第一讲：维生素

《现代化学与生活》1/31/20231本课程内容维生素和化学食品中的化学化学和疾病防治化妆品中的化学洗涤用品中的化学材料化学服饰中的化学毒品和兴奋剂核能的开发和利用化学和军事绿色化学环保化学1/31/20232本课程要求1、平时成绩主要以出勤次数为考核标准，该课程允许请假三次，无故旷课不得超过三次，否则不计成绩。2、平常上课允许只竖起一只耳朵听课，也可以看书，但不允许讲话。手机处于无声状态。3、考核方式：3000字论文，与本课程相关的主题，包括摘要、关键词、正文、参考文献等，课程结束前二周可以上交。1/31/20233第一讲维生素1/31/20234我们都知道为了健康，需要维持一个均衡的营养饮食结构，包括水果、蔬菜、谷类、蛋白和脂肪等等。然而，并不是所有人都了解一种人类自身无法合成而又必须具有的少量物质--维生素在维持身体健康中的重要作用。了解维生素，增进您的健康……1/31/20235维生素的发现在第一种维生素被发现之前，许多特定食物的一些特殊的预防疾病的作用就早已被人们发现。中国唐代医学家孙思邈（公元581－682年）曾经指出，用动物肝可以防治夜盲症，用谷皮熬粥可以防治脚气病。实际起作用的因素正是维生素，动物肝中多含丰富的维生素A，而谷皮中多含维生素B1，分别是夜盲症和脚气的对症良药。18世纪，发现在食物中添加柑橘类水果可以防治坏血病的扩散。1/31/20236脚气病（beriberi）即维生素B1或硫胺素缺乏病（thiamine

deficiency）。硫胺素是参与体内糖及能量代谢的重要维生素，其缺乏可导致消化、神经和心血管诸系统的功能紊乱。脚气病临床有三种类型即“干型”神经脚气。后者多发生成年长者，伴有消耗症状，以神经系统异常为主。“婴儿型”严重，表现为急性心血管症状，不及时救治可引起死亡。

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1886年，年轻的荷兰军医艾克曼（ChristianEijkman，1858－1930）在荷属东印度研究亚洲普遍流行的脚气病，最初企图找出引起该病的细菌，但是没有成功——本来不是细菌引起的疾病，又怎么可能成功呢？1890年，在他的实验鸡群中爆发了神经性皮炎，表现与脚气病极为类似。直到1907年，艾克曼经过专心研究，才终于查明，脚气病起因于白米。鸡吃白米得了脚气病，将丢弃的米糠放回饲料中即可治愈。他自己也开始改吃糙米，于是感染的脚气病随后也好了。艾克曼于是推测白米中含有一种毒素，而米糠中则含有一种解毒的物质。1/31/20238荷兰的格林却不这样认为，而是从另一个角度推测：白米中缺少一种关键的成分，而这种成分就在米糠里。事实证明，格林的推测是正确的，白米中缺少的正是维生素。

1906年，英国生物化学家霍普金斯（FrederickHopkins）用纯化后的饲料喂食老鼠，饲料中含有蛋白质、脂类、糖类和矿物质微量元素，然而老鼠依然不能存活；而向纯化后的饲料中加入哪怕只有微量的牛奶后，老鼠就可以正常生长了。从而证明食物中除了蛋白、糖类、脂类、微量元素和水等营养物质外还存在一种必需的“辅助因子”。1/31/202391911年，波兰化学家CasimirFunk发现糙米中能够防治脚气病的物质（维生素B1）是一种胺（一类含氮化合物）。因此Funk提议将这种化合物叫做Vitamine，意为“Vitalamine”，中文意思就是“致命的胺”，极言它的重要性。这个名词迅速被普遍应用于所有的这种“辅助因子”。然而随后发现，许多其它的维生素并不含有“胺”结构，但是由于Funk的叫法已经广泛采用，所以这种叫法并没有废弃，而仅仅将amine的最后一个“e”去掉，成为了“vitamin”（维生素，音译为“维他命”）。

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1912年，霍普金斯（Hopkins）和Funk推出维生素缺乏假说，推测人体系统中如果缺乏特定的足够量的维生素，将会引起特定的疾病。在19世纪初，通过提供缺乏特定成分的食物给实验动物食用的方法，科学家们成功的将各种如今大家熟知的维生素分离并且鉴别了出来。为了赞誉艾克曼医生发现维生素的先驱作用，1929年，他荣获了诺贝尔医学和生理学奖。1/31/202311维生素维生素（Vitamin），与糖类和脂类不同的是它不是直接供应能量的营养物质，与蛋白质不同的是它不是生命的基本单位，而且最关键的一点在于它无法通过人体自身合成。化学角度看维生素是一种有机化合物，在天然的食物中含量很少，但这些极微小的量对人体来说却是必须的。当人体缺乏维生素时，会出现各种维生素缺乏症。比如坏血病、脚气病等等。说明这些有机化合物在生命活动中有着重要的作用。1/31/202312维生素对于生命的重要作用主要是参与体内的各种代谢过程和生化反应途径，参与和促进蛋白质、脂肪、糖的合成利用。许多维生素还是多种酶的辅酶重要成分，所谓的维生素缺乏症就是因为维生素缺乏时，酶的合成就会受阻，使人体的代谢过程发生紊乱，从而引起的身体疾病。轻者症状不明显，但会降低身体的抵抗力和工作效率，重者会表现出血、脚气、夜盲等各种典型症状，甚至导致死亡。1/31/202313维生素的结构

维生素具有复杂的化学结构，不过目前来说它们的特性、结构和组成大部分都已经被搞清楚。其中绝大部分已经可以分离出来，还有一些甚至可以被化学合成。图为是维生素C的分子式1/31/202314维生素的分类维生素按照在油脂中和水中的溶解性不同可以大致分为两类：脂溶性维生素和水溶性维生素。然后将作用相近的归为一族，在一族里含有多种维生素时，再按其结构标上1、2、3等数字。脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等。水溶性维生素包括B族维生素中的B1、B2、B6、B12以及维生素C、维生素L、维生素H、维生素PP、叶酸、泛酸、胆碱等。由于维生素的化学名称复杂，国际上都采用俗名。例如，维生素B1又名硫胺素，维生素B2又名核黄素。1/31/202315

大部分的维生素的生化功能已经被研究清楚。通常来说维生素是辅酶的主要或者唯一的组成成分。辅酶可以看作是促进生化反应进行的酶复合体的一部分。只有酶和辅酶同时存在的时候，生化反应才能正常进行。

通常认为，正常的饮食应该包括足量的5中基本成分：谷类、肉类、乳制品、蔬菜和水果，才能补充足够的维生素和微量元素。1/31/202316维生素如何工作维生素并不能像糖类和脂类那样直接通过“燃烧”（放出热量的化学反应）直接提供生命活动所需要的能量；而且也不是身体组织的直接组成部分，与糖类、脂类、蛋白质等工作方式不同，维生素不是任何人体组织的组成成分，而且相比之下，人体中维生素的含量可以说是很微量的。但同时它又与其它营养物质一样的不可或缺。那么它的重要性到底体现在哪里呢？1/31/202317首先，我们先来看一下人体的工作原理，人体有错综复杂的生命系统。这个系统的正常运转需要能量的维持，这些能量从我们每日的食物中获得，而具体来看，则是糖类（淀粉、葡萄糖等等）提供了直接的能量来源，而脂类主要用来储存能量以便长期使用。这些吸收来的能量被用来进行各种生化反应，反应的目的多种多样，有的在为人体生长提供原料，比如形成新的细胞，或者产生新的酶以催化其它反应等等，还有的在用来提供动力，总而言之，人生命的每一个环节，具体来说都是一个个生化反应在支撑。1/31/202318而所有的生化反应，都需要酶（特殊的蛋白质）的催化，才能保持高效和协调。而维生素正是通过酶系统来产生作用的，通过对酶系统的调控，它可以维持人体的正常运作。所以当缺乏维生素时，相应的代谢反应往往会出现问题，从而产生维生素缺乏症。

众所周知，作为催化剂的酶往往只需要很少的量就可以达到很大的增强反应的效果。这就解释了为何维生素对人体极其重要，但同时又仅仅需要极小量就足够的现实。1/31/202319维生素家族目前已知的维生素达20多种，这些维生素在人体内担负着重要功能，缺乏维生素可能导致多种疾病。各种疾病及与其相关的维生素简要总结如下：

免疫相关：维生素C，维生素B复合体。癌症防治：维生素B复合体，维生素C，维生素D，维生素E。皮肤病：维生素C。骨质疏松症：维生素K。1/31/202320维生素A（视黄醇）功能：与视觉有关，并能维持粘膜正常功能，调节皮肤状态。缺乏症：夜盲症、眼球干燥，皮肤干燥及痕痒。主要食物来源：红萝卜、绿叶蔬菜、蛋黄及肝。1/31/202321维生素B1（硫胺素）功能：强化神经系统，保证心脏正常活动。缺乏症：情绪低落、肠胃不适、手脚麻木、脚气病。主要食物来源：糙米、豆类、牛奶、家禽。1/31/202322维生素B2（核黄素）功能：维持眼睛视力，防止白内瘴，维持口腔及消化道粘膜的健康。缺乏症：嘴角开裂、溃疡，口腔内粘膜发炎，眼睛易疲劳。主要食物来源：动物肝脏、瘦肉、酵母、大豆、米糠及绿叶蔬菜。1/31/202323维生素B3（烟酸）功能：保持皮肤健康及促进血液循环，有助神经系统正常工作。缺乏症：头痛，疲劳，呕吐，肌肉酸痛。主要食物来源：绿叶蔬菜，肾，肝，蛋等。1/31/202324维生素B5（泛酸）功能：制造抗体，增强免疫力，辅助糖类，脂肪及蛋白质产生人体能量。缺乏症：口疮，记忆力衰退，失眠，腹泻，疲倦，血糖过低等。主要食物来源：糙米，肝，蛋，肉。

1/31/202325维生素B6

功能：保持身体及精神系统正常工作，维持体内钠，钾成份平衡，制造红血球。缺乏症：贫血、抽筋、头痛、呕吐、暗疮。主要食物来源：瘦肉，果仁，糙米，绿叶蔬菜，香蕉。1/31/202326维生素B12（钴胺素）功能：防止贫血，制造红血球，防止神经遭到破坏。缺乏症：疲倦、精神抑郁、记忆力衰退、恶性贫血。主要食物来源：肝、肉、蛋、鱼、奶。1/31/202327FolicAcid（叶酸）功能：制造红血球及白血球，增强免疫能力。缺乏症：舌头红肿、贫血、消化不良、疲劳、头发变白，记忆力衰退。主要食物来源：蔬菜，肉、酵母等。1/31/202328叶酸是一种对胎儿发育非常重要的维生素，但现在市面上存在着两种叶酸剂型，一种是5毫克剂型，另外一种是每片0.4毫克的小剂型。孕妇在服用时切记要服用小片。

妇女怀孕后缺乏叶酸可造成胎儿神经管畸形以及流产、早产、新生儿体重过低等问题。由于孕期叶酸需要量大大增加，而我们常吃的各种绿叶蔬菜、动物肝脏、蛋黄、豆类等所含的叶酸，在烹调时会丢失50%—80%，因此孕妇缺乏叶酸现象十分普遍。1/31/202329一般来说，即使是正常平衡膳食仍需要额外补充叶酸，而且应尽可能在妊娠前或妊娠头3个月进行补充才能起到预防的作用。不过，补充叶酸的剂量一定要严格控制。通常大片叶酸用于治疗贫血，尤其是巨幼红细胞贫血；而孕妇则应该服用小片，并且每天1—2片就足够。摄入过多的叶酸不但不能起到预防胎儿畸形的目的，还可能引起锌缺乏或者神经损害等其他不良后果。而本身就贫血的孕妇也不能随意服用，一定要遵从医嘱，选择适当的药物进行治疗。

1/31/202330维生素C（抗坏血酸）功能：对抗游离基、有助防癌；降低胆固醇，加强身体免疫力，防止坏血病。缺乏症：牙龈出血，牙齿脱落；毛细血管脆弱，伤口愈合缓慢，皮下出血等。主要食物来源：水果（特别是橙类），绿色蔬菜，蕃茄，马铃薯等。1/31/202331维生素D功能：协助钙离子运输，有助小孩牙齿及骨骼发育；补充成人骨骼所需钙质，防止骨质疏松。缺乏症：小孩软骨病、食欲不振；腹泻等。主要食物来源：鱼肝油，奶制品，蛋。1/31/202332维生素E（生育酚）功能：抵抗某种癌症，延缓衰老，预防白内障。而且对免疫系统正常发挥它的功能也有帮助作用。也可以帮助伤口愈合。生育相关。缺乏症：红血球受破坏，神经受损害，营养性肌肉萎缩，不育症，月经不调，子宫机能衰退等等。主要食物来源：麦芽、大豆、植物油、坚果类、芽甘蓝、绿叶蔬菜、菠菜、有添加营养素的面粉、全麦、未精制的谷类制品、蛋。1/31/202333维生素F（亚麻油酸、花生油酸）功能：防止动脉中胆固醇的沉积，治疗心脏病。帮助腺体发挥作用，使钙能被细胞利用，从而增进健康和成长，也有助于皮肤和毛发健康生长。缺乏症：心血管疾病等等。主要食物来源：植物油（由亚麻、葵花子、大豆、花生等榨取的油）以及花生、葵花子、核桃等坚果类食品。1/31/202334维生素H（生物素）功能：合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质；还具有防止白发和脱发，保持皮肤健康的作用。缺乏症：白发，脱发，皮肤干裂等等。主要食物来源：牛奶、牛肝、蛋黄、动物肾脏、水果、糙米中。1/31/202335维生素L功能：促进乳汁的分泌。缺乏症：乳汁分泌不足等等。主要食物来源：牛肝、蹲鱼、酵母、野菜。1/31/202336维生素K功能：与凝血作用相关，许多凝血因子的合成与维生素K有关。缺乏症：体内不正常出血。主要食物来源：椰菜花、椰菜、西兰花、蛋黄、肝、稞麦等。1/31/202337维生素P（生物类黄酮）功能：防止维生素C被氧化而受到破坏，增强维生素功效；增加毛细血管壁强度，防止瘀伤。有助于牙龈出血的预防和治疗，有助于因内耳疾病引起的浮肿或头晕的治疗等。缺乏症：与维生素C缺乏症类似。主要食物来源：橙、柠檬、杏、樱桃、玫瑰果实以及荞麦粉。1/31/202338药片和蔬菜

在各种食物中，蔬菜含有丰富的维生素，是人体所需维生素的主要来源之一。但在当前的生活中，由于市场上有很多便宜的维生素药剂，所以许多人试图用这些药片来代替天然蔬菜补充自身的维生素，从而避免炒菜的麻烦。但是，药片真的可以代替蔬菜吗？答案是否定的。1/31/202339蔬菜是一种富含多种类型营养的有机体，除了天然的维生素含量丰富以外，还有多种多样的其它营养成分，比如矿物质、微量元素、碳水化合物、纤维素等等。即使维生素本身，一种蔬菜中也往往同时含有多种天然的维生素，这些维生素可以相互协调作用，更有利于人体吸收。这些维生素的含量一般比较合适，不会出现过量服用而产生毒副作用的情况——这也是天然的维生素相对于化学合成维生素的优点。1/31/202340相对来说，维生素药剂主要是由人工合成的，每种药剂只有单一成分，当维生素之间需要相互作用时，服用药剂就变得很不方便。而且类似于精米和糙米的区别，单一的维生素根本没有办法提供蔬菜所能提供的丰富营养。单靠自己搭配很难达到正好满足人体要求的比例，而且不同类型的维生素不仅仅可以互相促进吸收，还可以互相抑制吸收，所以如何合理搭配也需要慎重选择。1/31/202341但是从另一个角度来说，蔬菜也不能完全代替维生素制剂。我们以维生素C为例：首先，要达到成人每天需要的维生素C的摄入量，就必须每天吃上不下一斤的各种水果——因为天然维生素的含量确实很低。目前我国有约30%的人缺乏维生素C，正是因为这个原因。其次，维生素C是水溶性维生素，在洗菜时，很容易溶入水中流失；1/31/202342而且维生素C在高温下不稳定，烹调时温度过高或加热的时间过长，例如砂锅炖菜等，蔬菜中维生素C会被大量破坏；此外，维生素C还容易被空气中的氧气所氧化，蔬菜水果存放的时间越久，维生素C的损失就越大。总之片剂相对蔬菜来说，可以方便的一次性提供大量的维生素进行补充，在人体急需维生素的时候比食用蔬菜要快捷的多。1/31/202343维生素能否过量服用维生素分为脂溶性和水溶性两大类。前面介绍维生素D的时候我们曾经提到过夏天人体产生的维生素D可以积蓄到冬天使用，脂溶性维生素大都有这个特性，就是能够在体内日积月累地蓄积，所以相对来说更容易因为过量而引起中毒。其中特别是维生素A和D更需要严格控制服用量，因为印度就曾经出现过量使用维生素A而致使幼儿死亡的事故。1/31/202344水溶性维生素如维生素C、B等则因为很容易随尿排泄掉，不易在体内蓄积，所以除非吃太大的量，一般认为中毒的机会要小很多。但是仍然会有中毒的危险，例如：维生素C服用量超过4克/天（用药量相当于每天吃掉半瓶维生素C）会引起尿道结石；维生素E服用量如果超过1万单位/天（约相当于100丸维生素E）则可能引起肝功能变化。1/31/202345所以一些专家坚决反对服用大剂量维生素，认为滥用维生素可能会得不偿失。而另一些专家则认为虽然实验证明会有副作用，但是实际生活中几乎没有人会几近“疯狂”地一天内服用如此大剂量的维生素，所以所谓的实验结果不足为虑。只要不达到极限，即使过量服用维生素C等水溶性和抗氧化性的维生素也没有什么问题。1/31/202346炒菜中维生素走失的8条路径

由于人们烹调时的疏忽大意或者沿用传统的错误方法，使得蔬菜中大量的维生素在不知不觉中遭到破坏或白白损失掉，常见的误区有以下8点，对照一下，看看自己是不是一个合格的营养烹调师。1.久存蔬菜：新鲜的青菜，如果买回来存在家里不吃，便会慢慢损失一些维生素，例如菠菜，在20度时，维生素C损失达84％，所以蔬菜最好新买新吃，年轻的主妇不要为了图省事，买蔬菜也像买日用品一样，每周购买一次，存着慢慢吃。

1/31/2023472.丢弃含维生素最丰富的部分：例如豆芽，有人吃时只吃上面的芽，而将豆子丢掉，事实上，豆中所含维生素C比芽的部分多2－3倍。再有，有人做饺于馅喜欢把菜汁挤掉，这一挤，就把维生素挤掉了70％以上。

1/31/2023483.先切后洗：新鲜蔬菜是维生素C的宝库，如

100克芹菜含维生素C68毫克，100克青椒含维生素C54毫克，100克青菜含维生素C45毫克，但维生素C是一种水溶性物质，很容易溶解于水中，先切后洗，或者切得很碎，甚至把切好的蔬菜长时间泡在水中，必然会使维生素C等营养物质大量溶于水而走失。正确的洗涤方法是把整棵蔬菜或整片菜叶先用水洗净，然后再切或直接用手揪断。

1/31/2023494.用铜锅炒菜：铜可促进维生素C和B1的分解，故铜被称为维生素的"敌人"。

5.烧菜时不加锅盖：很多人认为炒蔬菜时加锅盖会把菜叶炯黄，影响色泽，但是人们不知道，盖住锅盖烧菜，蔬菜中的维生素B2只损失15％－20％，如果不盖锅盖，将多损失2－3倍。不加锅盖煮7分钟损失的维生素C与盖锅盖煮25分钟所损失的维生素C一样，不盖锅盖，维生素A也容易被破坏。如果怕加锅盖会影响菜的鲜绿色，可在蔬菜出锅前放盐，翻炒几下盛盘。

1/31/2023506.烧菜时煮的时间过久：青菜中的维生素C、B1都怕热、怕煮，据测定，大火快炒的莱，维生素C的损失为17％左右，若久煮，维生素C损失达59％。另外，烧菜时加点醋，也有利于维生素的保存。

1/31/2023517.烧好的菜不马上吃：有的人为了节省时间，喜欢提前把菜烧好，然后在锅里温着等人来吃，或下顿热着再吃。其实烧好的青菜中的维生素B1在温热的过程中将再次损失25％，维生素C将再次损失25％。我们计算一下：100克青菜中的维生素在清洗烹调中损失15％，溶解在菜场里的损失25％，如果温热一遍再损失25％，共计65％，那么，我们从青菜中得到的维生素就所剩无几了。只要我们控制好每次炒青菜的数量，做到现炒现吃，一顿吃完，最后一次的维生素流失是完全可以避免的。

1/31/2023528.吃菜不喝菜汤：很多人喜欢吃青菜，但不喜欢喝菜汤，其实，烧菜时，大部分的维生素溶解在菜场里，以白菜为例，白菜炒好后，70％的维生素溶解在汤里，新鲜的豌豆在水里煮沸3分钟，就有50％的维生素C溶解在场里，所以吃青菜不喝菜汤，简直是最大的营养浪费。

1/31/202353维生素发展史公元前3500年-古埃及人发现能防治夜盲症的物质，也就是后来的维A。1600年-医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症。1747年-苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维C。

1831年-胡萝卜素被发现。1905年-甲状腺肿大被碘治愈。

1911年-波兰化学家维克为维生素命名。

1/31/2023541915年-科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生素而造成的。

1916年-维生素B被分离出来。1917年-英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病，随后断定这种病是缺乏维D引起的。

1920年-发现人体可将胡萝卜转化为维生素A