理论教育 脂溶性维生素A和E的生理功能及重要性

脂溶性维生素A和E的生理功能及重要性

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:一组具视黄醇生物活性的化合物,包括预先形成的维生素A和维生素A原。维生素A是人类必需的一种脂溶性维生素,在人体中具有广泛而重要的生理功能。以上疾病的患者在疾病期或恢复期,维生素A的摄入量需要适当提高。此外,维生素E是维持生育必不可少的营养素,与精子生成、生殖能力有关,动物实验表明,缺乏维生素E会造成大鼠繁殖性能降低,胚胎死亡率增高。

脂溶性维生素A和E的生理功能及重要性

一组具视黄醇生物活性的化合物,包括预先形成的维生素A和维生素A原。前者主要来源于动物性食物中含有的视黄醇和视黄酰酯;后者指植物性食物可在体内转化生成视黄醇的少数类胡萝卜素,如β-胡萝卜素、α-胡萝卜素和β-隐黄素等。

维生素A是人类必需的一种脂溶性维生素,在人体中具有广泛而重要的生理功能。维生素A缺乏的临床表现主要是眼部和视觉以及其他上皮细胞功能异常的症状和体征。①视觉功能:暗适应能力下降,夜盲、结膜干燥和干眼症,出现毕脱氏斑,角膜软化穿孔而致失明。②皮肤黏膜:不同组织上皮干燥、增生及角化,以至出现各种症状(如皮脂腺及汗腺角化,出现皮肤干燥,毛囊角化过度,毛囊丘疹与毛发脱落)。③生长发育:胎儿生长和发育异常、免疫功能受损、感染性疾病的患病率和死亡率升高等。成人过量摄入会造成食欲减退、体重下降、皮肤干燥、脱屑、皲裂、脱发、长骨连接处肿胀、疼痛、肝脾大、骨皮质增生,有的人会发生血钙增高、高尿钙等表现。

根据中国居民膳食营养素参考摄入量,不同人群维生素A的推荐摄入量和可耐受最高摄入量存在差异。我国成人维生素A的RNI为:男性800μg RAE,女性700μg RAE;成人可耐受最高摄入量UL为3000μg RAE。在设计特殊医学用途配方食品时,需根据适用人群,在满足GB 29922—2013《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品通则》的基础上,进行适当调整。同时需注意特殊状态人群的维生素A需要量,铁缺乏、感染性疾病、寄生虫感染、能量和蛋白质缺乏、创伤病人以及膳食脂肪不足或脂肪吸收障碍,都会明显影响维生素的吸收、代谢和需要量。以上疾病的患者在疾病期或恢复期,维生素A的摄入量需要适当提高。

允许用于特殊医学用途配方食品的维生素A的化合物来源有醋酸视黄酯、棕榈酸视黄酯、β-胡萝卜素和全反式视黄醇。但不同化合物来源维生素A的换算关系为:1μg视黄醇当量=1μg全反式视黄醇=1.147μg醋酸视黄酯=1.832μg棕榈酸视黄酯=6μg β-胡萝卜素,可根据化合物理化特性、吸收利用率、维生素A含量和活性等确定所需化合物。

一组具有钙化醇生物活性的物质,又称抗佝偻病维生素,最常见和最具营养意义的是胆钙化醇(维生素D3)和麦角钙化醇(维生素D2)。维生素D2由植物(酵母或麦角)中存在的麦角固醇经日光或紫外线照射可转化而来;维生素D3可由动物皮肤的7-脱氢胆固醇经日光或紫外线照射转变而成。

维生素D本身没有生物活性,需在肝脏羟基化形成25-(OH)D,然后在肾脏形成具有生物活性的1,25-(OH)2D和24,25-(OH)2D才具有生物活性。维生素D与维生素受体结合后发挥多种生理功能:调节钙磷代谢,维持血液钙和磷浓度稳定;调节生长发育、细胞分化、免疫、炎症等。近年来研究发现低维生素D水平与高血压糖尿病血管疾病、慢性低水平炎症、某些肿瘤等疾病密切相关。

维生素D缺乏导致肠道钙、磷吸收减少,肾小管对钙磷的重吸收减少,影响骨钙化,造成骨骼和牙齿矿物质异常。儿童缺乏主要表现为佝偻病;成人,尤其是孕妇、乳母和老年人,表现为骨软化症,严重时会导致骨质疏松、骨折。维生素D过量造成的主要毒副作用是血钙过多,早期征兆主要包括食欲下降,口渴、恶心、呕吐、烦躁、腹泻或者便秘

我国0~12月龄婴儿维生素D的适宜摄入量(AI)为10μg/d,儿童、青少年、成人、孕妇和乳母维生素D的推荐摄入量(RNI)也均为10μg/d,而65岁以上老年人由于体内维生素D代谢效率和受体敏感性均有所降低,因此65岁以上老年人维生素D的RNI为15μg/d。鉴于越来越多的研究发现,维生素D与多种慢性疾病、自身免疫系统疾病、老年肌肉衰减综合症等疾病的发生、发展和防治中具有重要作用,特殊人群的维生素D摄入量可适当增加。

允许用于特殊医学用途配方食品的维生素D的化合物来源有维生素D2和维生素D3。有研究表明维生素D3比维生素D2的生物活性要好,但也有研究表明,维生素D2与维生素D3补充对血清维生素D水平具有同样的影响。此外维生素D3的成本更低,故目前多选择维生素D3作为化合物来源。

一组具有α-生育酚活性的生育酚和生育三烯酚及其衍生物,包括αβγδ 4种生育酚和αβγδ4种生育三烯酚两类共8种化合物,其中α-生育酚分布最广,含量最高,活性最强。维生素E对热、酸稳定,对氧极为敏感,油脂酸败可加速维生素E的破坏。

作为非酶抗氧化系统中重要的抗氧化剂,维生素E能清除体内的自由基,保护生物膜、脂蛋白中的多不饱和脂肪酸、细胞骨架及其他蛋白质的巯基免受自由基和抗氧化的攻击;动物模型和老年人群研究发现,维生素E对于维持正常的免疫功能很重要,尤其是T淋巴细胞功能;维生素E对不同抗原介导的体液免疫有选择性的影响,且呈剂量依赖性。此外,维生素E是维持生育必不可少的营养素,与精子生成、生殖能力有关,动物实验表明,缺乏维生素E会造成大鼠繁殖性能降低,胚胎死亡率增高。(www.daowen.com)

维生素E在自然界中广泛存在,一般情况下人体不会因摄入不足而导致缺乏。在α-生育酚转运蛋白(α-TTP)或脂蛋白合成基因异常、慢性胆汁淤积性肝病、短肠综合征、慢性腹泻、脂肪吸收不良等人群中可出现维生素E缺乏。维生素E缺乏的典型神经体征包括深层腱反射丢失、震颤和位感受损、平衡与协调改变、眼移动障碍、肌肉软弱和视野障碍。对于成年人来说,神经系统已经成熟,因此对维生素E缺乏较耐受,一般5~10年后才会出现神经系统方面的异常。但儿童的神经系统还处于发育阶段,对维生素E缺乏很敏感,若维生素E缺乏,不能及时给予维生素E补充治疗,可很快出现神经系统的异常症状,并影响认知能力和运动发育。维生素E的毒性相对较低,大多数成人可以耐受口服100~800mg的维生素E而没有明显毒性症状和生化指标的改变。

根据DRIs,不同人群维生素E的推荐摄入量和可耐受最高摄入量存在差异。我国成人维生素E的适宜摄入量AI为:14mgα-TE/d;成人可耐受最高摄入量UL为700mgα-TE。在设计特殊医学用途配方食品时,需根据适用人群,在满足GB 29922—2013的基础上,进行适量调整。

允许用于特殊膳食用食品的维生素E化合物来源包括d-α-生育酚、dl-α-生育酚、d-α-醋酸生育酚、dl-α-醋酸生育酚、混合生育酚浓缩物、d-α-琥珀酸生育酚、dl-α-琥珀酸生育酚。根据来源可分为天然维生素E和合成维生素E,天然存在的α-生育酚为RRR-生育酚(d-α-生育酚),合成的α-生育酚为全-外消旋-生育酚(dl-α-生育酚);天然维生素E活性高,但价格也高,合成维生素E虽活性下降,但更经济实惠。根据是否酯化,分为未酯化和酯化维生素E,酯化可降低活性,但酯类结构能防止维生素E的氧化并延长其保质期。不同形式和来源生育酚的活性见表2-28,根据需求选择合适的化合物来源。

表2-28 不同形式和来源生育酚的活性

一组含2-甲基-1,4-萘醌基团的化合物。一般有两种类型,植物来源的为叶绿醌(维生素K1),是人类维生素K的主要来源;细菌来源的为甲萘醌类,为维生素K2,其侧链上的异戊二烯链的数目不等,许多细菌产物属于这一类型,又简称为MKnn代表异戊二烯链的数目)。与营养学密切相关的维生素K2亚型包括MK4、MK7、MK9。维生素K3是人工合成产物,在哺乳动物和鸟类体内可转变为MK4

维生素K是形成凝血酶原等凝血有关的蛋白质所必需的,其缺乏主要症状为凝血障碍。近年来有关生理功能的研究揭示维生素K2在维持正常的骨钙代谢、保护心血管健康中有重要作用。Sarah等对13项RCT研究进行的Meta分析进一步证实补充维生素K1和维生素K2可有效降低骨丢失和骨质疏松患者的骨折发生率。此外,维生素K还与心血管健康相关,基质Gla蛋白是血管钙化的强抑制剂,维生素K缺乏可使Gla蛋白低羧化,影响血管钙化过程。近年来的一些大规模人群流行病学研究的结果也支持膳食摄入维生素K2有利于心血管健康,降低冠心病的发生率。

维生素K来源丰富,加之正常人肠道的大肠杆菌、乳酸杆菌等微生物也能合成一部分维生素K,正常成年人很少发生维生素K的缺乏。成年人维生素K的缺乏是由于疾病或药物治疗引起的继发性缺乏,如脂肪吸收异常(胃肠道功能紊乱、肝胆疾病等),肠道微生物合成维生素K障碍(胃肠道菌群紊乱、长期使用抗生素治疗)以及体内维生素K代谢紊乱者。

目前尚未见天然食物或补充维生素K对机体产生不良影响的动物或人群研究资料;美国针对19~30岁女性人群的研究发现,每天通过食物和维生素K补充剂摄入的维生素K最大量达到367μg,未观察到任何副作用。因此没有充足的资料来制定UL。

根据DRIs,不同人群维生素K的推荐摄入量存在差异。我国成人维生素K的AI为:80μg。在设计特殊医学用途配方食品时,需根据适用人群,在满足GB 29922—2013《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品通则》的基础上,进行适当调整。

允许用于特殊膳食用食品的维生素K1的化合物来源只有植物甲萘醌。目前维生素K2还不能用于特殊医学用途配方食品。

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