维生素A的介绍

VitaminA–History

AncientEgypt---curenightblindnessbytopicalapplicationoflivertoeye

AncientGreeks---curebyeatingliver

孙思邈(581-682年)首先用猪肝治疗“雀目”(夜盲症)

1913---2groupspurifiedfatsolublefactorneededforgrowthofrats-McCollumandDavisfounditwasinbutteroreggyolk,notlard-OsbornandMendel,foundincodliveroilandbutter

1930---structureidentified;conversionof-carotenetoVit.A维生素A的介绍第1页一、维生素A性质、吸收与代谢

维生素A亦名视黄醇(Retinol,VA),在自然界中多是全反式棕榈酸酯。它衍生物含有特殊生理功效，如视黄醛(RetinylAldehydeVA醛)对暗适应有效；甘露糖视黄醇磷酸(MannosylRetinyPhosphateMRP)也含有一些生理功效。维生素A的介绍第2页维生素A衍生物分子式维生素A的介绍第3页维生素A的介绍第4页

维生素A的介绍第5页维生素A的介绍第6页

维生素A及其衍生物易氧化。氧化剂MnO2可使之成为醛,还原剂可将维生素A酸还原为醛或醇。对碱较稳定,但对酸不稳定,使其脱氢或将双键重新排列。在光或碘作用下,全反式可变为较稳定11顺式异构体，在强光下形成二聚体或多聚体。维生素A的介绍第7页β-胡萝卜素结构式维生素A的介绍第8页维生素A的介绍第9页β-胡萝卜素水解为维生素A维生素A的介绍第10页StructureofVitaminAand--Carotene维生素A的介绍第11页维生素A的介绍第12页类胡萝卜素化合物生物活性（以β-胡萝卜生物活性为100%）类胡萝卜素活性类胡萝卜素

活性β-胡萝卜素100β-半胡萝卜素有α-胡萝卜素

50～54

β-apo-8'-胡萝卜醛72γ-胡萝卜素42～50

β-apo-8'-胡萝卜酸

有β-新胡萝卜素20～40脱水叶黄素213，4去氢-β-胡萝卜素

75

玉米黄素（隐黄质）57β-胡萝卜素21反-顺异构体比全反式活性要小

β-胡萝卜素50

维生素A的介绍第13页二、维生素A及胡萝卜素代谢

1.维生素A吸收维生素A吸收为主动吸收,需要能量,速率比胡萝卜素要快7~30倍.食物中维生素A为酯式→在胰液或绒毛刷状缘中视黄酯酶分解为游离式进入到小肠壁→在肠内细胞微粒体中被酯酶所酯化,合成为维生素A棕榈酯.摄取维生素A3~5小时后,吸收到达高峰.维生素A吸收也需要胆盐.维生素A的介绍第14页维生素A的介绍第15页维生素A的介绍第16页维生素A的介绍第17页维生素A的介绍第18页IntestinalAbsorption-Dietaryretinylestersmustbehydrolyzed

pancreaticcarboxyl(Cholesterolester)hydrolaseretinylesterhydrolase-betacarotene

carotene15,15’dioxygenasePassivediffusionofretinolintoenterocyteRe-esterificationinenterocyte(palmitateandstearate)

-LRAT(lecithinretinolacyltransterase)-ARAT(acyl-coA:retinolacyltransferasePackagingintochylomicrawithtriglycerides,cholesterolesters维生素A的介绍第19页2.维生素A储存维生素A与乳糜微粒相结合由淋巴系统输送到肝。酯式水解进入肝,然后又再酯化为棕榈酸酯。肝实质细胞负责摄取及新进入维生素A代谢,一部分维生素A由实质细胞转入类脂储存细胞,这类细胞中有许多类脂滴,85%维生素A在类脂滴中。维生素A的介绍第20页3.维生素A运输

肝内储存维生素A酯经酯酶水解为醇式，与视黄醇结合蛋白（RetionlBindingProetin,RBP）结合，再与前白蛋白（Prealbumin,PA）结合，形成维生素A-RBP-PA复合体后，才离开肝脏。经血流入靶组织。维生素A在普通情况下必须与蛋白质结合，使之含有水溶性，并比较稳定。

细胞膜对复合体有识别能力，但对未结合维生素A无识别力，以致对维生素A摄取失去控制，过多维生素A进入细胞而产生毒性。维生素A-RBP-PA复合体随血流到肠粘膜、膀胱、角膜及上皮组织等靶细胞后，细胞膜上有RBP特殊受体，可与RBP结合，并将维生素A释放出来，进入细胞内。维生素A进入到靶细胞后，马上与细胞视黄醇结合蛋白（CellularretinolBindingProtein,CRBP）相结合。维生素A的介绍第21页VitaminA,whichcirculatesintheplasmaasacomplexwithretinol-bindingprotein(RBP)leavesthebindingprotein,whenthecomplexbindsthecellsurfacereceptor.Theliberatedretinolcrossesthecellmembraneviathereceptorandistransferredtoanintracellularbindingprotein,knownascellularretinolbindingprotein(CRBP).CRBPthenseemstodeliverretinoltothetargetproteinsthatbringabouttheultimatefunction.维生素A的介绍第22页维生素A的介绍第23页4.维生素A分解代谢及排出视黄醇经过氧化转变为维生素A酸，其中一部分异构为β顺式。大便中排出以葡糖视苷酸为主，为主要排出路径。尿中代谢产物二分之一为水溶性者，二分之一为脂溶性者。维生素A的介绍第24页维生素A氧化代谢可能路径维生素A的介绍第25页维生素A氧化代谢可能路径维生素A的介绍第26页维生素A的介绍第27页5、胡萝卜素吸收胡萝卜素微胶粒溶液在小肠内吸收。油溶液中者吸收最好，磷脂有利于形成微胶粒溶液而利于吸收。胆盐不但促进胡萝卜素运输至肠细胞，助其与细胞表面相结合，并促进胡萝卜素分解。维生素E及其它抗氧化剂可保护侧链共轭双键系统免于氧化。胡萝卜素吸收是扩散性，其吸收量与剂量大小有相反关系。血浆中类胡萝卜素可分为β-胡萝卜素、叶黄素，番茄红素及其它类胡萝卜素，视摄入情况而定。可存在于肝、脂肪、肾、皮肤及血管粥样硬化斑块中。维生素A的介绍第28页三、维生素A生理功效维生素A含有维持正常生长、生殖、视觉及抗感染功效，但其作用机理迄今还未完全清楚。维生素A的介绍第29页维生素A的介绍第30页1、维生素A与视觉关系视网膜上有两种视细胞，即视杆细胞与视锥细胞，人类前者数量多，与暗视觉相关；后者数量少，与明视觉及色觉相关，他们都有视色素，由视蛋白与生色团组成。视杆细胞外段含有视色素是感光部分。维生素A的介绍第31页维生素A的介绍第32页维生素A的介绍第33页视紫红质(rhodopsin)，由维生素A醛与视蛋白（opsin）结合而成。维生素A醛由维生素A氧化而来，经异构酶作用使其变为11-顺式维生素A醛。维生素A醛由视蛋白之间一级结构是11-顺维生素A醛醛基与视蛋白中赖氨酸ξ氨基形成希夫碱（Schiffbase）键，随之引发视蛋白高级结构改变，产生相互保护二级结构，在黑暗中非常稳定。维生素A的介绍第34页维生素A的介绍第35页VitaminAisalmostexactlythesameasonehalfoftheyellowpigmentincarrots,beta-carotene.LightcausesvitaminAtochangeshapefromthebendcisformtothestraighttransform.Oureyessenselightby'seeing'thischangeinshape.维生素A的介绍第36页当光照时，一个视紫红质接收一个光子后，维生素A醛在11-C上转成全反维生素A醛，视蛋白立体构形也发生改变.维生素A醛又经视细胞外端维生素A还原酶使成其变为维生素A，然后由色素上皮细胞微粒体中酯酶将其酯化而储存于色素上细胞内，需要时再异构为11-顺维生素A。暗适应按上述相反方式进行，又形成视紫红质。维生素A的介绍第37页维生素A的介绍第38页维生素A的介绍第39页暗时Na+从视杆细胞内段移到外段，形成暗电流（Darkcurrentflow）。当视紫红质经光异构后变为前光视紫红质（Prelumirhodopsin）,所结合Ca2+在视杆细胞外段释放出来，中止了Na+流动及暗电流，其结果产生电压波动，这种电位差使神经刺激加强传入脑中发生光感，也可用视网膜电图测定。维生素A的介绍第40页(1)11-cisretinalandopsininarodcellcombinetoformRhodopsin.(2/3)Chemicalchangesoccurfollowingtheabsorptionofaphotonoflight.(4)AftertransductionoccursmetarhodopsinIIdissociatesintoall-transretinalwhichisomerisesasthecyclebeginsagain.(5)Thekeystepinthemechanismisstep3thetransductionofphotonreceptiontoaneuralactionpotential.维生素A的介绍第41页维生素A的介绍第42页维生素A进入到色素上皮细胞内以酯式储存于胞浆油滴内。暗适应眼中，有二分之一维生素A为11-顺式，在视杆细胞外段有少许游离维生素A，其中60%为11-顺式，生理上很主要。

维生素A缺乏时，首先肝内储存维生素A释放供给其它组织，肝储存量下降，血浆维生素A正常。当肝储存量快要空竭时，血浆维生素A水平才下降，但因为视网膜色素上皮组织有维生素A积累，视紫红质维生素A醛下降较慢。色素上皮细胞内维生素A缺乏时，才有夜盲症出现。维生素A的介绍第43页Retinolistransportedtotheretinaviathecirculation,whereitmovesintoretinalpigmentepithelialcells.There,retinolisesterifiedtoformaretinylesterthatcanbestored.Whenneeded,retinylestersarebrokenapart(hydrolyzed)andisomerizedtoform11-cisretinol,whichcanbeoxidizedtoform11-cisretinal.11-cisRetinalcanbeshuttledtotherodcell,whereitbindstoaproteincalledopsintoformthevisualpigment,rhodopsin(visualpurple).Absorptionofaphotonoflight维生素A的介绍第44页维生素A的介绍第45页Nightblindnessisalsoanearlysymptom维生素A的介绍第46页XerophtalmiaThisisarangeofdisordersthataffecttheeyeandthatcanleadtoblindness.Thesymptomsofxerophthalmiaoccurinapproximatelythefollowingorder:

Nightblindness:Thechildcannotseeinthedimlight,makingchildtofalloverthingsandcannotseetoeat.Bitot´sspots:Thesearefoamy,soapyandwhitishpatchesonthewhitepart(theconjunctiva)oftheeye.Theydon抰affectthesightindaylight.Conjunctivaxerosis:Thismeansdryness,slightlroughnessorwrinklesinthewhitepartoftheeye,whichareusuallywet,smoothandshiny.Changesofthetearductsalsoleadtoreducedwettabilityoftheeye.Corneallesions:Iftheclearpartoftheeyeisdamagedthepersoncan抰seeproperlyandmaygoblind.Blindnessisaseriouslyirreversiblechange.Itisimportanttorecogniseandtreatearlysymptoms.Bitot`sspot

维生素A的介绍第47页2、维生素A对糖蛋白合成影响缺乏维生素A动物一些组织，如小肠、角膜、气管上皮组织及血清等特殊糖蛋白降低，给以维生素A或维生素A酸能够促进其合成。细胞膜表面蛋白主要为糖蛋白，细胞膜功效如接触抑制、分化及识别环境能力，可能与糖蛋白相关。免疫球蛋白也是糖蛋白，维生素A营养情况影响免疫功效，可能与此相关。维生素A的介绍第48页维生素A在糖蛋白合成中改变分为三个步骤(以甘露糖为例)①形成维生素A磷酸酯（Retinylphosphate,RP）；②由RP合成MRP(Mannosylretinylphosphate,MRP)，这一步骤在微粒体内合成；③将单糖转移至糖蛋白上维生素A的介绍第49页VA在糖蛋白合成中作用

维生素A的介绍第50页

细胞膜表面蛋白主要是糖蛋白，糖蛋白合成需要视黄醇，当视黄醇缺乏时，糖蛋白合成受阻，黏膜上皮正常结构和功效改变，上皮组织发生鳞状角化。维生素A的介绍第51页3、去除自由基β-胡萝卜素有很好抗氧化作用，能经过提供电子抑制活性氧生成到达去除自由基目标。β-胡萝卜素与维生素E二者在抑制脂质过氧化反应过程中有协同增效作用。维生素A的介绍第52页维生素A的介绍第53页四、维生素A需要量中国RDA成人每日800g.其中1/3最好来自视黄醇,即266g;2/3可为β-胡萝卜素,应为5346=3204g.维生素A的介绍第54页中国居民膳食维生素A推荐摄入量(RNI)年纪（岁）RNI*(gRE)年纪（岁）RNI*(gRE)0~40014~男800女7000.5~40018~8007001~500孕妇：早期800

4~600中期900

7~700晚期900

11~700乳母1200

注：*提议儿童及成人膳食维生素A约1/3~1/2以上来自动物性食物；但孕妇膳食维生素A起源应以植物性食物为主。维生素A的介绍第55页LifeStageGroupRDA/AI*μg/dayULμg/dayInfants

0–6months

7–12months

400*

500*

600

600Children

1–3years

4–8years

300

400

600

900Males

9–13years

14–18years

19->70years

600

900

900

1700

2800

3000Females

9–13years

14–18years

19->70years

600

700

700

1700

2800

3000Pregnancy

<19years

19->50years

750

770

2800

3000Lactation

<19years

19->50years

1200

1300

2800

3000维生素A的介绍第56页五、维生素缺乏症VitaminAdeficiencyisapublichealthproblemin118countries,especiallyinAfricaandSouth-EastAsia,onceagainhittinghardestyoungchildrenandpregnantwomeninlow-incomecountries.

Crucialformaternalandchildsurvival,supplyingadequatevitaminAinhigh-riskareascansignificantlyreducemortality.Conversely,itsabsencecausesaneedlesslyhighriskofdiseaseanddeath.维生素A的介绍第57页维生素A的介绍第58页Vitamin-ADeficiency

EarlyStage

Vitamin-ADeficiency

LateStage

维生素A的介绍第59页维生素A的介绍第60页维生素A的介绍第61页Afewsalientfacts

Between100and140millionchildrenarevitaminAdeficient.

Anestimated250000to500000vitaminA-deficientchildrenbecomeblindeveryyear,halfofthemdyingwithin12monthsoflosingtheirsight.

Nearly600000womendiefromchildbirth-relatedcauseseachyear,thevastmajorityofthemfromcomplicationswhichcouldbereducedthroughbetternutrition,includingprovisionofvitaminA.维生素A的介绍第62页Breastfeeding.BreastmilkisanaturalsourceofvitaminA.PromotingbreastfeedingisthebestwaytoprotectbabiesfromVAD.VitaminAsupplementation.Fordeficientchildren,theperiodicsupplyofhigh-dosevitaminAinswift,simple,low-cost,high-benefitinterventionshasalsoproducedremarkableresults,reducingmortalityby23%overallandbyupto50%foracutemeaslessufferers.维生素A的介绍第63页Foodfortification.Takingoverwheresupplementationleavesoff,foodfortification(e.g.sugarinGuatemala)maintainsvitaminAstatus,especiallyforhigh-riskgroupsandneedyfamilies.Homegardens.Forvulnerableruralfamilies(e.g.inAfricaandSouth-EastAsia),growingfruitsandvegetablesinhomegardenscomplementsdietarydiversificationandfortificationandcontributestobetterlifelonghealth.维生素A的介绍第64页VitA缺乏所致毛囊角化VitA缺乏所致皮肤干燥维生素A的介绍第65页六、维生素A起源维生素A的介绍第66页维生素A的介绍第67页AverageintakeofvitaminAinthetypicalAmericandiet.The"OtherFoods"categoryinc