功能性食品维生素E

第六章

维生素E5/8/20241功能性食品维生素E维生素E早在20年代就被发现。1922年美国的Evans(1881-1971)和Bishop(1889-1976)发现脂溶性膳食因子对大白鼠的生殖能力是必需的，定为X因子；1924年，Sure教授把这种因子命名为维生素E；(In1922researchersstumbledonthefactthatratsfedwheatgermandlettucewererestoredtofullreproductivehealth)；(FactorXwasdubbedthefertilityvitaminandin1936itwasrenamedvitaminE).

5/8/20242功能性食品维生素E1936年，Bishop教授分离出结晶的维生素E；1938年被瑞士化学家卡拉首次人工合成，从此，维生素E正式登上历史舞台。维生素E又名生育酚(tocopherol)，在古希腊语中是“分娩和生孩子”的意思，这是因为当初人们发现它的时候，知道它是许多正常动物繁殖不可缺少的因子。Namedin1925asthe“fifth”vitamin(afterA,B,C,D,…)“Tocopherol”fromGreek:“tos”=childbirth“phero”=tobringforth“ol”=alcoholportionofmolecule5/8/20243功能性食品维生素E

合成维生素E问世后，一直作为治疗习惯性流产、不孕症和肌肉方面的不适而广泛应用于临床，一直延续到50年代末。后来科学家发现维生素E不仅能治疗习惯性流产和不孕症，而且还有抗氧化作用。从此各国科学家开始了对维生素E各方面功效的全面研究工作5/8/20244功能性食品维生素E第一节维生素E的性质吸收与代谢1.维生素E的化学性质

(430.69MW,C29H50O2)维生素E不溶于水，呈脂溶性。室温下为油状液体，橙黄或淡黄色。对热、酸等环境比较稳定。遇碱不稳定，可发生氧化。在正常烹调温度下维生素E的损失不大，但在长期高温或酸败的油脂中维生素E会被大量甚至完全破坏掉。

维生素E氧化为氢醌或醌，为光、热及Fe3+,Cu2+所促进，在酸性溶液中或无氧情况下较稳定。酯式比游离式稳定。5/8/20245功能性食品维生素E5/8/20246功能性食品维生素E5/8/20247功能性食品维生素E5/8/20248功能性食品维生素E维生素E（VitaminE，VE）是生育酚（Tocopherol,T）与三烯生育酚（Tocotrienol,T3）的总称。迄今为止，公认存在于自然界的有-，-，-和-生育酚和-，-，-和-三烯生育酚，这样共有8种同族体，它们统称为维生素E，均有维生素E的活性。-生育酚是已知生物活性最大的一种生育酚，其他几种生育酚的活性只有它的1%~50%左右，如

-型为10~50%，-型为10%，而-型仅为1%。但在抗氧化能力上则体最强，抗氧化能力是体的100倍，抗氧化效价顺序为<<<。5/8/20249功能性食品维生素EALPHATOCOPHEROLALPHATOCOTRIENOLHOOHOO5/8/202410功能性食品维生素E8种自然界的维生素E的构造

5/8/202411功能性食品维生素E5/8/202412功能性食品维生素ETocopherolsHOOR1R3R2CH3CH3CH3CH3CH3 R1 R2 R3 Relativeactivityα–tocopherol CH3 CH3 CH3 1β–tocopherol CH3 H CH3 0.4γ–tocopherol H CH3 CH3 0.1-0.3δ–tocopherol H H CH3 0.015/8/202413功能性食品维生素EHOOTocotrienolsR1R3R2CH3CH3CH3CH3CH3 R1 R2 R3 Relativeactivityα–tocotrienol CH3 CH3 CH3 0.3β–tocotrienol CH3 H CH3 ?insignificantγ–tocotrienol H CH3 CH3 ?insignificantδ–tocotrienol H H CH3 ?insignificant5/8/202414功能性食品维生素E5/8/202415功能性食品维生素Ealpha-tocopherol,C29H50O2is5,7,8,-trimethyltocol-strongestvitaminEactivity.beta-tocopherolC28H48O2is5,8,-trimethyltocolgamma-tocopherolC28H48O2is7,8,-trimethyltocoldelta-tocopherolC27H46O2is8,-trimethyltocol5/8/202416功能性食品维生素E5/8/202417功能性食品维生素E5/8/202418功能性食品维生素E5/8/202419功能性食品维生素E5/8/202420功能性食品维生素E5/8/202421功能性食品维生素E5/8/202422功能性食品维生素E2.维生素E的吸收与代谢膳食中的维生素E主要由-和-生育酚组成，在正常情况下其中约有20~25%可被吸收。酯在消化道内一部分水解为游离式，一部分仍为酯式。维生素E的吸收必须有胆汁才能从油脂溶液或含水乳浊液中吸收。维生素E的吸收是通过一种被动扩散过程进入肠黏膜细胞的。维生素E也可以以完整的微团穿入黏膜细胞内而被吸收。5/8/202423功能性食品维生素E少数进入静脉，但多数穿过肠壁进入淋巴中，转运到体循环。被吸收的维生素E以生育酚的形式附着在β脂蛋白上，由血液输送至身体各组织器官。肝脏具有迅速更新维生素E储存的功能，在肝内从不积存大量维生素E。脂肪组织是维生素E的一个长期储存场所，但在脂肪组织中的维生素E积存慢，释出也慢。5/8/202424功能性食品维生素E肌肉是生育酚在体内储存的重要场所。维生素E在血浆和红细胞中的主要形式是-生育酚，占生育酚总量的80%~85%，其余的大多是-生育酚。维生素E的排泄途径主要通过粪便，也有少量的经尿或胆汁排泄出去。5/8/202425功能性食品维生素E5/8/202426功能性食品维生素E5/8/202427功能性食品维生素E第二节维生素E的生理功能5/8/202428功能性食品维生素E5/8/202429功能性食品维生素E1.维生素E是生命有机体的一种重要的自由基清除剂

维生素E是一种强抗氧化剂，能有效地阻止食物和消化道内脂肪酸败，保护细胞免受不饱和脂肪酸氧化产生毒性物质的伤害。维生素E是防御自由基损害的重要成员之一，因为它是脂溶性的，所以能够直接保护细胞膜。5/8/202430功能性食品维生素E维生素E的结构特点

维生素E是6-羟基苯骈二氢呋喃的衍生物，该化合物结构中有两个部位是重要的。首先，环体C6上的-OH，该集团活泼，对氧化剂十分敏感，极易被氧化，从而可以保护其他物质的羟基等免遭氧化剂的损害，还可保护多不饱和脂肪酸中的双键不被氧化断裂5/8/202431功能性食品维生素E5/8/202432功能性食品维生素E5/8/202433功能性食品维生素E5/8/202434功能性食品维生素E与环体C2相连的含有16个碳原子的侧链集团是疏水性的，它与构成细胞膜的结构有相似的极性，可以与细胞膜中的脂肪酸聚集在一起，或者插入细胞膜中。当维生素E浓度较大时，维生素E插入细胞中，而维生素E的6-羟基苯骈呋喃留在细胞膜的表面，形成一个抗氧化剂或中断自由基作用的屏障，防止细胞膜中多不饱和脂肪酸被氧化，发挥细胞膜完整的作用。5/8/202435功能性食品维生素EO2- O2+H2O2PlasmamembraneCytosolMitochondriaVacuoleNucleusO2-(Zn-Cu)SOD2H+H2O2+OH*H2ORHR*ROOO2e+H+OH*H2ORHR*NADPHNADP+O2O2-H2O2O2-NADHNAD+CoQHCoQO2-O2O2-O2-2H+H2O2+O2OH*H2ORHR*LOO*L*O2OH*H2OLHL*H2O2+O2+OH*O2-H2O2H2OLHL*Generationofreactivespecies5/8/202436功能性食品维生素E5/8/202437功能性食品维生素E5/8/202438功能性食品维生素E5/8/202439功能性食品维生素EROO ROOH ROH+H2OEHE2GSHGS-SGL* LHEHE*LOO LOOHEHE*LOOH LOH+HO22GSHGS-SGPlasmamembraneCytosolMitochondriaPeroxisome2H2O22H2O+O2Catalase-FeOH* H2OAH2AH-OH* H2OGSHGS*H2O2 H2OAH2DHAA2H2O2H2O+O2

R* RHGSHGS*Catalase-FeROOH ROH+HO22GSHGS-SGGPx-SeO2- O2+H2O2O2-2GSHGS-SGGPx-Se2H2OO2-O2-Zn-CuSODMn-SODH2O22H2OGPx-Se2GSHGSSGH2O2+O2Catalase-FeTheinteractionbetweenselectedantioxidantnutrientstopreventcelldamage5/8/202440功能性食品维生素E5/8/202441功能性食品维生素Eantioxidant

R·

O2

ROO·ROO·

RH

ROOH

R·（过氧化自由基）（多不饱和脂肪酸）（有机过氧化物）（有机自由基）

在有维生素E(VitE-OH)存在时，它与有机过氧化自由基的反应为ROO·+VitE-OH

ROOH

VitE-O·维生素E是一种断链抗氧化剂(chain-breakingantioxidant)5/8/202442功能性食品维生素E脂质过氧化示意图5/8/202443功能性食品维生素E5/8/202444功能性食品维生素E自由基与抗氧化剂的关系5/8/202445功能性食品维生素E维生素E保护多不饱和脂肪酸免遭氧化的机制5/8/202446功能性食品维生素E维生素E抗氧化和消除自由基的机制5/8/202447功能性食品维生素EVitaminE:antioxidantROO·

RH

ROOH

R·（Peroxide

freeradical

）（polyunsaturatedfattyacids

）（organicperoxide）（organicfreeradical）

R·

O2

ROO·ROO·+VitE-OH

ROOH

VitE-O·5/8/202448功能性食品维生素E5/8/202449功能性食品维生素EComponentlocationNutrientinvolvedfunctionSuperoxidedismutasecytosolCu,Zn,MnAnenzymethatconvertssuperoxidetohydrogenperoxideGlutathioneperoxidasecytosolSeAnenzymethatconvertshydrogenperoxidetowaterCatalasecytosolFeAnenzymethatconvertsHydrogenperoxidetowaterAlphatocopherolmembraneVitaminEBreakfattyacidperoxidationchainreactionCarotenemembraneCarotenePreventsinitiationoffattyacidperoxidationchainreactionsAntioxidantsystemofmammaliancellsSmithetal.,19845/8/202450功能性食品维生素E5/8/202451功能性食品维生素E5/8/202452功能性食品维生素E5/8/202453功能性食品维生素E5/8/202454功能性食品维生素E5/8/202455功能性食品维生素E5/8/202456功能性食品维生素ECellularAntioxidantDefenseMechanisms

ReactiveOxygenSpeciesLipidOxidationVit.ECellMembraneFreeRadicalScavengersAscorbate&Beta-caroteneHydrogenperoxideSuperoxideSuperoxideDismutaseGlutathionePeroxidaseWaterLipidPeroxidesLipidAldehydesCytosol5/8/202457功能性食品维生素E5/8/202458功能性食品维生素E5/8/202459功能性食品维生素E5/8/202460功能性食品维生素E5/8/202461功能性食品维生素E维生素E缺乏或自由基过多时，维生素E用竭后，膜上多烯脂肪酸才受自由基的攻击。作为一种著名的自由基清除剂，维生素E的基本功能是保护机体组织细胞膜上多不饱和脂肪酸免受自由基攻击而氧化，同时也保护生命大分子（如DNA）免遭自由基的破坏5/8/202462功能性食品维生素EModelforpreventionofatherogenesisbyvitaminE

vitaminE,ascorbate

LDLLDLOX

macrophagesfoamcellsfattystreaks

endothelialinjury

cellproliferationplatelets

vitaminEadvancedlesion5/8/202463功能性食品维生素E5/8/202464功能性食品维生素E5/8/202465功能性食品维生素E5/8/202466功能性食品维生素E5/8/202467功能性食品维生素ETable3EffectsofAntioxidantsonUV-InducedSkinTumorDevelopmentinStudiesinMiceTreatmentInitiatedPriortoUVIrradiationResultsRef.TopicalvitaminC,vitaminEor2,4hexadien-1-ol&anantiinflammatoryagentGreatlyreducedincidenceofskintumors25TopicalvitaminE,oralvitaminESignificantlydelayedonsetanddecreasednumberofskintumors26TopicalvitaminEIncidenceofskincancerwas81%incontrols&42%intreatedanimals47TopicalvitaminEacetateorsuccinateNoinhibitionofskincancer48TopicalvitaminEacetateDelayedtumorformation&yieldat20weeks,butnotat30weeks49TopicalvitaminEInhibitionofskincancer505/8/202468功能性食品维生素E2.维生素E和硒协同清除自由基维生素E和硒都是自由基清除剂，维生素E有节省或部分替代硒的功能，硒也能治疗维生素E的某些缺乏症，维生素E和硒之间有协同作用。维生素E结合于生物膜上能保护膜免受自由基攻击而出现的过氧化损伤，硒则通过GSH-Px等破坏过氧化物，防止新的自由基形成及其对不饱和脂肪酸的侵袭。也就是说，GSH-Px能分解已形成的过氧化物(如ROOH和H2O2),有效地阻止了可能引发脂质过氧化的羟自由基(OH)和单线态氧(1O2)的生成；而维生素E能中断脂质过氧化的连锁反应，减少氢过氧化物的生成。两者之间表现出相互节省效应，其中一种成分的生理需求可用另一种加以补偿。5/8/202469功能性食品维生素ESeleniumGSHperoxidaseandphospholipidhydroperoxideGSHperoxidaseGSHPeroxidaseROOH+2GSH-------------------ROH+GSSG+H2O5/8/202470功能性食品维生素E5/8/202471功能性食品维生素ERolesformicronutrientsinthesystemforthedefenseagainstfreeradicaldamagePhysical/ChemicalAgentsFattyacidRadical+oxygenFattyacidperoxideO2.-+2H(superoxide)Hydroperoxide+tocopheroxyradical

αTocopherol2TocopherolradicalαtocopherolNADP+NADPH++H+AscorbicacidCu++Dehydroascorbate2GSHSODCu++Zn++H2O2GSSGNADPHNADP+2GSHGSSCGlutathioneperoxidase(Se)HOHVariousagentscanreactwithfattyacidstoproduceperoxidesandsuperoxides.Theseveryreactivematerialsaresuppressedbythesystemabove5/8/202472功能性食品维生素E3.提高机体的免疫能力在构成免疫系统的白细胞中多核白细胞及淋巴中的-生育酚数量为红细胞的30倍。VE对机体产生的免疫增强作用，可能是通过降低前列腺素的合成和/或减少自由基的形成而实现的。自由基能对免疫细胞膜脂质部分造成损害，最终损害了免疫细胞正常的功能，而VE能抑制自由基的形成，维持膜的稳定性。5/8/202473功能性食品维生素E（1）VE对体液免疫的影响（2）VE对细胞免疫的影响A.VE对免疫器官的发育及特异性细胞免疫的影响B.VE对非特异性细胞免疫的影响5/8/202474功能性食品维生素E4。其它生理功能对脂类代谢的影响对衰老的影响对前列腺素类化合物（Prostaglandin,PG）的影响对眼睛的影响对环境污染的抗击作用维生素E对半乳糖胺或CCl4所导致肝损伤的脂质过氧化也有一定的抑制作用，对甲基汞及铅中毒有一定上的解毒作用。维生素E的抗癌作用在动物试验尚未肯定。但维生素E可破坏亚硝基离子，在酸性情况下反应快。在胃中维生素E对阻断亚硝胺的生成比维生素C更有效。5/8/202475功能性食品维生素E抗癌功能

VE抗癌作用主要是阻断亚硝胺的形成,保护DNA分子和增强免疫系统的功能,其抗癌发生保护机制如下图所示:(1)VE阻断亚硝胺的形成HNO2,N2O3,NO2,NOVE诱变剂致癌因子(2)VE保护机体细胞的DNA不受诱变剂的伤害膜VE氧化产物脂类/蛋白与DNA蛋白的交联突变,核酸伤害VEDNA修复5/8/202476功能性食品维生素E第三节维生素E的需要量及在食物中的存在1。影响需要量的因素（1）维生素C与维生素E的关系维生素C与维生素E都有抗氧化作用，但维生素E为脂溶性者，防止生物膜的脂类过氧化更有效。二者有协同作用。（2）膳食中PUFA的含量：膳食中维生素E与PUFA比值应为0.4～0.5。（3）硒及蛋氨酸可以节约维生素E（4）药物的影响5/8/202477功能性食品维生素E十一、中国居民膳食维生素E适宜摄入量(AI)单位：mg/d年龄（岁）体重(kg)单位体重计算值(mg总生育酚)AI(男/女)年龄（岁）体重(kg)单位体重计算值(mg总生育酚)AI(男/女)男女男女mg

-TE男女男女mg

-TE0~661.41.4314~56.55013.311.8

0.5~992.12.1318~63561412.6

1~13.51253.22.94孕妇

144~1918.54.54.45乳母

147~28.525.566750~

1411~41419.69.610

14注：维生素E的活性以RRR-

-生育酚当量（-TEs）表示，1mg-TE相当于1mg的RRR--生育酚的活性。估计混合膳食中天然维生素E的质量数(mg)需乘以0.5,-生育酚的质量数(mg)乘以0.1，-三烯生育酚的质量数(mg)乘以0.3。上述计算以生育酚的抗不孕生物活性为依据，5/8/202478功能性食品维生素E2。维生素E的来源5/8/202479功能性食品维生素E5/8/202480功能性食品维生素E5/8/202481功能性食品维生素E5/8/202482功能性食品维生素E不同食物维生素E的含量

（mg/2两）5/8/202483功能性食品维生素EAverageintakeofvitaminEinthetypicalAmericandiet.The"OtherFoods"categoryincludesonlymiscellaneousfoods(0.8%).5/8/202484功能性食品维生素ECrazychickendisease:aresultofvitaminEdeficiencyVitaminEDeficiency(CrazyChickDisease,Encephalomalacia)5/8/202485功能性食品维生素E5/8/202486功能性食品维生素E3。维生素E过量的毒性与其它脂溶性维生素相比口服维生素E的毒性比较低。80年代初美国学者MacChalin实验发现，给成人每天服用维生素E300~400mg，连续两年的时间，尚未发现中毒现象。说明维生素E的毒性很小或几乎不存在。摄入大量维生素E可能干扰维生素A和维生素K的吸收。每日维生素E摄入量大于1200mg生育酚当量时，可干扰维生素K的代谢，从而增强一些药物的抗凝作用。5/8/202487功能性食品维生素EDailysafedoserangesforVitaminEmaybesummarisedasbelowonthebasisofanumberofdouble-blind