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1、食物中的维生素及其生理代谢功能概述维生素是人体生命活动过程中不可缺少的微量营养素，它在人体内不提供能量，亦不构成组织， 但因为它是酶的辅酶的组成部分，在整个新陈代谢中起着重大作用。人体中一旦缺少各类维生素，就会引起代谢障碍，发生维生素缺乏的症状。维生素是有机化合物，分子中有碳和氢元素，有的还含有氧、氮、硫、钴等元素。人体需要的维生素绝大多数不能在体内合成，少数几种能在体内合成的维生素，因数量极微， 远不能满足机体的需要，所以人体中的维生素必须由食物供给。维生素种类较多， 至今已发现了数十种，它们的化学结构各不相同，生理功能各有差异；有些维生素，如B 族维生素作为生物催化剂酶的辅助因子而起作用，
2、它参与所有细胞中的物质与能量变化的过程。而另一些维生素，如大家熟知的维生素A 对视觉起作用，维生素 D 对骨骼构成起作用，维生素K 对于血液的凝聚起作用等。维生素很难从其化学结构和功能将其分类，只好按它们的溶解性将它分为两大类，即脂溶性的和水溶性的。前者包括维生素 A 、 D、 E 和 K ，它们常与天然食物的脂类共存。B 族维生素和维生素C 属于水溶性的。常见维生素的化学结构和特性（ 1）眼睛的守护神维生素维生素 A 的化学结构如下：A由于分子中含有羟基，所以它属于醇类，又名视黄醇。它能生成酯，酯比较稳定，因而合成的维生素 A 制剂多采用酯的形式。维生素 A 中的环状结构很重要，只有这种结构
3、才能使维生素 A 显示生物活性。维生素 A 只存在于动物性食品中，如动物的肝脏、鱼卵、全奶及蛋黄中含量丰富。 植物性食品中虽然不含维生素 A，但它们含有能够在体内转化成视黄醇的胡萝卜素，这些能在体内可转变成相应维生素的物质被称为维生素原。如胡萝卜素，在肠粘膜中能分解成两分子维生素A ，所以人们称其为维生素A 原。维生素A 呈淡黄色，维生素A 溶于脂肪和脂肪溶剂，由于它高度不饱和、易氧化，高温、紫外线和金属均可促进其氧化破坏。如食物中含有磷脂、维生素E 等天然抗氧化剂时，维生素A 和 A 原就较为稳定。维生素 A 在体内参与眼球中的感光物质视红质的合成。因此它有维持正常视觉的功能，缺乏维生素 A
4、 会导致夜盲、干眼、角膜软化等眼科疾病。（ 2）人体吸收钙的好帮手维生素D维生素 D 是一种存在于自然界中类固醇的衍生物，有很多种，通常所说的维生素D 主要是指D 2 （又名麦角钙化醇）和D 3 （胆钙化醇） 。二者结构相似，D2 只比D 3 多一个甲基和双键。维生素 D 3 存在于新鲜的鱼肝油中，而D 2 存在于植物界，如麦角和酵母中。人和其他哺乳类动物可以在体内合成维生素D 3 原。它们在皮下经日光中的紫外线照射而活化，并运输至全身各器官利用和贮存。纯净的维生素D 能溶于脂肪及脂肪溶剂。纯净的维生素D 2 和 D 3 皆为白色固体。维生素 D 的生理功能是调节磷、钙代谢，使钙沉淀形成羟基磷
5、灰石Ca 2 (PO 4 ) 2 3Ca(OH) 2 ，促进骨骼与牙齿的形成。 缺乏维生素 D，儿童将引起佝偻病， 对成人可引起骨质软化病和疏松症。维生素D 通常在食品中与维生素共存，在鱼、蛋黄、奶油中含量较多，尤其是海产鱼肝油中含量特别丰富。此外，晒太阳是获得维生素D 最廉价的方法，让孩子们在户外晒太阳是提高体内维生素D 含量的最好的方法。（ 3）维生素E维生素 E 又称生育酚，化学结构上是一类苯并二氢吡喃的衍生物。如果侧链中有三个不饱和双键则为三烯生育酚。下式中的 三烯生育酚的生物活性最高。维生素 E 是淡黄色的油状液体，不溶于水，溶于油脂及有机溶剂。维生素E 中含有许多双键，所以易被氧化
6、，在食物中维生素E 常作抗氧剂。维生素E 有许多生理功能，主要是：可阻止人体细胞内的不饱和脂肪酸的氧化，从而保持细胞结构的完整和稳定。对抗衰老及预防动脉硬化等具有显著的作用；维生素E的抗氧作用能保持体内的胡萝卜素、维生素A 免受氧化，从而保持上皮细胞的正常。维生素E 广泛分布于动植物性食品中。尤其是各种植物油，如小麦胚油、棉籽油、花生油、玉米油、大豆油、橄榄油、芝麻油等都富含维生素E，小麦、玉米等粮谷中也含有。此外，肉、鱼、禽、蛋、乳、豆类、水果及几乎所有绿叶蔬菜中均含维生素E。（ 4）维生素B维生素 B1 （硫胺素）维生素 B1 即硫胺素，又称抗脚气病维生素。它是人类发现的第一种维生素。它是
7、由被取代的嘧啶和噻唑环通过亚甲基连接而成的，它与盐酸可生成盐酸盐。在自然界中， 常与焦磷酸结合成磷酸硫胺素，其结构如下：维生素 B1 可由人工合成，是白色针状结晶，溶于水。谷类、豆类、酵母、干果、动物的内脏、瘦肉及蛋类等均含较多的维生素B1 。但应注意合理烹调及科学加工食品以避免维生素 B1 的损失。硫胺素以辅酶的形式在机体的糖代谢过程中具有重要的作用，如果缺乏维生素B1 ，则机体的能量来源受阻。同时维生素B1 不足时，还会影响人体的神经、胃肠道和心血管系统。已证明维生素B1 对脚气病、酒精性神经炎、妊娠性或糙皮病性神经炎均有治疗作用。脚气病是以精白米为主食地区所发生的地方病， 至今在东南亚地
8、区仍然是一个重要的公共卫生问题，特别在菲律宾、越南、泰国和缅甸。维生素 B2 （核黄素）维生素 B 2 ，又名核黄素，结构为：维生素 B 2 为橙黄色针状结晶， 熔点 280，溶于水和乙醇， 其水溶液为黄色。 维生素 B 2是机体中一些重要辅酶（FMN 和 FAD ）的组成成分，并具有氧化还原特性，所以在生物氧化中起重要作用。当人体缺乏维生素B 2 时，物质代谢发生障碍，会引起口角炎、舌炎、阴囊皮炎、脂溢性皮炎等。维生素 B 2 广泛存在于动植物食品中，动物性食品比植物性食品含量高。尤以动物内脏最为丰富，其次是乳类、禽蛋。植物性食品中豆类和绿叶蔬菜含量较多。另外，酵母中维生素 B 2 含量也很
9、多。（ 5）功能繁多的维生素C维生素C 的结构是己糖的衍生物，因它有防治坏血病的功能，并有酸味，所以称其为抗坏血酸。它有四种异构体：L 抗坏血酸，D抗坏血酸，L异坏血酸，D异坏血酸。其中只有L 抗坏血酸具有生物活性。它们的结构式如下：维生素C 为白色晶体，易溶于水，它没有羧基，其酸性来自烯二醇的羟基。由于羟基与羟基及双键相连，所以烯二醇基极不稳定，可以和各种金属（ Na、 Ca、 Fe 等）成盐，也容易氧化为 L 脱氢抗坏血酸，后者可以再还原，它仍有生物活性，但脱氢 L 抗坏血酸开环水解成无生物活性的二酮基古洛糖酸。过程如下：维生素 C 在人体内具有许多重要的生理功能。其典型的生理功能如下：抗
10、癌作用： 它可促进胶原蛋白抗体的形成，因胶原蛋白能够包围癌细胞，因此维生素C 有抗癌作用。它能将胆固醇转化为胆汁酸，有降低胆固醇的作用。造血功能： 维生素 C 能将 Fe3 还原为 Fe2 ，使其易于吸收， 有利于血红蛋白的形成。总之维生素 C 有多种生理功能，在临床上除用它防治坏血病外，还广泛用作辅助治疗的重要药物。解毒作用：维生素C 对进入人体的重金属毒物如砷、汞、铅以及苯等有机物、药物的毒性和细菌病毒，都有缓解作用。对一些中毒症状，服用大量的维生素C，也有明显的缓解作用。预防病毒性感染：维生素C 可使病毒钝化，致病力减弱。常用维生素C，对预防流感、肝炎的感染有一定的作用。但目前对此功能尚
11、有争论。预防衰老：维生素C 和 E 的还原作用，可防止体内产生过氧化物出现“老年斑”，从而延缓衰老。同时摄入一定量的维生素C，也能防止老年人关节的僵硬。但需注意，过量服用维生素C，也有不良反应。此外，服用维生素C 期间，应忌食虾类，因虾类中含有对人体无毒的五价砷，维生素C 的还原作用可将它还原为对人体有毒的三价砷化合物。维生素C 缺乏的典型症状是齿龈及皮下出血，患者面色苍白、倦怠，特别易感染疾病。人体不能合成维生素C，所以只能从食物中摄取。维生素C 主要来源于水果和蔬菜，柑桔、柠檬、山楂、猕猴桃、番石榴、酸枣、番茄等带酸味水果和蔬菜含量丰富。此外，豆芽、辣椒中也含维生素C。人们也常将维生素C 做成价廉的片剂供药用。从维生素C 的众多生理功能和其主要来源途径来看，它确实是一种价廉物美的维生素。除以上介绍的一些常用维生素外，人体需要的维生素还有B3、B1、B12 、H、K、P 等。它们的功能、来源和别的维生素同列在下表。主要维生素的分类、功能及来源
食物中的维生素及其生理代谢功能
