维生素（Vitamins）--第一节　脂溶性维生素（1）

第三章　维生素（Vitamins）

　　维生素是维持人和动物机体健康所必须的一类营养素，本质为低分子有机化合物，它们不能在体内合成，或者所合成的量难以满足机体的需要，所以必须由食物供给。维生素的每日需要量甚少(常以毫克或微克计)，它们既不是构成机体组织的原料，也不是体内供能的物质，然而在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面却发挥着重要作用，如果长期缺乏某种维生素，就会导致疾病(avitaminosis)。

　　维生素的种类很多，通常按其溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

　　脂溶性维生素包括：

　　维生素A(视黄醇retinol)

　　维生素D(钙化醇calciferol)

　　维生素E(生育酚tocopherol)

　　维生素K(凝血维生素)

　　水溶性维生素包括：

　　维生素B复合体，其中有：

　　维生素B1(硫胺素thiamine)

　　维生素B2(核黄素riboflavin)

　　维生素PP(尼克酸及尼克酰胺nicotinic acid and nicotinamide)

　　维生素B6(吡哆醇pyndoxine及其醛、胺衍生物)

　　泛酸(遍多酸pantothenic acid)

　　生物素(biotin)

　　硫辛酸(lipoic acid)

　　叶酸(folic acid)

　　维生素B12(钴胺素cobalamin)

　　维生素C(抗坏血酸ascorbic acid)

　　维生素P(通透性维生素)?

第一节　脂溶性维生素

　　脂溶性维生素中以维生素A和D在营养上更为重要，缺少他们将分别引起维生素A或D缺乏病。维生素E缺乏病仅在动物实验时观察到，至于维生素K，因肠道 细菌可以合成它，所以人类维生素K缺乏病多系吸收障碍或因长期使用抗生素或维生素K的代谢拮抗药(metabolic antagonists)所致。

　　一、化学特点

　　1.维生素A

　　维生素A是由β-白芷酮环和两分子2-甲基丁二烯构成的不饱和一元醇。一般所说维生素A系指A1而言，存在于哺乳动物和咸水鱼肝脏中。在淡水鱼肝油中尚发现另一种维生素A，称为A2，其生理效用仅及A1的40%。从化学结构上比较，维生素A2在β-白芷酮环上比A1多一个双键。

　　维生素A的侧链含有4个双链，故可形成多种顺反异构体，其中较重要的有全反型(AⅡ-trans)和Ⅱ-顺型（11-cis)。视黄醇在体内可被氧化成视黄醛(retinal)，此反应是可逆的。

　　视黄醛进一部被氧化则成视黄酸(retinoic acid)，但此反应在体内是不可逆的。

　　视黄醇是黄色片状结晶，通常与脂肪酸形成酯存在于食物中。不论是维生素A1或A2都可与三氯化锑起反应，呈现深兰色。这种性质可用于测定维生素A。

　　维生素A的化学性质活泼，易被空气氧化而失去生理作用，紫外线照射亦可使之破坏，故维生素A的制剂应装在棕色瓶内避光贮存。

　　维生素A只存在于动物性食品(肝、蛋、肉)中，但是在很多植物性食品如胡萝卜、红辣椒、菠菜、芥菜等有色蔬菜中也含有具有维生素A效能的物质，例如各种类胡萝卜素(carotenoid)，其中最重要者为β-胡萝卜素(β-carotene)。

　

　　β-胡萝卜素可被小肠粘膜或肝脏中的加氧酶(β-胡萝卜素-15，15′-加氧酶)作用转变成为视黄醇，所以又称做维生素A元(provitamin A)。尽管理论上1分子β-胡萝卜素可以生成2分子维生素A，但由于胡萝卜素的吸收不良，转变有限，所以实际上6微克β-胡萝卜素才具有1微克维生素A的生物活性。

　　食物中的维生素A酯在小肠受酯酶的作用而水解，所产生的脂肪酸和维生素A进入小肠上皮细胞后又重新合成维生素A酯，并掺入乳糜微粒，通过淋巴转运，贮存于肝脏。肝脏中的维生素A可应机体需要向血中释放。血浆中的维生素A是非酯化型的。它与视黄醇结合蛋白(RBP)结合而被转运。食物中的类胡萝卜素经小肠吸收后主要在小肠粘膜转变为维生素A，一部分也可在肝脏中进行此种转变。

　　2.维生素D

　　维生素D系固醇类的衍生物，人体内维生素D主要是由7-脱氢胆固醇经紫外线照射而转变，称为维生素D3或胆钙化醇(cholecalciferol)。植物中的麦角固醇经紫外线照射后可产生另一种维生素D，称为维生素D2或钙化醇。

　　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(转变为维生素D2)，否则很难被人体吸收利用。然而，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。人体每日可合成维生素D3200?00国际单位(1国际单位=0.025微克维生素D3)，因此只要充分接受阳光照射，即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。(参阅第十八章)

图3-1 维生素D2和D3的生成

　　维生素D2及D3均为无色针状结晶，易溶于脂肪和有机溶剂，除对光敏感外，化学性质一般较稳定。

　　3.维生素E

　　维生素E又称为生育酚，已经发现的生育酚有α、β、γ和δ四种，其中以α-生育酚的生理效用最强。它们都是苯骈二氢吡喃的衍生物。α-生育酚的结构如下：

　　维生素E为油状物，具有特异的紫外吸收光谱(295nm波长处)，在无氧状况下能耐高热，并对酸和碱有一定抗力，但对氧却十分敏感，是一种有效的抗氧化剂。维生素E被氧化后即失效。

　　4.维生素K

　　维生素K是2-甲基1，4-萘醌的衍生物，自然界已发现的有两种，存于绿叶植物中者为维生素K1，肠道 细菌合成者为维生素K2，它们的结构如下。?

1，4-萘醌即具有维生素K的作用，尤以2-甲基1，4-萘醌的作用最强，为天然维生素K效力的三倍，但其毒性较大。2-甲基1，4-萘醌又称维生素K3，水溶性，可以人工合成，现在药用维生素K多为其还原性衍生物或亚硫酸钠盐。

　　二、生理作用

　　1.维生素A　维生素A的生理作用主要表现在以下三个方面。

　　(1)构成视网膜的感光物质，即视色素。已知维生素A的缺乏主要影响暗视觉，与暗视觉有关的是视网膜杆状细胞中所含的视紫红质(visual purple,又名rhodopsin)。视紫红质是由维生纱A的醛衍生物(视黄醛)与蛋白质结合生成的、视蛋白与视黄醛的结合要求后者具有一定的构型，体内只有11-顺位的视黄醛才能与视蛋白结合，此种结合反应需要消耗能量并且只在暗处进行，因为视紫红质遇光则易分解。视紫红质对弱光非常敏感，甚至一个光量子即可诱发它的光化学反应，导致其最终分解成视蛋白和全反位视黄醛。