测定其中Vit C排出总量3mg缺乏,10
15、mg正常2血浆Vit C含量3白细胞中Vit C浓度,(六)食物来源*及供给量主要存在于新鲜蔬菜和水果中柿子椒、番茄、菜花及各类深色叶菜类水果中柑橘、柠檬、青枣、山楂、猕猴桃等以及一些野菜、野果含量丰富含量最高的是刺梨(2000mg/100g)RNI 100mg UL 1000mg,七、硫胺素(Vit B1,thiamin)由1个嘧啶环和1个噻唑环通过亚甲基桥连接而成(一)理化性质*略带酵母气味,易溶于水,微溶于乙醇酸性条件下稳定,碱性环境尤其在加热时易分解破坏亚硫酸盐存在时迅速分解为嘧啶环和噻唑而失去活性,(二)吸收、转运和代谢空肠吸收低浓度时主要靠Na+依赖的、耗能的、载体介导的主动转运系
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