為了幫助考生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)公共營養(yǎng)師考試,中大網(wǎng)校編輯團(tuán)隊會在第一時間為廣大考生提供2014公共營養(yǎng)師考試科目三級知識點輔導(dǎo),以下是營養(yǎng)師考試重點,供大家參考 。
第五節(jié)維生素
維生素是人體所必需的一類微量的低分子有機(jī)營養(yǎng)素。它們并不是一類化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相近似的一類化合物,但其生理功能和營養(yǎng)學(xué)意義有類似之處。
(一)維生素的共同特點
雖然各類維生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,生理功能各異,但都具有以下共同特點:
1.其均以本體或可被機(jī)體利用的前體形式存在于天然食物中。
2其既不參與機(jī)體組織的構(gòu)成,也不供給能量,主要作為調(diào)節(jié)物質(zhì),調(diào)節(jié)各種生理機(jī)能。
3.大多數(shù)維生素不能在體內(nèi)合成,也不能大量儲存于組織中,所以必須經(jīng)常由食物供給。
4.維生素常以輔酶或輔基的形式參與酶的功能。
5.維生素的人體需要量很少,但在調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝過程中卻起著十分重要的作用,絕對不能缺少。
6.不少維生素具有幾種結(jié)構(gòu)相近、生物活性相同的化合物,如維生素A1.A2,維生素D2.D3等。
(二)維生素的命名
維生素的命名可分為三個系統(tǒng)。一是按發(fā)現(xiàn)的歷史順序,以英文字母順序命名,如維生素A、B、C、D、E等;二是按其生理功能命名,如抗壞血酸、抗干眼病維生素和抗凝血維生素等;三是按其化學(xué)結(jié)構(gòu)命名,如視黃醇、硫胺素和核黃素等。
(三)維生素的分類
維生素分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。前者包括維生素A、D、E、K等;后者包括B族維生素和維生素C等。
脂溶性維生素可溶于脂肪而不溶于水,在食物中常與脂類共存,在酸敗的脂肪中容易被破壞。在體內(nèi)的吸收與脂肪相似,當(dāng)脂類吸收障礙時,脂溶性維生素的吸收大為減少,甚至?xí)鹄^發(fā)性缺乏。吸收后可在體內(nèi)貯存而不易排出體外,過量攝取易在體內(nèi)蓄積而引起中毒。如攝入不足可緩慢出現(xiàn)缺乏癥狀。
水溶性維生素溶解于水,在體內(nèi)僅有少量儲存,較易從尿中排出。大多數(shù)水溶性維生素常以輔酶的形式參與機(jī)體的物質(zhì)代謝。水溶性維生素攝取過多時,多余的維生素可從尿中排出,一般不會因攝取過多而中毒,但極大量攝入時也可出現(xiàn)毒性。若攝入過少,可較快地出現(xiàn)缺乏癥狀。
一、脂溶性維生素
(一)維生素A
維生素A是指含有視黃醇結(jié)構(gòu),具有其生物活性的一大類物質(zhì)。它包括已形成的維生素A和維生素A原以及其代謝產(chǎn)物,包括視黃醇、視黃醛、視黃酸、視黃基酯復(fù)合物和一些類胡蘿卜素等。
具有視黃醇生物活性的維生素A在動物體內(nèi)含量高,尤其是海水和淡水魚。其中,有維生素A1(視黃醇)和維生素A2(3-脫氫視黃醇)之分,但生理功能相似,生物活性卻不同。
植物體中不含原形的維生素A。但某些有色(黃、橙和紅色)植物中含有的類胡蘿卜素中,有一部分可在小腸和肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變成視黃醇和視黃醛的類胡蘿卜素,被稱為維生素A原,如α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、β-隱黃素、γ-胡蘿卜素等。其中,最重要的為β-胡蘿卜素。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
大多數(shù)天然的維生素A溶于脂肪或有機(jī)溶劑,對異構(gòu)、氧化和聚合作用敏感,因而應(yīng)避免與氧、高溫或光接觸。維生素A和胡蘿卜素都對酸和堿穩(wěn)定,一般烹調(diào)和罐頭加工不易破壞;當(dāng)食物中含有磷脂、維生素E、維生素C和其它抗氧化劑時,視黃醇和胡蘿卜素較為穩(wěn)定;脂肪酸敗可引起嚴(yán)重破壞。密封、低溫冷凍組織標(biāo)本中的維生素A可以穩(wěn)定幾年。
維生素A在體內(nèi)主要儲存于肝臟中,約占總量的90%~95%,少量儲存于脂肪組織中。
2.吸收與代謝
動物性食物中的維生素A一般不是以游離形式存在,而是以與脂肪酸結(jié)合成視黃基酯的形式存在,視黃基酯和類胡蘿卜素又常與蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物。視黃基酯和維生素A原類胡蘿卜素經(jīng)蛋白酶消化水解,從食物中釋出,然后在小腸中在膽汁和脂酶的共同作用下釋放出脂肪酸、游離的視黃醇以及類胡蘿卜素。釋放出的游離視黃醇和類胡蘿卜素與其它脂溶性食物成分形成膠團(tuán),通過小腸吸收。大約膳食中70%~90%的視黃醇,20%~50%的類胡蘿卜素被吸收,類胡蘿卜素的吸收隨著其攝入的增加而降低。
脂肪和膽鹽是維生素A和胡蘿卜素被腸道吸收的必要條件。與維生素E同服,可防止維生素A的氧化從而提高其生理效能。膽鹽能夠乳化脂肪,加強(qiáng)胡蘿卜素裂解酶的活動,促進(jìn)胡蘿卜素轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A,有利于其吸收、運轉(zhuǎn)和代謝。
3.生理功能
(1)維持正常視覺功能。維生素A是構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)的原料。眼的光感受器是視網(wǎng)膜的桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。這兩種細(xì)胞中都存在著對光敏感的色素,而這些色素的形成和表現(xiàn)出生理功能均有賴于適量維生素A的存在。
若維生素A充足,則視紫紅質(zhì)的再生快而完全,故暗適應(yīng)時間短;若維生素A不足,則視紫紅質(zhì)的再生慢而不完全,故暗適應(yīng)時間長,嚴(yán)重時可產(chǎn)生夜盲癥。這在兒童比較明顯,因為兒童沒有足夠的時間建立體內(nèi)的儲存。
(2)維護(hù)上皮細(xì)胞的正常功能。維生素A有可能參與糖基轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)的功能,對糖基起著運載和活化的作用。因而維生素A不足可能影響粘膜細(xì)胞中糖蛋白的生物合成從而影響粘膜的正常結(jié)構(gòu)。
(3)促進(jìn)生長發(fā)育和維護(hù)生殖功能。維生素A參與細(xì)胞的DNA、RNA的合成,促進(jìn)蛋白質(zhì)的生物合成及骨細(xì)胞的分化,在細(xì)胞生長、分化、增殖以及凋亡過程中起著十分重要的調(diào)節(jié)作用。
(4)抗癌作用。動物實驗研究揭示天然或合成的類維生素A具有抑制腫瘤的作用,可能與其調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖和凋亡有關(guān),也可能與抗氧化功能有關(guān)。
4.缺乏與過量
維生素缺乏仍是許多發(fā)展中國家的一個主要公共衛(wèi)生問題,發(fā)生率相當(dāng)高,在非洲和亞洲許多發(fā)展中國家的部分地區(qū)甚至呈地方性流行。如①嬰幼兒和兒童維生素A缺乏的發(fā)生率遠(yuǎn)高于成人,這是因為孕婦血中的維生素A不易通過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi),故初生兒體內(nèi)維生素A儲存量低;②維生素A缺乏最早的癥狀是夜間視力減退,暗適應(yīng)能力降低,嚴(yán)重者可導(dǎo)致夜盲癥;③維生素A缺乏可引起干眼病,進(jìn)一步發(fā)展可致失明;④維生素A缺乏還能引起機(jī)體不同組織上皮干燥、增生及角化,以致于出現(xiàn)皮膚干燥、毛囊角化、毛囊丘疹與毛發(fā)脫落,呼吸道、消化道、泌尿道和生殖道感染。特別是兒童、老人容易引起呼吸道炎癥,嚴(yán)重時可引起死亡;⑤維生素A缺乏時,血紅蛋白合成代謝障礙,免疫功能低下,兒童生長發(fā)育遲緩。
維生素A攝入過量可引起急性中毒、慢性中毒及致畸毒性。通常,維生素A所致的急性中毒可產(chǎn)生于一次或多次連續(xù)攝入量過大。如成人大于RDA100倍或兒童大于RDA20倍即可發(fā)生急性中毒。而慢性中毒則有幾個月到二至三年的潛伏期,一般要等超出肝內(nèi)貯存能力才會出現(xiàn)中毒癥狀。極大劑量(12g,RDA的13000倍)的維生素A可以致命。
其中,慢性中毒比急性中毒常見,維生素A使用劑量為其RDA的10倍以上時可發(fā)生。一般飲食情況下維生素A不致攝入過量。中毒多發(fā)生在長期誤服過量的維生素A濃縮劑的兒童。
大量攝入類胡蘿卜素一般不會引起毒性作用,其原因是類胡蘿卜素在體內(nèi)向視黃醇轉(zhuǎn)變的速率慢;另外,隨著類胡蘿卜素攝入增加,其吸收減少。大劑量的類胡蘿卜素攝入可出現(xiàn)高胡蘿卜素血癥,皮膚可出現(xiàn)類似黃疸改變,但停止使用類胡蘿卜素后癥狀會慢慢消失,未發(fā)現(xiàn)其它毒性。
5.供給量與食物來源
膳食中所含有的視黃醇活性物質(zhì)的量,常用視黃醇當(dāng)量(retinol equivalent,RE)來表示,包括已形成的維生素A和維生素A原的總量(μg)。其常用的換算關(guān)系如下:
1μg視黃醇=1μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1μgβ-胡蘿卜素=0.167μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1μg其它維生素A原=0.084μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1國際單位(IU)維生素A=0.3μg視黃醇
胡蘿卜素在人體內(nèi)吸收率約為其攝入量的1/3。而吸收后在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A的轉(zhuǎn)換率為吸入量的1/2。因此1μg的胡蘿卜素=1/6μg的維生素A或視黃醇當(dāng)量。
膳食中的總視黃醇當(dāng)量(μg RE)=視黃醇(μg)+β-胡蘿卜素(μg)×0.167+其它維生素A原(μg)×0.084
我國成人維生素A的RNI,男性為每天800μg視黃醇當(dāng)量,女性為每天700μg視黃醇當(dāng)量。維生素A的安全攝入量的范圍較小,大量攝入有明顯的毒性作用。維生素A的毒副作用主要取決于視黃醇的攝入量,也與機(jī)體的生理及營養(yǎng)狀況有關(guān)。β-胡蘿卜素是維生素A的安全來源。維生素A(不包括胡蘿卜素)的UL值,成年人為3000μg/d,孕婦2400μg/d,兒童2000μg/d。
維生素A的需要量隨勞動條件、精神緊張程度及機(jī)體狀態(tài)而異。需要視力集中、經(jīng)常接觸粉塵或?qū)φ衬び谐掷m(xù)性刺激性的作業(yè),以及在夜間或弱光下工作的人,特別是處于缺氧環(huán)境,酷寒或炎熱季節(jié)中工作的人,需要維生素A的量大。長期發(fā)燒、腹瀉及患肝膽疾病時,需要量也應(yīng)顯著增加。
動物肝臟、蛋黃、奶油和魚肝油中天然維生素A含量最高。植物性食物中,紅、黃、綠色蔬菜和某些水果都含豐富的胡蘿卜素。
除膳食來源之外,維生素A 補充劑也常使用,其使用劑量不要過高,用量過大不僅沒有必要,反而會引起中毒。
(二)維生素D
維生素D是一族類固醇的衍生物。目前,已知的維生素D至少有10種。其中,最重要的為維生素D2(麥角骨化醇)和維生素D3(膽鈣化醇)等兩種。它們分別由植物中的麥角固醇和人體(皮膚和脂肪組織)中的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光照射形成的。此外,在含脂肪多的海魚及其肝臟中也含有天然維生素D3。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素D3純品是白色結(jié)晶,溶于脂肪和脂溶劑,性質(zhì)比較穩(wěn)定。能耐高溫和抗氧化,不耐酸堿。一般烹調(diào)方法對它影響較小,但脂肪酸敗會引起維生素D的破壞。
維生素D被認(rèn)為具有維生素和激素的雙重作用。
由于維生素D3是在身體的皮膚中產(chǎn)生,但要運往靶器官才能發(fā)揮作用,故認(rèn)為維生素D3實質(zhì)上是激素。由于從膳食攝入或由皮膚合成的維生素D沒有生理活性,必需到其它部位激活才具有生理作用,即它們是有活性作用維生素D的前體,又稱為激素原。在某些特定條件下,如工作或居住在日照不足、空氣污染(阻礙紫外線照射)的地區(qū),維生素D必須由膳食供給才成為一種真正的維生素,故又認(rèn)為維生素D3是條件性維生素。
2.吸收與代謝
進(jìn)入體內(nèi)的維生素D主要在小腸吸收。其在膽汁協(xié)助下形成乳糜微粒,經(jīng)淋巴管入血流,與自身形成的維生素D3一起轉(zhuǎn)運到肝臟中進(jìn)行羥化反應(yīng),在腎臟中進(jìn)一步羥化為具有活性的1,25-(OH)2D3,最后轉(zhuǎn)入血循環(huán),分別貯存于肝臟及富含脂肪的組織中備用,并分配到有關(guān)器官中發(fā)揮其生理效能。
維生素D3主要隨同膽汁排泄入腸。
3.生理功能
(1)促進(jìn)小腸鈣吸收轉(zhuǎn)運。1,25-(OH)2-D3可誘導(dǎo)一種特異的鈣結(jié)合蛋白質(zhì)合成。
(2)促進(jìn)腎小管對鈣、磷的重吸收。1,25-(OH)2-D3對腎臟也有直接作用,能促進(jìn)腎小管對鈣、磷的重吸收,減少丟失。促進(jìn)磷的重吸收比促進(jìn)鈣的重吸收作用明顯。
(3)對骨細(xì)胞呈現(xiàn)多種作用。當(dāng)血鈣濃度降低時,1,25-(OH)2-D3能動員骨組織中的鈣和磷釋放入血液,以維持正常的血鈣濃度。
(4)通過維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)血鈣平衡。目前,已確認(rèn)存在維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng),其主要的調(diào)節(jié)因子是1,25-(OH)2-D3.PTH、降鈣素及血清鈣和磷的濃度。當(dāng)血鈣降低時,PTH升高, 1,25-(OH)2-D3增多,通過對小腸、腎、骨等器官的作用來升高血鈣水平。當(dāng)血鈣過高時,PTH降低,降鈣素分泌增加,尿中鈣和磷排出增加。
(5)通過基因轉(zhuǎn)錄作用,主要作用于腸、腎、骨、胰、垂體、****、胎盤、造血組織、皮膚及各種來源的癌細(xì)胞等。1,25-(OH)2-D3通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖和分化。
4.缺乏與過量
缺乏維生素D時,鈣、磷代謝可受到嚴(yán)重影響。如血中鈣、磷含量降低,不但骨骼生長發(fā)育障礙,同時也影響肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能;其缺乏時可引起嬰兒佝僂病,及成年人尤其是孕婦、乳母和老人的骨質(zhì)軟化癥、骨質(zhì)疏松癥、自發(fā)性多發(fā)性骨折和手足痙攣癥等;孕婦可因缺乏維生素D引起骨盆發(fā)生特異性變形引起難產(chǎn);當(dāng)母體缺乏維生素D時,新生兒可因低血鈣(低于8mg/dl),發(fā)生手足搐搦或驚厥等癥狀。
過量攝入維生素D可引起維生素D過多癥。維生素D的中毒劑量雖然尚未確定,但攝入過多的維生素D可能會產(chǎn)生副作用。如表現(xiàn)為食欲不振、體重減輕、惡心、嘔吐、腹瀉、頭痛、多尿、煩渴、發(fā)熱、血清鈣磷濃度明顯升高;導(dǎo)致動脈、心肌、肺、腎、氣管等軟組織轉(zhuǎn)移性鈣化和腎結(jié)石。結(jié)石阻塞腎小管可引起繼發(fā)性腎水腫,常發(fā)展為腎病,嚴(yán)重時可發(fā)生腎功能衰竭。嚴(yán)重的維生素D中毒可導(dǎo)致死亡。預(yù)防過量的維生素D中毒最有效的方法是避免濫用。
5.供給量與食物來源
維生素D一般用國際單位(IU)來表示。1IU維生素D3=0.025μg維生素D3,即1μg維生素D3=40IU維生素D3。
維生素D既來源于膳食又可由皮膚合成,因而難以估計膳食維生素D的攝入量。在鈣、磷供給量充足的條件下,兒童、少年、孕婦、乳母、老人維生素D的RNI為10μg/d,16歲以上成人為5μg/d。維生素D的UL為20μg/d。
維生素D主要存在于肝、乳、蛋黃、魚肝油等動物性食品中,也可由體內(nèi)轉(zhuǎn)化,經(jīng)常曬太陽可獲得經(jīng)濟(jì)可靠的維生素D3。在陽光不足或空氣污染嚴(yán)重的地區(qū),可采用紫外燈作預(yù)防照射。成年人只要經(jīng)常接觸陽光,在均衡膳食條件下一般不會發(fā)生維生素D缺乏病。
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