人体维生素营养学几个问题

1、人体维生素营养学的几个问题目录 1.概述 2.7. 维生素B122.水溶性维生素 2.8. 泛酸2.1.抗坏血酸（维生素C） 2.9. 生物素 2.2.硫胺素（维生素B1） 3. 脂溶性维生素2.3.核黄素（维生素B2） 3.1 维生素A2.4.烟酸 3.2. 维生素D2.5.维生素B6 3.3. 维生素E2.6.叶酸 3.4. 维生素K1. 概述维生素是维持人体正常生理功能所必需的一类有机化合物。它们种类繁多，性质各异，基本上可分为水溶性和脂溶性两大类，并具有以下共同特点：维生素或其前体都在天然食物中存在，但是没有一种天然食物能含有人体所需的全部维生素。它们在体内不提供热能，一般也不是机体的

2、组成部分。它们参与维持机体的正常生理功能，需要量极少，通常以毫克甚至以微克计，但是绝对不可缺少。它们一般不能在体内合成，或合成量太少，不能满足机体需要，必须经常由食物供给。食物中某种维生素长期缺乏或不足，可引起代谢紊乱，出现病理状态，形成维生素缺乏症（avitaminosis）。早期轻度缺乏，尚无明显临床症状时称为维生素不足（hypovitaminosis）。人类正是在与这些维生素缺乏症作斗争时认识并研究它们的。早在公元七世纪，我国的医学古籍中已有关于维生素缺乏症及其治疗的记载。隋唐时期的大医学家孙思邈（581682年），已知脚气病是一种食米地区的疾病，可用谷皮熬成米粥来预防和治疗。他实际上描

3、述的是硫胺素（维生素B1）缺乏症及其预防和治疗，国外直至1642年才第一次记述到这种病。孙思邈还提出以猪肝治疗“雀目”（夜盲症），涉及的是维生素A缺乏症，也属人类对这种病的首报，他的治疗方法今天看来也是正确的。对于一些疾病与食物中某些因子缺乏之间更广泛深入的了解，则是十八世纪以后的事了，到二十世纪人们才确定了这些因子的化学结构，并完成了人工合成。在历史上，维生素缺乏曾经是引起疾病、造成死亡的重要原因之一。它摧毁军队、杀伤船员、甚至毁灭了一些国家。直到1925年由于缺乏维生素B12引起的恶性贫血，还凶恶地折磨着人类。既使今天，虽然有各种商品维生素可供选用，在一些人群中仍发现有维生素缺乏症。实际上

4、，健康人只要有适当的膳食，无需增补维生素。造成维生素缺乏的原因，除食品中含量不足外，可能是由机体消化吸收障碍或需要量升高所致。食品中维生素不足，除食品本身固有特性因素外，也深受食品贮藏、加工技术的影响。虽然食品加工操作皆可或多或少地损失维生素，但为了食用安全，提高适口性，或延长食品的保存期，这些损失还是值得的。应该指出，并非所有的食品加工皆损失维生素，有的加工反而可提高食品维生素的含量。例如，对玉米进行碱处理加热，可使机体不能利用的结合型烟酸，变为可利用的游离型烟酸；在炒咖啡时，咖啡中的胡芦巴碱（trigonelline）可转化成烟酸；豆类发芽，面粉发酵皆可提高食品的维生素含量。发芽对豆类维生

5、素含量的影响见表1。2. 水溶性维生素2.1. 抗坏血酸（维生素C）2.1.1. 化学抗坏血酸又称维生素C，为高度水溶性的维生素，具酸性和强还原性。维生素C的这些性质源于其内酯环中与羧基共轭的烯醇式结构。表1. 发芽对豆类维生素含量的影响（mg /100g干豆）发芽天数01234维生素C豌豆小扁豆蚕豆2.20.91.413.36.05.139.322.532.744.744.663.264.177.575.8 核黄素 豌豆 小扁豆 蚕豆0.240.320.950.350.360.400.500.391.33引自：FAO Food and nutrition paper, 20, 1982天然的

6、抗坏血酸为L-构型。其异构体D-型的生物活性约为L-型的10。D-型抗坏血酸常用于非维生素的目的，如在食品加工时作为抗氧化剂添加于食品。抗坏血酸易脱氢形成脱氢抗坏血酸，因其在体内尚可还原成抗坏血酸故仍有生物活性，其活性约为抗坏血酸的80。抗坏血酸C3上的羟基易电离（pk14.04，25），释出H，产生约pH 2.5的酸性溶液；其第二个羟基则很难电离（pk211.4）。2.1.2. 生理抗坏血酸因能防治坏血病而得名。它在小肠被扩散吸收或主动吸收，通过血液供机体使用。抗坏血酸摄取后23小时，血液中的浓度达最高；34小时后即排泄。一部分被代谢分解，一部分被转化成抗坏血酸-硫酸酯，多余部分则以还原型或

7、氧化型抗坏血酸的形式随尿排出体外。抗坏血酸的生理功能，可概括为两个方面：一是参与代谢过程的羟化反应；一是参与机体的氧化还原反应。抗坏血酸激活羟化酶，促进胶原组织的形成。前胶原-肽链上含有大量脯氨酸和赖氨酸，须在羟化酶的作用下羟化成羟脯氨酸和羟赖氨酸，此过程必须有抗坏血酸参与，否则胶原的形成受阻。以上生理过程阐明后，才对维生素C缺乏时伤口愈合缓慢的原因找到了说明。此外，由色氨酸合成5-羟色氨酸、类固醇化合物的羟化等，也需维生素C参与。抗坏血酸参与的氧化还原反应，与谷胱甘肽密切相关：体内的氧化型谷胱甘肽可使还原型抗坏血酸，氧化成脱氢抗坏血酸；脱氢抗坏血酸又可被还原型谷胱甘肽转变为还原型抗坏血酸。

8、抗坏血酸可使运铁蛋白中的Fe3还原成Fe2，促进机体对铁的吸收。2.1.3. 稳定性抗坏血酸是最不稳定的维生素，温度、pH、氧、金属离子、紫外线、x-射线及-射线等，它自身的初始浓度、环境中糖和盐的浓度，抗坏血酸与脱氢抗坏血酸的比例等等，皆对其稳定性产生影响。由于影响因素众多，欲了解其降解途径和各种反应产物的情况，实际上相当困难。目前对抗坏血酸降解机理的了解，多是在pH2、高浓度条件下，以模拟体系进行的理化测定和反应动力学分析所得的结果，与机体内的实际情况有相当距离，但以下几点是可以肯定的：抗坏血酸的氧化降解速度随温度、环境pH而变化，温度高，破坏大；它在酸性条件下稳定，在碱性环境易分解。2.

9、1.4. 供给量与食物来源人类是动物界中少数不能合成抗坏血酸而必须由食物供给的物种之一。据研究认为，动物合成抗坏血酸的历史，应从3.5亿年前的两栖类开始，两栖类由肾脏合成抗坏血酸。到哺乳类，则由肝脏来合成。大约2500万年前，灵长类和人类的祖先发生基因突变，丧失了L-古洛糖酸内酯氧化酶（L-gulonolactone oxidase），此酶催化由葡萄糖生成抗坏血酸的最后步骤，由L-古洛糖酸内酯生成抗坏血酸。由于各种植物都含有大量抗坏血酸可供食用，故该基因突变并未表现出多大影响。还有人认为，这应算作人类营养的一种进化。对志愿受试者进行的实验和营养调查发现，人体每日摄取10mg抗坏血酸，不仅可预防

10、坏血病，还有治疗效果。考虑到维生素C摄入量高些可增进健康，提高机体的抗病能力，加速伤口愈合等作用，WHO建议的维生素C日供给量为：12岁以下儿童20mg，成人30mg，孕妇和乳母50mg。我国维生素C的供给量标准见表5。维生素C广泛存在于水果、蔬菜中，大白菜的含量为1946mg，辣椒的含量高达100mg以上。水果中以带酸味者含量较高，例如柑桔、柠檬等，含量通常为4050mg。红果和枣的含量更高，枣的含量可高达540mg。动物性食品的维生素C含量很低，仅肝和肾中含有少量。2.2. 硫胺素（维生素B1）2.2.1. 化学硫胺素也称维生素B1，由被取代的嘧啶和噻唑环通过亚甲基相连构成。它广泛分布于动

11、植物界，且以多种形式存在于食品中，包括游离的硫胺素，焦磷酸硫胺素（辅羧化酶）以及它们与各自的脱辅基酶蛋白（pheron；apoenzyme）的结合物等。由于硫胺素含有一个四价氮原子，故显强碱性，在食品通常遇到的pH环境中完全解离。其嘧啶环上的氨基也可电离，电离程度取决于环境pH（pka4.8）。噻唑环上的氮可与脱辅基酶蛋白结合，并发挥辅酶的作用。2.2.2. 生理硫胺素在小肠吸收，浓度高时为被动扩散吸收，浓度低时为主动吸收。肠道功能不佳者吸收受阻，尽管食物中硫胺素充足，但仍可能出现硫胺素缺乏症。健康成人体内硫胺素总量约25mg，不能大量贮存，过量时随尿排出，故需每天从食物摄取。硫胺素于1936

12、年即被化学合成，是最早将其功能与中间代谢联系起来的维生素。硫胺素在体内参与糖类代谢，主要以焦磷酸硫胺素（辅羧化酶）的形式，参与-酮酸的脱羧。若硫胺素不足，则羧化酶活性下降，糖代谢受阻，进而影响糖代谢的方方面面。其中丙酮酸脱羧受阻，不能进入三羧酸循环，不能继续氧化，而在组织中堆积。此时神经组织因供能不足，可出现相应的神经肌肉症状，如多发性神经炎、肌肉萎缩及水肿，严重时还可影响心肌和脑的结构和功能。这表明硫胺素与机体的氮代谢、水盐代谢也有关。2.2.3. 稳定性硫胺素属于最不稳定的维生素之一，其稳定性受温度、pH、离子强度及缓冲系统等影响。典型的降解反应似乎与联结嘧啶和噻唑两个环的亚甲基的亲核置换

13、有关，因此，强亲核物质如HSO3（亚硫酸盐）很容易引起硫胺素的破坏。硫胺素也可被亚硝酸盐钝化，这可能是嘧啶环上的氨基与亚硝酸盐反应的结果。由于硫胺素可以多种结构形式存在，故其总体稳定性必取决于各种结构形式的相对比例。在特定的动物性食品，上述比例还取决于动物宰杀前的营养状况、屠宰时的生理紧张状况。硫胺素的稳定性受温度影响显著，温度高，破坏率高。在pH 5.57.0溶液中加热时，易破坏；但在巴氏消毒的乳中稳定性尚好。在低pH值水果饮料中很稳定。硫胺素在干燥产品中的稳定性好。2.2.4. 供给量及食物来源硫胺素主要参与能量代谢，故其供给量一般皆按能量营养素的摄入总量来考虑。若供给量可满足能量代谢的需

14、要，便能满足机体其他方面的需要。WHO的资料表明，膳食中硫胺素低于0.3mg /1000kcal（72g /MJ）可引起脚气病。大多数脚气病患者膳食中硫胺素的含量都低于0.25mg /1000kcal（60g /MJ）。多数人在膳食硫胺素含量达0.33mg /1000kcal后，都有将多余部分排出的情况，表明人体贮存硫胺素的能力有限。既使过去膳食中硫胺素丰富，一旦供给不足，数周后即可出现脚气病。FAO /WHO 1967年提出的硫胺素日供给量为0.4mg /1000kcal。我国膳食中糖类的比例往往大于总热量的70，故这一标准不适合中国国情，我国的供给量标准见表5。硫胺素普遍存在于动植物食品中

15、，谷类、豆类及肉类中含量较多，籽粒的胚和酵母是其良好来源。谷类硫胺素含量约0.20mg，豆类0.50.9mg。动物性食品中以肝、肾、脑含量较高。干酵母的含量可高达67mg。2.3. 核黄素（维生素B2）2.3.1. 化学核黄素也称维生素B2，是带有核醇侧链的异咯嗪（isoalloxazine）衍生物，也可看作是核醇与6,7-二甲基异咯嗪的缩合物。在生物体内主要以磷酸酯的形式存在于两种辅酶中，即黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。与核黄素结合的酶称为黄酶或黄素蛋白。该蛋白参与氧化还原过程，在生物氧化（组织呼吸）中起递氢作用。FMN是L-氨基酸氧化酶的组成成分，该酶将L-氨基酸氧

16、化成-酮酸。FAD是琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶、甘氨酸氧化酶及D-氨基酸氧化酶的组成成分。核黄素呈黄色，加氢后的还原型无色。2.3.2. 生理核黄素由小肠吸收，经血液供机体使用，并可少量贮存于肝、脾、肾和心肌，多余部分随尿排出。摄取普通膳食时，人的日排出量约0.250.80mg，其中一部分为游离核黄素，一部分为磷酸核黄素。由于人体的贮存量少，故需每天从食物补充。核黄素以辅酶形式与黄素蛋白结合者，具有一定的牢固性，使其在体内也具有一定的稳定性，不易被耗尽；但当氮平衡为负时，尿中核黄素的排出量增加。在临床医学上，维生素B2长期用作口角炎、舌炎、结膜炎、阴囊炎、脂溢性皮炎等的辅助治疗。近年来在动物实

17、验中观察到，维生素B2对急性心肌梗死动物模型有显著的抗血小板聚集和保护缺血心肌的作用。一般认为，血小板聚集的增强，在冠心病的发生、发展过程中起重要作用，常用阿司匹林（乙酰水杨酸）来抗衡血小板聚集。作为预防心血管病服用的阿司匹林，最佳剂量是每日325mg，日用量80mg对预防心绞疼发作难以奏效。而剂量达每日100mg时，对胃粘膜已有明显的刺激作用，部分病人有各种消化道症状出现。临床观察确认，维生素B2的服用剂量达每日75mg时，已有显著抑制血小板聚集的作用。与阿司匹林比较，二者对血小板相聚集的抑制作用相似；而对血小板相聚集的抑制，则维生素B2优于阿司匹林。有人用维生素B2治疗冠心病、心绞痛，已取

18、得满意疗效。方法是维生素B2每日75mg，分次服用，治疗4周，对心绞痛的显效率与消心痛（硝酸异山梨醇酯）相似，且显效时间较长；对心电图ST段的复位作用，则维生素B2优于消心痛。据此可以认为，冠心病的发生率与B族维生素的摄入量密切相关。大剂量摄入维生素B2可预防或抑制动脉硬化和冠心病的发生和发展，从而降低脑卒中、急性心肌梗死和猝死等心脑血管病意外的发生率。2.3.3. 稳定性核黄素在酸性或中性pH溶液中对热稳定，即使120加热6小时也仅有少量破坏，且不受空气中氧的影响；但在碱性溶液中易受热分解。核黄素对光敏感，在任何酸碱性溶液中都易受可见光，特别是紫外线破坏。在碱性溶液中辐射可引起核醇的光裂解，

19、产生光黄素（lumiflavin）；在酸性或中性溶液中辐射可产生蓝色的荧光物质光色素（lumichrome）及不同的光黄素。光黄素是一种比核黄素更强的氧化剂，可催化破坏许多其他维生素，特别是抗坏血酸。当牛奶盛于透明玻璃瓶销售时，便有产生光黄素的反应发生，不仅使牛奶的营养价值下降，还产生所谓的日光异味（sunlight-off-flavor），使牛奶的口味发生变化。游离型核黄素的光降解比结合型的更显著。牛奶中的核黄素4080为游离型，若透光瓶装牛奶经日光照射2小时，其核黄素可被破坏一半，且破坏的程度随温度、pH的升高而增大。散射光也能引起上述包装牛奶的变化，几个小时后核黄素的损失可达1030。改

20、用不透明的容器包装后，牛奶的日光异味问题才得到解决。核黄素在大多数食品加工条件下都很稳定。在蔬菜罐头中，是水溶性维生素中相当稳定的一种。2.3.4. 供给量及食物来源核黄素是氧化还原酶系统的组成成分，人体对它的需要量与能量代谢有关，其供应量也应随能量食物的供给而变化。人类膳食中若核黄素含量在0.25mg /1000kcal以上，则不会出现缺乏症。含量在0.50mg /1000kcal时，尿中才有大量核黄素排出。膳食调查证明，成人核黄素的日摄入量低于0.50mg /1000kcal连续四个月即出现缺乏症。FAO /WHO建议的核黄素日供给量为0.54mg /1000kcal，与我国的供给量标准相

21、近，见表5。核黄素广泛存在于各类食品中，动物性食品比植物性食品含量高，其中以内脏的含量更高些。肝的含量可达2mg，肾的含量约1mg，禽蛋的含量约0.3mg。植物性食品以豆类的含量较高，约为0.10.3mg，绿叶蔬菜含量约0.1mg；一般蔬菜和谷类含量较少，多在0.1mg以下。2.4. 烟酸2.4.1. 化学烟酸（niacin）曾被称为尼克酸（nicotinic acid）、维生素pp。吡啶环的第五位碳原子的一个氢被羧基（-COOH）取代，即为烟酸。在体内烟酸的羧基易变为酰胺基（-CONH2），此即烟酰胺（nicotinamide）。烟酸和烟酰胺具有相同生物活性。在体内该维生素以烟酰胺的形式参与

22、机体代谢，是脱氢酶辅酶的组成成分。2.4.2. 生理烟酸由小肠吸收，在体内转变为辅酶，分布于全身；但不能贮存，过量部分绝大多数代谢后随尿排出，尿中仅含少量未代谢的烟酸或烟酰胺。烟酰胺参与构成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD），也称辅酶（Co）；及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP），也称辅酶（Co）。这两种辅酶是组织中生物氧化体系的重要递氢体，参与葡萄糖酵解、脂代谢、丙酮酸代谢、戊糖合成及高能磷酸键的形成等。机体缺乏烟酸，出现糙皮病（癞皮病）。多数糙皮病患者同时缺乏多种维生素，在给患者补充烟酸时，若不同时补充硫胺素、核黄素等，便不能痊愈。2.4.3. 稳定性由其化学结构决定，烟酸是最稳定的维生素之

23、一。它耐热，120加热20分钟几乎不受破坏；对光、氧、酸、碱也很稳定。由于其水溶性质，在食品加工时可有一定量流失，这种损失与其他水溶性维生素平行。在乳品加工时，几乎无烟酸损失。玉米中所含烟酸的6473为结合型，不能被人体利用。结合型烟酸的确切化学组成还不太清楚，大致可分为两类：一类与分子量12,00013,000的蛋白质相结合，称为烟酸源（niacinogen）；另一类与糖类结合，分子量2370，称为烟西汀（niacytin），它们都相当稳定。我国学者发现，这种结合型烟酸在碱性环境中加热，可解离出游离的烟酸。例如，向玉米粉中加入0.61.0 NaHCO3，按1 ：1加水做成窝窝头，蒸熟后食物中

24、游离烟酸的含量随pH的上升而上升。NaHCO3的用量为0.6、0.8和1.0时，游离烟酸含量分别为烟酸总量的60、82和93。更可喜的是，以上处理对食品中的维生素B1和维生素B2基本无影响。动物实验和人体实测证明，玉米经如上处理后，其烟酸可被动物或人体利用，这一点对以玉米为主食地区的人们，显得格外重要。2.4.4. 供给量及食物来源烟酸与维生素B1和B2一样，其需要量也随能量食物的供给量而改变。当膳食中烟酸含量达5.5mg /1000kcal时，受试者的尿中见有大量N-甲基烟酰胺排出，表明这一供给量已可使体内烟酸达饱合。考虑到个体差异和安全系数，FAO /WHO建议的供给量为6.6mg /10

25、00kcal，此量约为硫胺素、核黄素的10倍，我国规定的供给量标准也是这一水平，见表5。在考虑烟酸的需要量与供给量时，还有一种表示方法，即烟酸当量。这是由于机体能将一部分色氨酸（Trp）转变成烟酸，大约60mg色氨酸可产生1mg烟酸。显然，以宝贵的色氨酸为前体向机体供给烟酸极不经济；实际上这种转变在机体中也很有限。但从这一事实出发，必须认为机体的烟酸供给总量由两部分构成，即外源性部分（食物）和内源性部分（色氨酸代谢），烟酸当量按下式计算：烟酸当量烟酸（mg）烟酸和烟酰胺广泛存在于动植物体内，但一般含量不高。含量最多的是蘑菇和酵母，每100g含量可达数十毫克。花生含量约10mg，豆类和全谷每10

26、0g约几毫克。动物性食品中以肝脏含量最高，约为10mg左右。2.5. 维生素B62.5.1. 化学和生理维生素B6也是吡啶类化合物，有三种形式，即吡哆醇（pyridoxol或pyridoxine）、吡哆醛（pyridoxal）和吡哆胺（pyridoxamine），三种形式之间可互换，都具有维生素B6的生物活性。这些化合物以其磷酸盐的形式广泛分布于动植物体内。维生素B6在小肠易被吸收，经磷酸化后以辅酶的形式分布于各组织。通常人体含量40150mg。每天从食物的摄取量为23mg。正常排出量1.54.0mg，其中2050为无活性的代谢产物吡哆酸（pyridoxic acid），系由吡哆醛氧化而来。当

27、给予较大剂量的吡哆醇时，几小时后多余的部分便随尿排出，不能贮存，需每天从食物摄取。维生素B6是体内很多酶的辅酶，其中包括转氨酶、脱羧酶、消旋酶、脱氢酶、羟化酶及合成酶等。它通过这些酶广泛参与体内的蛋白质、脂肪和糖类的代谢。2.5.2. 稳定性维生素B6的三种形式对热都稳定，其中以吡哆醇最稳定，故常用于食品的营养强化。但它们易被碱分解，易被紫外线分解。在牛奶中，有氧时经紫外线照射，维生素B6易转化成无活性的吡哆酸；但这种情况在牛奶之外的食品中却很少见。吡哆醛的溶液与谷氨酸一起加热时，可产生吡哆胺和-酮戊二酸。吡哆醛与半胱氨酸在类似灭菌的条件下反应，产物对大鼠无维生素B6活性，据此可解释维生素B6

28、在食品受热时稳定的原因。2.5.3. 供给量及食物来源维生素B6需要量的研究，多数根据的是色氨酸负荷试验，即按每公斤体重口服色氨酸100mg后，测定尿中黄尿酸（4,8-二羟基喹啉尿酸）的排出量。这是由于色氨酸在体内转化成烟酸时，需有磷酸吡哆醛参与。若维生素B6不足或缺乏，黄尿酸随尿的排出量便提高。通常6小时内排出量低于25mg，24小时排出量低于75mg，可认为正常；否则便认为是维生素B6缺乏或不足。维生素B6成人日最低需要量为1.25mg，低于此值可能出现缺乏症。FAO /WHO及我国尚未制定维生素B6的供给量标准。美国1980年规定的日供给量为：成年男子2.2mg，成年女子2.0mg，孕妇

29、和乳母再增加0.6mg和0.5mg。维生素B6广泛存在于各类食品中，一般不致于缺乏。蛋黄、肉、鱼、乳以及谷类、种子外皮、蔬菜等含量皆丰富。全麦粉含量0.40.7mg，精白粉含量0.080.16mg，菠菜含量0.22mg，胡萝卜含量0.7mg。2.6. 叶酸2.6.1. 化学叶酸（folic acid）曾被称为叶精、will因子、抗贫血因子、维生素M、维生素Bc、SLR因子、R因子、U因子、维生素U等，1941年后统一名称为叶酸。它由喋酸和谷氨酸结合而成，故又称为蝶酰谷氨酸。叶酸的蝶呤环可被还原，生成二氢叶酸（FH2）或四氢叶酸（FH4），在N5和N10位上可有五种不同的一碳取代基。其谷氨酸残基

30、也可被延长成不同长度的多-谷氨酰链。若其多谷氨酰链含有的谷氨酸残基数不多于六个，则叶酸分子结构的式样可超过140个，其中的约30个已被分离鉴定。2.6.2. 生理在肠道中，小肠上皮细胞分泌的-L-谷氨酸-羧肽酶可将食物中的叶酸分解成谷氨酸和游离叶酸，游离叶酸在小肠上部被主动吸收。在维生素C和还原型辅酶（Co）参与下，吸收的叶酸被转化成有生物活性的四氢叶酸（FH4），并多以甲基四氢叶酸的形式贮存于肝脏，贮存量可达515mg /kg。正常情况下有极少量叶酸随尿和粪便排出，还有微量随脱落的上皮细胞而丢失。四氢叶酸参与一碳单位的转移，是机体一碳单位转移酶系统的辅酶。此一碳单位可来自氨基酸，如蛋氨酸（甲

31、基）、丝氨酸（羟甲基）、甘氨酸（甲酰基）等。四氢叶酸在氨基酸代谢、嘌呤及嘧啶合成中起作用，进而影响蛋白质和核酸的生物合成进程，故叶酸为各种细胞的生长所必需。食物中的叶酸绝大部分是多谷氨酸衍生物，去掉谷氨酸链者没有维生素活性。2.6.3. 稳定性无氧条件下叶酸对碱稳定，有氧时可被碱水解。叶酸的多谷氨酸衍生物在空气中可被碱水解产生叶酸和谷氨酸。叶酸溶液也可被日光分解。这些反应皆可被核黄素和黄素单核苷酸催化。二氢叶酸（FH2）和四氢叶酸（FH4）在空气中易被氧化，比较而言，FH2较FH4稍稳定一些。还原剂如硫醇、半胱氨酸或抗坏血酸等，可一定程度地保护它们免遭氧化。2.6.4. 供给量及食物来源人体叶

32、酸的营养状况，一般以血浆或红血球中叶酸的含量为评价指标。成人叶酸的最低需要量为每天100200g。FAO /WHO建议的日供给量为：成人200g，孕妇400g，乳母300g。上述数值皆以游离叶酸计，若以总叶酸计须加倍。我国尚未制定叶酸的供给量标准。叶酸以多种形式广泛存在于动植物体内，其中以动物的肝脏、豆类、各种绿叶蔬菜和水果的含量较多，约3050g。谷类、肉类、禽蛋次之。乳类含量较少。2.7. 维生素B122.7.1. 化学维生素B12是化学结构最复杂的维生素，因分子中含钴原子而呈红色。它是目前所知唯一一个含有金属元素的维生素。其所含的钴也只有以维生素B12的形式，才能发挥其必需微量元素的作用

33、。维生素B12有两个特性成分。一个在其核苷酸样结构中；另一个是其中间的环状结构为类似卟啉（porphyrins）的咕啉（corrin）环系统。与咕啉环的四个氮原子配位的是一个钴原子，因此维生素B12也称为钴胺素（cobalamin）。若钴原子的第六个配位键被氰基（CN）占据，则称之为氰钴胺素（cyanocobalamin），也称作维生素B12a。从组织中还分离出过含羟基的钴胺素，称为羟钴胺素（hydroxycobalamin），也称为维生素B12b；分离出过含亚硝基的钴胺素，称为亚硝钴胺素（nitriocobalamin），也称作维生素B12c。上述这三种形式的钴胺素都不是维生素B12的天然形

34、式，但都具有维生素B12的生物活性。供作药用的维生素B12实际上是维生素B12a。维生素B12在组织中的天然形式为辅酶B12，其结构是将氰钴胺素中的氰（CN）换成5-脱氧腺苷, 称为5-脱氧腺苷钴胺素（5-deoxyadenosyl-cobalamin）。2.7.2. 生理维生素B12的吸收必需正常的胃液分泌。胃液中的两个成分影响维生素B12的吸收：一个是胃酸，可帮助将与蛋白质结合的维生素B12分解游离出来；一个是由胃贲门和胃底粘膜分泌的一种糖蛋白，称为内因子（intrinsic factor）。维生素B12只有与内因子结合在一起，才能抵抗肠道细菌的破坏，当运转至回肠部位时被吸收。胰液和重碳酸

35、盐可促进其吸收。常见的维生素B12障碍性恶性贫血，一般皆是因胃液中内因子不足造成的。对这类患者的治疗，必须注射维生素B12，口服无效。维生素B12参与机体的一碳单位代谢，与叶酸的生理活动相互关联，例如，维生素B12可将5-甲基四氢叶酸的甲基移去，形成四氢叶酸，以利叶酸去参与嘌呤、嘧啶的合成。可以认为维生素B12以提高叶酸生物利用率的方式而影响核酸和蛋白质的代谢，从而促进红血球的发育和成熟。在转甲基作用中，维生素B12可形成甲基钴胺素（methylcobalamin），它是活泼甲基的转运者，若将甲基转移给高半胱氨酸（hemocysteine），便生成蛋氨酸；若转移给乙醇胺（ethanolamin

36、e），则生成胆碱（choline），等等。人体内维生素B12的总量约210mg，肝中约有1.7mg，50以上存在于线粒体中。生成足够量红血球所必需的维生素B12，每天最低需要量为12g。由于维生素B12的半衰期很长，约1360天，既使供给量很低也不会很快出现贫血症。机体的维生素B12含量降至0.5mg左右时，才出现恶性贫血。2.7.3. 稳定性氰钴胺素的水溶液在室温下稳定，在pH 46间最稳定，此时即使经高压灭菌损失也很少；但在pH 2以下或pH 9以上则分解。遇强光或紫外线亦不稳定，故药品维生素B12强调避光保藏。还原剂和氧化剂对维生素B12有破坏，抗坏血酸或亚硫酸盐皆可破坏它。据报告，硫醇

37、类化合物在低浓度时对维生素B12有保护作用，浓度高时则破坏它。硫胺素和烟酸并用，对溶液中的维生素B12有缓慢的破坏作用，而单一种类则无危害。硫化氢可破坏维生素B12，而铁离子可与H2S结合沉淀，从而保护维生素B12免遭破坏。2.7.4. 供给量及食物来源人体对维生素B12的需要量曾进行过多方面的观测。单纯的维生素B12缺乏症（不同时缺乏叶酸等），注射0.1g维生素B12即可维持最低程度的血液学正常；注射0.51.0 g则有明显改善。怀孕的后半期，胎儿每天从母体吸取0.2g维生素B12。乳母每天从乳汁分泌的维生素B12约0.3 g。FAO /WHO建议的维生素B12日供给量为：婴儿0.3g，青少

38、年及成人2.0g，怀孕后期3.0g，乳母2.5 g。我国尚未制订供给量标准。从食物链角度分析，已知能合成维生素B12者仅有微生物。追根溯源，动物体内的维生素B12最终来自微生物。传递的途径可以是动物食入微生物，或这种动物吃了那种动物。植物不能生产维生素B12，故可一般地讲，植物性食品不含维生素B12。人类维生素B12的主要来源为肉类，尤以内脏（含量可高达10g）、鱼类、蚝类及蛋类为多；其次是乳类，含量约1g；植物性食品一般不含维生素B12，但我国的发酵型豆制品则含有一定数量，道理显而易见。人类结肠中的一些微生物也合成维生素B12，但是往往与蛋白质结合在一起，不能被人体吸收，随粪便排出。人体（包

39、括维生素B12缺乏者）这样排出的维生素B12每天约5g。2.8. 泛酸泛酸又称遍多酸，由-丙氨酸通过酰胺键与 、-二羟- 、-二甲基丁酸缩合而成。泛酸广泛分布于动植物体内，全部用于构成辅酶A。辅酶A是酰基转移酶的辅酶，与糖类、脂类和蛋白质代谢密切相关。人类营养需要泛酸，但由于它广泛存在于动植物性食品，而且肠道细菌生产的泛酸也能供人体使用，故泛酸的缺乏症极少见。泛酸在中性溶液中耐热，pH 47时最稳定。它对酸和碱都很敏感，但对氧化剂和还原剂极稳定。食品加工时的损失多基于其水溶的性质。牛奶加工期间泛酸的损失通常小于10，干酪中的损失一般比鲜奶更少。2.9. 生物素生物素由尿素与噻吩环缩合而成的两个

40、五员环及戊糖侧链构成。根据侧链戊糖结构的不同分为两种，一种称-生物素；另种称-生物素。-生物素存在于蛋黄中，-生物素存在于肝脏内。-生物素和-生物素的生物功能基本相同，是羧化酶辅酶的组成成分，参与体内CO2的固定（羧化）和转羧基作用。生物素在动植物食品中分布广泛，加之肠道细菌生产的生物素也可供人体使用，故人体缺乏症甚为罕见。纯生物素对热、光、空气、中等强度酸都稳定，碱性溶液直至pH 9还稳定。生物素在乙酸中可被强氧化剂（如高锰酸盐或过氧化氢）氧化成砜（sulfone）。甲醛可使生物素钝化。由于生物素化学性质稳定，除水溶性因素外，它在食品加工或家庭烹调时很少损失。3. 脂溶性维生素3.1. 维生

41、素A3.1.1. 化学维生素A由-紫罗酮环与一个不饱合九碳一元醇侧链构成，故又称为视黄醇。它既可以游离醇的形式存在，也可与脂肪酸酯化，或者以醛或酸的形式出现。其3-位饱合者称维生素A1；其3-位上脱氢者称为维生素A2。两者具有相同生物活性。前者存在于哺乳动物和咸水鱼的肝脏；后者存在于淡水鱼的肝中。植物和真菌中存在多种类胡萝卜素，被动物摄食后可转化成维生素A，它们被称为维生素A元。其中的-胡萝卜素最有效，可产生两个等效的维生素A分子；而虾红素、番茄红素的化学结构虽与之相似，却无维生素活性。3.1.2. 生理食物中的维生素A由小肠吸收，在肠粘膜细胞内与脂肪酸化合成酯，掺入乳麋微粒，由淋巴运走，贮存

42、于肝脏，当机体需要时由肝脏向血液释放。人体吸收的-胡萝卜素，主要在小肠粘膜细胞内转变成维生素A，但肝和其他组织也能进行这种转变。尽管理论上讲一分子-胡萝卜素可生成二分子维生素A，但观测发现，-胡萝卜素在人体内的吸收率约为摄入量的1/3，向维生素A的转化率约为吸收量的1/2，故-胡萝卜素的利用率平均仅为摄入量的1/6，即6g胡萝卜素才具有1g维生素A的生物活性，或1g -胡萝卜素的生物价仅相当于0.167g视黄醇。法定的关系式如下：1IU维生素A活性0.33g视黄醇1.8 g -胡萝卜素维生素A的生物功能是促进机体的正常生长与繁殖，维持上皮组织与视觉的正常功能。维生素A醇与维生素A醛在体内可相互

43、转化，二者的生物活性相等。但维生素A醛氧化成维生素A酸，却是个不可逆过程。维生素A酸也能促进动物生长，但对视觉生理无活性，也不支持动物的正常繁殖。3.1.3. 供给量及食物来源血中维生素A的含量，是评定人体维生素A营养状况的常用指标。成人血清维生素A的正常范围为3090g /100ml，若低于12g /100ml即可能出现维生素A缺乏症。我国成人维生素A的最低需要量约600g，安全摄入量为1050g，1988年修订的成人日供给量为800g，与国际上的规定一致，详见表5。我国膳食中维生素A的主要来源为胡萝卜素。考虑到胡萝卜素的人体利用率不很稳定，曾建议供给量中至少1/3应来自视黄醇。天然维生素A

44、只存在于动物性食品中，最好的来源是各种动物的肝、肾、鸡蛋、鱼卵和全奶等。植物仅能提供作为维生素A元的类胡萝卜素或胡萝卜素，含量较多的是有色果蔬，如菠菜、胡萝卜、红心甘薯、辣椒、杏及柿子等。3.2. 维生素D3.2.1. 化学维生素D是类固醇的衍生物，具有维生素D活性的化合物约有十种，主要的是维生素D2（麦角钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）。两者的化学结构十分相似，只是D2比D3在侧链上多一个双键和一个甲基。植物中的麦角固醇（erosterol）在日光或紫外线照射下可转变成维生素D2，故称麦角固醇为维生素D2元；人体皮下存在7-脱氢胆固醇（dehydro-cholesterol），在日光或紫外线

45、照射下可转化为维生素D3，故称7-脱氢胆固醇为维生素D3元。由此可见，多晒太阳是防止维生素D缺乏的有效方法之一。3.2.2. 生理维生素D在小肠吸收，需胆汁参与。吸收后由淋巴乳麋微粒转运进血液。在肝脏经25-羟化酶作用实现第一次羟化，变为25-羟基胆钙化醇（25-OH-D3）；随后进入肾脏，在1-羟化酶作用下转变为1，25-二羟基胆钙化醇1，25-（OH）2-D3。经血液循环运至有关组织或器官，表现维生素D的生理功能。血中维生素D3的半衰期为2030小时。其代谢物大部分由肠道排出，少量（1.73.6）由尿排出。维生素D很稳定，耐高温，不易氧化。例如，在130加热90分钟后仍有生物活性。但是对光

46、敏感，受紫外线照射可被破坏。故通常的贮藏、加工或烹调皆不影响其生物活性。3.2.3. 供给量及食物来源人体维生素D的需要量尚未确定。由于人类维生素D的主要来源并非食物，而是皮下7-脱氢胆固醇经紫外线照射转化而来，故一般人若非长时期生活或工作在日光不能直射的环境下，则无须额外补充。婴幼儿因户外活动少，尤其冬天日照短，若得不到充分的日照，易患维生素D缺乏症（佝偻病），应予补充。FAO /WHO建议的维生素D日供给量为：6岁以内儿童、孕妇和乳母10g D3，其他人均为0.25g D3。我国的维生素D日供给量为：儿童、孕妇、乳母及老人10g，其他人5g，详见表5。维生素D主要存在于动物性食品中，以海鱼

47、的肝脏最丰富。比目鱼肝脏含量高达5001000g。畜禽肝脏、蛋、奶含少量维生素D，一般含量在1g以下。一般情况下，单从食物取得足够量维生素D不易办到，尤其是婴幼儿，而应注重日光浴，促使机体尽量多地合成出维生素D3来。此外，向乳和乳制品中强化维生素D，也是可行的办法。3.3. 维生素E3.3.1. 化学维生素E又称生育酚（tocopherols），是所有具有-生育酚生物活性化合物的总称，它们都是苯并二氢吡喃（chroman）的衍生物。大体可划分为两类：生育酚和三烯生育酚（tocotrienols）。生育酚含有一个饱合的16碳侧链；在2-位，4和8-位有三个不对称中心；在环结构的R1、R2、R3三

48、处有甲基的不同取代，故必有数量众多的结构类似物和光学异构体存在，它们的生物活性也千差万别，主要成员包括-、-、-、-生育酚，其中-生育酚的生物活性最高。三烯生育酚与生育酚类的不同之处在于，其16碳侧链含有三个不饱合双键。3.3.2. 生理与其他脂溶性维生素一样，维生素E也是随脂肪一道由肠吸收，经淋巴系统进入血液，可贮存于肝脏，也可存留于脂肪、肌肉和心脏，当需要时再动用。维生素E的吸收也需胆汁存在。早期的研究曾认为，维生素E可能与大鼠的正常生育有关，随着研究的深入，现在已无人再将它与生殖功能相联系，只有生育酚这个名称保留了下来。维生素E具有抗氧化作用，可保护维生素A、维生素C及不饱合脂肪酸免受氧化，对保护细胞结构的完整性有一定作用。至于其在人体内的确切功能，知之尚少。鉴于其抗氧化的功能，近年来有人认为它可能与机体的抗衰老有关。维生素E在无氧条件下对热稳定，加热至200也不破坏，但对氧十分敏感，易被氧化破坏。金属离子如Fe2等可促进其氧化。维生素E对碱和紫外线也较敏感。3.3.3. 供给量及食物来源FAO /WHO尚未肯定维生素E的人体需要量，也未制订供给量标准。美国的维生素E日供给量标准（以-生育酚计）为：成年男子10mg，成年女子8mg，儿童依年龄而不同。我国对维生素E的供给量标准见表5。维生素E广泛分布于动植物食品中。与维生素A、