第三节 维生素

一、维生素概述

（一）维生素的共同特点

（1）维生素是人体代谢不可缺少的成分，均为有机化合物，都是以本体（维生素本身）的形式或可被机体利用的前体（维生素原）的形式存在于天然食物中。

（2）维生素在体内不能合成或合成量不足，也不能大量储存于机体的组织中，虽然需求量很小，但必须由食物供给。

（3）维生素在体内不能提供热量，也不能构成身体的组织，但具有特殊的代谢功能。

（4）人体一般仅需少量的维生素就能满足正常的生理需要。但若供给不足，就会影响相应的生理功能，严重时会产生维生素缺乏病。

由上可见，维生素与其他营养素的区别在于它既不供给机体热能，也不参与机体组成，只需少量即可满足机体需要，但绝对不可缺少。缺乏任何一种维生素都会引起疾病。

（二）维生素命名及分类

维生素的种类很多，根据其溶解性可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类，见表2－4。其中，脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K；水溶性维生素包括维生素B1、维生素B2、烟酸、维生素B6、维生素B12、叶酸、泛酸、胆碱、生物素及维生素C等。

脂溶性维生素溶于脂肪及脂溶剂中，在食物中与脂类共同存在，在肠道吸收时也与脂类吸收有密切关系。而水溶性维生素不溶于脂肪及脂溶剂，易溶于水，容易在烹调加工中损失。

脂溶性维生素只能够溶解并储存在脂肪组织中，故排泄率不高，可在体内长期大量地储存，长期摄入过多可在体内蓄积以致引起中毒。水溶性维生素可以轻易地溶于体内水溶液中，产生毒害作用的可能性很小，摄入过量一般不会引起中毒，但常会干扰其他营养素的代谢。体内缺乏水溶性维生素的可能性较大。补充维生素必须遵循合理的原则，不宜盲目加大剂量。

二、维生素A

维生素A的化学名为视黄醇，是最早被发现的维生素。维生素A有两种：一种是维生素A醇，是最初的维生素A形态（只存在于动物性食物中）；另一种是胡萝卜素，在体内转变为维生素A的预成物质（可从植物性及动物性食物中摄取）。维生素A的计量单位有IU单位（International Units）和RE单位（Retinol Equivalents）。维生素A较稳定，一般的烹调加工方法不致破坏，但易被空气氧化破坏，尤其在高温和紫外线照射下。如果食物中同时含有磷脂、维生素E和维生素C或其他抗氧化物质，则对维生素A有保护作用。

（一）维生素A的消化和吸收

维生素A在小肠与胆汁酸脂肪分解产物一起被乳化，由肠黏膜吸收。维生素A在人体的储存量随着年龄递增而减少，老年人明显低于年轻人，不同性别储存量也有所不同。维生素A在体内的平均半衰期为128～154h，在无维生素A摄入时，每日肝中损失（分解代谢）率约为0.5%。

（二）维生素A的生理功能

维生素A具有以下生理功能：

（1）维持正常视觉功能，防止夜盲症。人视网膜中有杆状细胞和锥状细胞，分别对弱光和强光敏感，以维持昼夜的正常视力。其中，杆状细胞内含的感光物质为视紫红质，对弱光敏感，与暗视觉有关。当维生素A缺乏时，视紫红质合成减少，暗适应能力下降，甚至造成夜盲症。

（2）维护上皮组织的健康。当维生素A缺乏时，会出现E皮组织萎缩、皮肤干燥、角化过度、脱屑、腺体分泌减少、角膜溃疡等病症。

（3）促进生长发育。维生素A有助于细胞增殖与生长，是机体生长的要素，对婴幼儿生长发育特别重要。当维生素A缺乏时，可能出现生长停滞、发育不良等现象。

（4）抗癌作用。近年来，研究表明维生素A能防止多种类型的上皮癌的发生和发展。当身体缺乏维生素A时，容易致癌。

（5）抗氧化作用。维生素A可保护微血管免受自由基侵害，提高免疫力。β－胡萝卜素这一功能更强，转化为维生素A后功能减弱。

（6）预防贫血。维生素A可改善铁的吸收和运输，预防缺铁性贫血。

（三）维生素A的缺乏和过量

1．维生素A缺乏

夜盲症是人类缺乏维生素A最早出现的症状之一。患夜盲症者夜间视力减退，暗适应时间延长。

维生素A缺乏最明显的一个结果是眼干燥症，其表现为眼睛对光敏感，眼睑肿胀，眼泪分泌停止，粘满脓液，发展下去可致失明。皮肤病是维生素A缺乏的另一重要表现，其早期表现在口腔、咽喉、呼吸道及泌尿生殖道等部位的病变。维生素A长期摄取不足，会导致毛囊角化过度，皮肤干燥形似鸡皮，多见于上、下肢，以后向腹部、背部、颈部蔓延，使人抗感染能力下降。

此外，当维生素A缺乏时，免疫功能降低，血红蛋白合成代谢出现障碍，生殖失调，儿童生长发育迟缓。

2．维生素A过量

当维生素A在体内过多时，因其具有脂溶性不能随尿排除，而储存于肝脏和其他部位，最后达到中毒水平，可引起急、慢性中毒。急性中毒可出现头痛、恶心、呕吐、脱皮等症状，慢性中毒可出现肝大、长骨末端外周部分疼痛、皮肤瘙痒、肌肉僵硬等症状。

过量食入胡萝卜素可出现高胡萝卜素血症，易出现类似黄疸的皮肤。此外，还有维生素A过多致胎儿畸形的报道，普通膳食一般不会引起维生素A过多，其过多主要是由于摄入维生素A浓制剂引起的，但也有食用狗肝或鲨鱼肝引起中毒的报道。

（四）维生素A的食物来源

维生素A主要来源于动物性食物，如动物肝脏、蛋黄、奶类及鱼肝油等。维生素A原主要是β－胡萝卜素，多存在于红、黄、绿色蔬菜和水果中，如胡萝卜、菠菜、油菜、苜蓿、辣椒和杏、芒果、柿子等。β－胡萝卜素在体内可转化为维生素A。需要注意的是，水果和蔬菜的颜色深浅并非是判断含维生素A多寡的绝对指标。

六、维生素B1

维生素B1又称硫胺素或抗神经炎素，是由嘧啶环和噻唑环结合而成的一种B族维生素。为白色结晶或结晶性粉末，有微弱的特臭，味苦，有引湿性，露置在空气中易吸收水分。pH值在3.5时可耐100℃高温，pH值大于5时易失效。遇光和热时效用下降，故应置于遮光、凉处保存，不宜久储。在酸性溶液中很稳定，在碱性溶液中不稳定，易被氧化和受热破坏。

（一）维生素B1的消化和吸收

食物中的维生素B1有三种形式，即游离形式、硫胺素焦磷酸酯和蛋白磷酸复合物。结合形式的维生素B1在消化道裂解后被吸收。吸收的主要部位是空肠和回肠。大量饮茶会降低肠道对维生素B1的吸收，酒精中含有抗维生素B1物质，叶酸缺乏可导致维生素B1吸收障碍。维生素B1由尿液排出，不能被肾小管再吸收。

维生素B1在胃肠道主要是被十二指肠吸收。吸收不良综合征或饮酒过多可阻止维生素B1的吸收。肌肉注射维生素B1吸收迅速。吸收后可分布于机体各组织中，也可进入乳汁，体内不储存。血浆半衰期约为0.35h。肝内代谢，经肾排泄。

维生素B1在肝、肾和白细胞内转变成硫胺素焦磷酸酯，后者是体内丙酮酸分解所需的羧化酶的辅酶。但维生素B1在体内不储存，故短期缺乏即可造成患者丙酮酸在体内的蓄积，从而扰乱糖代谢。

（二）维生素B1的生理功能

维生素B1具有以下生理功能：

（1）促进碳水化合物和脂肪的代谢，在能量代谢中起辅酶作用，没有硫胺素就没有能量。维生素B1是构成α－酮酸脱羧酶的主要成分，为糖代谢必需物质。

（2）提供神经组织所需要的能量，防止神经组织萎缩和退化，预防和治疗脚气病。

（3）对人体的直接功能有：维持正常的食欲、肌肉的弹性和健康的精神状态。维生素B1可抑制胆碱酯酶活性，减少乙酰胆碱的分解，从而保证消化腺的分泌和促进肠蠕动。

（三）维生素B1的缺乏和过量

1．维生素B1缺乏

维生素B1缺乏常由于摄入不足、需要量增高和吸收利用障碍引起；同时，肝损害、饮酒也可引起维生素B1缺乏。长期透析的肾病者、完全胃肠外营养的病人以及长期慢性发热病人都可发生。

维生素B1缺乏的初期症状有疲乏、淡漠、食欲差、恶心、忧郁、急躁、沮丧、腿麻木和心电图异常等。一般分成以下几类：

（1）干性脚气病。以多发性神经炎症为主，出现上行性周围神经炎，表现为指、趾麻木，肌肉酸痛、压痛，尤以腓肠肌为甚。胃肠神经受累使胃肠蠕动减弱，便秘、消化液分泌减少，致食欲减退、消化不良。

（2）湿性脚气病。以水肿和心脏症状为主，由于心血管系统功能障碍，出现水肿、心悸、气促等，进而可出现右心室扩大现象，若不及时处理，会造成心力衰竭。

（3）婴儿脚气病。该病多发生于2岁以内（尤以2～6个月为多）的婴幼儿，多因母体缺乏维生素B1或喂养不合理所致，主要表现有吐奶、尿少、夜啼、声嘶、抽搐等，严重者可因呼吸或心力衰竭而死亡。

2．维生素B1过量

大剂量静脉注射维生素B1时，可能发生过敏性休克；大剂量用药时，可能干扰测定血清茶碱浓度，测定尿酸浓度可呈假性增高，尿胆原可产生假阳性。

（四）维生素B1的食物来源

含维生素B1较丰富的有动物内脏（肝、心及肾）、肉类、豆类、花生，以及粗加工的谷类、蛋、奶等。水果、蔬菜等也含有维生素B1，但含量较低。谷类是我国人民的主食，也是维生素B1的主要来源。但过分去除麸皮与糠，会导致维生素B1大量损失，烹调时加碱可使维生素B1损失增高。此外，某些食物中有抗维生素B1因子，使维生素B1结构发生改变，活力降低，如某些鱼及软体动物的内脏中含有硫胺素酶，可使维生素B1被分解破坏，但烹调加热会破坏这些酶，所以鱼不宜生吃。

七、维生素B2

维生素B2又称核黄素，是机体中许多酶系统的重要辅基的组成成分，参与物质和能量代谢。维生素B2分子式为C17H20N4O6。它是人体必需的13种维生素之一，作为维生素B族的成员之一，微溶于水，可溶于氯化钠溶液，易溶于稀的氢氧化钠溶液。

（一）维生素B2的消化和吸收

膳食中的大部分维生素B2是以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶形式和蛋白质结合存在。进入胃后，在胃酸的作用下，与蛋白质分离，在上消化道转变为游离型维生素B2后，在小肠上部被吸收。当摄入量较大时，肝肾常有较高的浓度，但身体储存维生素B2的能力有限，超过肾阈即通过泌尿系统以游离形式排出体外，因此每日身体组织的维生素B2都保持在一定水平。

（二）维生素B2的生理功能

维生素B2具有以下生理功能：

（1）促进发育和细胞的再生。

（2）促使皮肤、指甲、毛发的正常生长。

（3）帮助消除口腔内、唇、舌的炎症。

（4）增进视力，减轻眼睛的疲劳。

（5）和其他的物质相互作用可促进碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢。

（三）维生素B2的缺乏和过量

1．维生素B2缺乏

维生素B2缺乏较为普遍。幼儿及少年儿童由于生长发育快，代谢旺盛，若不注意，更易缺乏维生素B2。维生素B2的缺乏易导致脂溢性皮炎（眼、鼻及附近皮肤脂溢且有皮屑及硬痂）；引起嘴唇发红、口腔炎、口唇炎、口角炎、舌炎；会使眼睛充血、易流泪、易有倦怠感、头晕；引起阴道瘙痒、口腔溃疡等炎症和机能障碍，称为核黄素缺乏病。

2．维生素B2过量

维生素B2摄取过多，可能引起瘙痒、麻痹、灼热感、刺痛等。假如正在服用抗癌药，如氨甲蝶呤，则过量的维生素B2会降低这些抗癌剂的效用。

（四）维生素B2的食物来源

维生素B2主要来源于奶类及其制品、动物肝脏与肾脏、蛋黄、鳝鱼、胡萝卜、酿造酵母、香菇、紫菜、茄子、鱼、芹菜、橘子、柑、橙等。

十一、维生素C

维生素C又称L－抗坏血酸，是一种水溶性维生素。

（一）维生素C的消化和吸收

摄入的维生素C通常在小肠上方（十二指肠和空肠上部）被吸收，而仅有少量被胃吸收，同时口中的黏膜也吸收少许。未被吸收的维生素C会直接传送到大肠中，无论传送到大肠中的维生素C的量有多少，都会被肠内微生物分解成气体物质，无任何作用，所以身体的吸收能力固定时，多摄取就等于多浪费。

维生素C在体内的代谢过程及转换方式目前仍无定论，但可以确定维生素C最后的代谢物是由尿液排出。如果尿液中维生素C的浓度过高，可使尿液酸碱度降低，防止细菌滋生，所以有避免尿道感染的作用。

（二）维生素C的生理功能

维生素C具有以下生理功能：

（1）促进骨胶原的生物合成，利于组织创伤口更快愈合。

（2）促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。

（3）改善铁、钙和叶酸的利用；改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管疾病。

（4）促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血，防止关节痛、腰腿痛。

（5）增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。

（6）水溶性强抗氧化剂，主要作用在体内水溶液中。

（7）坚固结缔组织，促进胶原蛋白的合成，防止牙龈出血。

（三）维生素C的缺乏和过量

1．维生素C缺乏

胶原蛋白的合成需要维生素C参加，如果维生素C缺乏，胶原蛋白就不能正常合成，导致细胞连接障碍，易引发坏血病。体内维生素C不足，微血管容易破裂，血液将会流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生，则产生瘀血、紫癍现象；在体内发生，则引起疼痛和关节胀痛；严重时在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象，乃至死亡。缺乏维生素C将会引起牙龈萎缩、出血，诱发动脉硬化、贫血。维生素C使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进肠道对铁的吸收，提高肝脏对铁的利用率，有助于治疗缺铁性贫血。缺乏维生素C将使人体的免疫力和机体的应急能力下降。

2．维生素C过量

如果短期内服用维生素C补充品过量，会产生多尿、下痢、皮肤发疹等副作用；长期服用过量维生素C补充品，可能导致草酸及尿酸结石；小儿生长时期过量补充维生素C，容易产生骨骼疾病；如果一次性摄入维生素C2500～5000mg甚至更高时，可能会导致红细胞大量破裂，出现溶血等严重现象。

（四）维生素C的食物来源

富含维生素C的食物主要有樱桃、番石榴、红椒、黄椒、柿子、青花菜、草莓、橘子、芥蓝、菜花、猕猴桃等。

三、维生素D

维生素D为固醇类衍生物，具抗佝偻病作用，故又称抗佝偻病维生素。维生素D家族中最重要的成员是维生素D2和维生素D3。植物不含维生素D，但维生素D原在动植物体内都存在。

（一）维生素D的消化、吸收和代谢

口服的维生素D2或维生素D3至小肠，在胆汁的作用下，与脂质一同自黏膜吸收成乳糜微粒经淋巴系统入肝；注射的维生素D2或维生素D3吸收后也经血入肝。在肝细胞微粒体经25－羟化酶的作用下形成25－OHD入血，25－OHD为血清中多种维生素D代谢产物中含量最多且最稳定的一种，其血清浓度可代表机体维生素D营养状态，正常值为11～68mg/mL。25－OHD经血入肾，在近端曲管细胞的线粒体内经1－α羟化酶的作用生成1,25－（OH）2D3，其产生受内分泌系统的严格控制，其血清含量随人体对钙、磷的需要而增多或减少。血（甲状旁腺素）PTH的升高及钙、磷降低，使1－α羟化酶活性增强，致1,25－（OH）2D3增多；当血钙、磷增高时，24－R羟化酶活性增强，使24,25－（OH）2D3增多。许多组织的细胞有1,25－（OH）2D3的受体，如小肠黏膜细胞、骨细胞、肾远端曲管细胞、皮肤生发层细胞、胰岛细胞及乳腺细胞等。肾、肠、软骨等细胞的线粒体并有24－R羟化酶，在血钙、磷正常或升高时，25－OHD在肾、肠经24－羟化酶羟化成24,25－（OH）2D3，其生物活性远低于1,25－（OH）2D3。

正常人摄入维生素D2或维生素D3后，80%以上可自小肠吸收，其代谢物与部分维生素D2或维生素D3自胆汁及粪便排泄。4%以下自尿液排出。摄入或充分晒太阳后合成较多量维生素D时，可储于脂肪及肝达数月。

（二）维生素D的生理功能

维生素D具有以下生理功能：

（1）提高肌体对钙、磷的吸收，使血浆钙和血浆磷的水平达到饱和程度。

（2）促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全。

（3）通过肠壁增加磷的吸收，并通过肾小管增加磷的再吸收。

（4）维持血液中柠檬酸盐的正常水平。

（5）防止氨基酸通过肾脏损失。

（三）维生素D的缺乏和过量

1．维生素D缺乏

维生素D缺乏性佝偻病简称佝偻病，是维生素D缺乏引起钙、磷代谢紊乱而造成的代谢性骨骼疾病。我国小于3岁的儿童中佝偻病发病率为20%～30%，部分地区已达80%以上，是婴幼儿期常见的营养缺乏症之一，因此卫生部将其列为儿童保健四种疾病之一。临床表现以多汗、夜惊、烦躁不安和骨骼改变为特征。该病常与维生素D的摄入不足、少见阳光、吸收不良、代谢障碍（如肝肾疾病或长期使用抗癫痫药物）等有关。

2．维生素D过量

维生素D过量导致中毒，往往是长期大剂量服用浓缩鱼肝油所致。临床表现为低热、厌食、精神不振、头痛、体重下降、多尿，血清钙、磷升高，易发生软组织钙化、肾结石等。此时需立即停服维生素D，限制钙盐摄入等。

（四）维生素D的食物来源

维生素D的食物来源有三个方面：正常的食物、维生素D强化食物和浓缩的天然食物。我国建议孕妇每日应摄取10 μg维生素D，为了达到这个供给量标准，孕妇应注意多从食物中摄取维生素D，增加日光照射时间，以防止维生素D缺乏症的出现。

一般的食物维生素D含量不丰富。含量较多的食物有海产鱼类、蛋类和黄油。维生素D强化食品多为奶类食品和婴儿食品。近年来，我国多数大城市采用鲜奶强化维生素D的摄入。

四、维生素E

维生素E又称生育酚，是最主要的抗氧化剂之一，可溶于脂肪和乙醇等有机溶剂，不溶于水，对热、酸稳定，对碱不稳定，对氧敏感，对热不敏感，但油炸时维生素E活性明显降低。维生素E在早期研究过程中，发现与生殖有关，被命名为生育酚，是一种延缓衰老的维生素，因此又被称为能吃的美容化妆品。

（一）维生素E的消化和吸收

在胆酸、胰液和脂肪存在时，维生素E在脂酶的作用下，以混合微粒在小肠上部经非饱和的被动弥散方式被肠上皮细胞吸收。各种形式的维生素E被吸收后大多由乳糜微粒携带经淋巴系统到达肝脏。肝脏中的维生素E通过乳糜微粒和极低密度脂蛋白（VLDL）的载体作用进入血浆。乳糜微粒在血循环的分解过程中，将吸收的维生素E转移进入脂蛋白循环，其他的作为乳糜微粒的残骸。α－生育酚的主要氧化产物是α－生育醌，在脱去含氢的醛基后生成葡萄糖醛酸。葡萄糖醛酸可通过胆汁排泄，或进一步在肾脏中被降解产生α－生育酸从尿中排泄。

（二）维生素E的生理功能

维生素E具有以下生理功能：

（1）抗氧化作用。维生素E是一种很强的抗氧化剂，在体内保护细胞膜的完整性和正常功能，使其免受过氧化物的损害，起到保护血管、心脏、乳房、眼睛、皮肤等器官和预防多种疾病的作用。

（2）维持生育功能。维生素E与雄性动物的精子生成和雌性动物的生育能力有关，所以称其生育酚。临床中常用于治疗不孕症、先兆性流产和习惯性流产等。

（3）抗衰老作用。组织衰老时，细胞内常出现脂褐素沉着现象。维生素E具有减少组织内脂褐素的产生、改善皮肤弹性以及延迟性腺萎缩等防衰老作用。

（4）防癌及增强免疫作用。维生素E能阻止致癌物质亚硝胺的生成，维持血液白细胞的正常功能，从而对防止癌症、增强机体免疫具有积极作用。

（5）预防心脑血管疾病。维生素E能减少血小板聚集、扩张血管、改善血液循环，从而可预防心脑血管疾病。

（三）维生素E的缺乏和过量

1．维生素E缺乏

维生素E缺乏症是以脑软化症、渗出性素质、白肌病和繁殖障碍为特征的营养缺乏性疾病，其临床症状主要有红细胞被破坏、肌肉变性、贫血症、生殖机能障碍等。

2．维生素E过量

长期服用大剂量维生素E可引起各种疾病。其中较严重的有：

（1）血栓性静脉炎或肺栓塞，或两者同时发生，这是由于大剂量维生素E可引起血小板聚集和形成。

（2）血压升高，停药后血压可以降低或恢复正常。

（3）男女两性均可出现乳房肥大。

（4）头痛、头晕、眩晕、视力模糊、肌肉衰弱。

（5）皮肤豁裂、唇炎、口角炎、荨麻疹。

（6）糖尿病或心绞痛症状明显加重。

（7）激素代谢紊乱，凝血酶原降低。

（8）血中胆固醇和甘油三酯水平升高。

（9）血小板增加，免疫功能减退。

（10）肌肉衰弱、疲劳、呕吐和腹泻。

（四）维生素E的食物来源

维生素E广泛存在于植物油中，其中以麦芽胚油和玉米油含量最多。某些谷类、坚果类食物及绿叶菜，以及肉类、奶油、乳、蛋及鱼肝油中也含有一定数量的维生素E。