维生素 (Vitamin) ,有时音译为维他命(Vitamin),但“维生素”是营养学上的专用名词,它是指一系列有机化合物的统称,是人和动物为维持正常的生理功能而必需的一类微量有机物质,大多数无法由生物体自己产生,必须从食物中摄取,仅有少数可以在体内合成或由肠道微生物产生。在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用,是人体六大营养素(糖、脂肪、蛋白质、无机盐、维生素、水)之一。维生素在体内既不参与构成人体细胞,也不为人体提供能量1,但参与人体内的生化反应,调节人体的代谢功能,如果维生素摄入不足,会导致人体新陈代谢失去平衡,会导致免疫力下降,引起“维生素缺乏症”,其中由于食物中缺乏维生素或用餐量减少,导致摄入量不足,可引起原发性维生素缺乏症。机体吸收维生素的能力下降、机体维生素的需要量增加或一些药物的干扰作用都能导致继发性维生素缺乏症。
科学研究发现,至少有30种不同的化合物被认为是“维生素”,其中20多种维生素已知是生物健康所必需的。
定义概念
维生素(Vitamin)是由波兰化学家卡西米尔·冯克最先提出的,是由拉丁文的生命(Vita)和氨(-amin )缩写而得,是维持身体健康所必需的一类有机化合物。这类物质在体内既不是构成身体组织的原料,也不是能量的来源,而是一类调节物质,在物质代谢中起重要作用。这类物质由于体内不能合成或合成量不足,所以虽然需要量很少,但大多数必须通过食物摄取2。
维生素常音译为维他命,有“维持生命的营养素”的含义,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,但不可或缺。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,日需要量常以毫克或微克计算,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。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),但生成量不符合需要;维生素C除灵长类及豚鼠以外,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。
维生素是人体代谢中必不可少的有机化合物。人体犹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,最好的维生素是以“生物活性物质”的形式,存在于人体组织中3。
必需维生素
维生素的定义中要求维生素满足以下四个特点,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,仍被认为是必需维生素),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。
“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,其中有的是出于商业利益故意的,也有的是认知错的,但是它们并不满足维生素的定义:
比如,腺嘌呤,误作维生素B4;必需脂肪酸,误作维生素F;泛醌(辅酶Q10),误作维生素Q;水杨酸(领羟基苯甲酸),误作维生素S;睾丸酮,误作维生素T。这些都在后来一一被纠正了过来。
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。但因为脂肪酸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Salicylic Acid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(MethylmethionineSulfonium Chloride),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。
发源
维生素的发现是19世纪的伟大发现之一。1897年,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年卡西米尔·冯克鉴定出在糙米中能对抗脚气病的物质是胺类,性质和在食品中的分布类似,且多数为辅酶8。
各类维生素的发源:
维生素A,抗干眼病维生素,亦称美容维生素,脂溶性,由Elmer McCollum和M. Davis在1912年到1914年之间发现。维生素A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。多存在于鱼肝油、动物肝脏、绿色蔬菜,缺少维生素A易患夜盲症。
维生素B1,硫胺素,又称抗脚气病因子、抗神经炎因子等,是水溶性维生素。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的形式存在。多存在于酵母、谷物、肝脏、大豆、肉类。
维生素B2,核黄素,水溶性。由D. T. Smith和E. G. Hendrick在1926年发现。也被称为维生素G多存在于酵母、肝脏、蔬菜、蛋类。缺少维生素B2易患口舌炎症(口腔溃疡)等。
维生素PP,也叫维生素B3,水溶性。由Conrad Elvehjem在1937年发现,包括尼克酸(烟酸)和尼克酰胺(烟酰胺)两种物质,均属于吡啶衍生物。多存在于菸碱酸、尼古丁酸、酵母、谷物、肝脏、米糠。
维生素B4,现阶段已经不将其视为真正的维生素。胆碱由Maurice Gobley在1850年发现,维生素B族之一,1849年首次从猪肝中被分离出,此后一直认为胆碱为磷脂的组分,1940年Sura和Gyorgy Goldblatt根据他们各自的工作,表明了它具有维生素特性。蛋类、动物的脑、啤酒酵母、麦芽、大豆卵磷脂含量较高。
维生素B5,泛酸,水溶性,由Roger Williams在1933年发现。亦称为遍多酸。多存在于酵母、谷物、肝脏、蔬菜。
维生素B6,吡哆醇类,水溶性,由Paul Gyorgy在1934年发现。包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。多存在于酵母、谷物、肝脏、蛋类、乳制品。
生物素,也被称为维生素H或辅酶R,水溶性。多存在于酵母、肝脏、谷物。
维生素B9,叶酸,水溶性,也被称为蝶酰谷氨酸、蝶酸单麸胺酸、维生素M或叶精。多存在于蔬菜叶、肝脏。
维生素B12,氰钴胺素,水溶性,由Karl Folkers和Alexander Todd在1948年发现,也被称为氰钴胺或辅酶B12。多存在于肝脏、鱼肉、肉类、蛋类。
肌醇,水溶性,环己六醇、维生素B-h。多存在于心脏、肉类。
维生素C,抗坏血酸,水溶性,由詹姆斯·林德在1747年发现,亦称为抗坏血酸。多存在于新鲜蔬菜、水果。
维生素D,钙化醇,脂溶性,由Edward Mellanby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。这是一种人体可以少量合成的维生素。多存在于鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母。
维生素E,生育酚脂溶性,由Herbert Evans及Katherine Bishop在1922年发现。主要有α、β、γ、δ四种。多存在于鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油。
维生素K,萘醌类,脂溶性,由Henrik Dam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。多存在于菠菜、苜蓿、白菜、肝脏。
主要类别
维生素是个庞大的家族,现阶段所知的维生素就有几十种,可分为脂溶性和水溶性两大类。“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。每一种维生素通常会产生多种反应,因此大多数维生素都有多种功能。维生素A、维生素D、维生素E、维生素K都是脂溶性维生素,维生素B、维生素C则为水溶性维生素4。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形成。尼克酸的色氨酸则不能称为维生素原。
|| || 维生素类别、性质、摄入量与相关疾病
维生素A
维生素A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,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。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-胡萝卜素-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。
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9。
生理功能
维生素A是复杂机体必需的一种营养素,它以不同方式几乎影响机体的一切组织细胞。尽管是一种最早发现的维生素,但有关它的生理功能至今尚未完全揭开。
维生素A最主要是生理功能包括:
① 维持视觉
维生素A可促进视觉细胞内感光色素的形成。全反式视黄醇可以被视黄醇异构酶催化为11-顺-视黄醇,进而氧化成11-顺-视黄醛,11-顺-视黄醛可以和视蛋白结合成为视紫红质。视紫红质遇光后其中的11-顺-视黄醛变为全反视黄醛,因为构象的变化,视紫红质是一种G蛋白偶联受体,通过信号转导机制,引起对视神经的刺激作用,引发视觉。而遇光后的视紫红质不稳定,迅速分解为视蛋白和全反视黄醛,并在还原酶的作用下还原为全反式视黄醇,重新开始整个循环过程。维生素A可调试眼睛适应外界光线的强弱的能力,以降低夜盲症和视力减退的发生率,维持正常的视觉反应,有助于对多种眼部疾病的治疗,维生素A对视力的作用是被最早发现的、也是被了解最多的功能。
② 促进生长发育
与视黄醇对基因的调控有关。视黄醇也具有相当于类固醇激素的作用,可促进糖蛋白的合成,促进生长、发育,强壮骨骼,维护头发、牙齿和牙床的健康。
③ 维持上皮结构的完整与健全
视黄醇和视黄酸可以调控基因表达,减弱上皮细胞向鳞片状的分化,增加上皮生长因子受体的数量。因此,维生素A可以调节上皮组织细胞的生长,维持上皮组织的正常形态与功能。可保持皮肤湿润,防止皮肤黏膜干燥角质化,不易受细菌伤害,有助于对粉刺、脓包、疖疮,皮肤表面溃疡等症的治疗;有助于祛除老年斑;能保持组织或器官表层的健康。缺乏维生素A,会使上皮细胞的功能减退,导致皮肤弹性下降,干燥粗糙,失去光泽。
④ 加强免疫能力
维生素A有助于维持免疫系统功能正常,能加强对传染病特别是呼吸道感染及寄生虫感染的身体抵抗力;有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。
⑤ 清除****自由基
维生素A也有一定的抗氧化作用,可以中和有害的自由基。
另外,许多研究显示皮肤癌、肺癌、喉癌、膀胱癌和食道癌都跟维生素A的摄取量有关;不过这些研究仍待临床更进一步的证实其可靠性。
每天的需求量
正常成人每天的维生素A最低需要量约为3500国际单位(0.3微克维生素A或0.332微克乙酰维生素A相当于1个国际单位),儿童约为2000~2500国际单位,不能摄入过多,有关研究表明,它还有抗癌作用[3]。动物肝中含维生素A特别多,其次是奶油和鸡蛋等。
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。
维生素B
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。它的生理功能是促进食欲,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,现阶段已能由人工合成。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。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,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12。
维生素B2
与能量的产生直接有关,可促进生长发育和细胞的再生,增进视力,B2又名核黄素。由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。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,大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。
维生素B3
维生素B3,又称为烟酸,维生素PP,是B族维生素中人体需要量最多者。它不但是维持消化系统健康的维生素,也是性荷尔蒙合成不可缺少的物质,也是NADP,和NAD的成分。对生活充满压力的现代人来说,烟酸具有维系神经系统健康和脑机能正常运作的功效,绝对不可以忽视。
建议日摄取量:成人建议每日摄取量是13~19mg。孕妇(孕妇产品,孕妇资讯)为20mg;哺乳期妇女则为22mg。
缺乏症:糙皮病。
需要人群:因胆固醇而烦恼的人增加烟酸的摄取量会有所助益;当皮肤对太阳光线特别敏感时,常常是烟酸不足的早期症状;皮炎、脱皮、皮肤粗糙的人需要烟酸;体内缺乏维生素B1、B2、B6的人因不能由色氨酸自行合成烟酸而需要额外补充;经常精神紧张、暴躁不安,甚至患精神分裂者补充维生素B3有好处;糖尿病患者、甲状腺机能亢进者也需要烟酸。
来源: 百度百科
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