营养学基础知识三.ppt

水溶性维生素,人们最早发现的维生素是维生素B（硫胺素）和维生素C，当时命名为生命胺（vital amine），B和C则来源于试管的编号后来发现许多维生素的化学本质并不是胺，所以把amine后面的e去掉，将vital amine 缩写为vitamin而且人们还发现编号为B的试管中含有多种物质，而是有12种之多，所以在B的后面加上数字表示不同的种类，这就是VitB1、VitB2VitB12的来历再后来，人们又发现这12种里面有些在功能上与其他相差很大，不具有维生素的特点，所以把它们去除，因此现在B族维生素中的数字排序并不是连续的,概述,水溶性维生素,硫胺素（维生素B1）,理化性质吸收、转运和代谢生理功能缺乏症机体营养状况评价供给量和食物来源,理化性质,由一个吡啶，一个噻唑环通过亚甲基桥连接略带酵母气味，易溶于水，微溶于乙醇对酸稳定，在碱性环境中易被分解破坏对亚硫酸盐敏感可被食物中的抗硫胺素因子破坏,吸收、转运和代谢,主要在空肠吸收以焦磷酸酯的形式由红细胞完成体内转运以不同的形式存在于各种组织细胞内成人体内约30mg，以肝、肾、心脏含量最高生物半衰期为9.5-18.5天，代谢产物为嘧啶和噻唑及其衍生物,硫胺素在体内的存在形式：硫胺素焦磷酸酯（TPP）硫胺素单磷酸酯（TMP）硫胺素三磷酸酯（TTP）游离硫胺素,生理功能,作为辅酶参与糖类代谢，是机体内整个物质代谢和能量代谢中的关键物质。维持神经肌肉特别是心肌的正常功能。神经冲动可使硫胺素磷酸化合物去磷酸，并在膜上移位，使Na+自由通过；硫胺素缺乏使血液入组织中的量增加，增加心脏输出负担，并且影响心肌能量代谢。维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌。,B1 Bombs Mosquitoes,Some people swear that an extra dose of thiamin repels pesky mosquitoes Researchers at Lake Superior State College in Michigan proved that B1 actually did repel the bugs(60 volunteers),硫胺素缺乏症,硫胺素在体内贮量极少，如若饮食中缺乏，在1-2周后，人体组织中硫胺素将迅速降低，持续时间延长将出现缺乏症。缺乏原因：1、摄入不足，多发生在不发达国家2、酒精中毒，发达国家常见的原因3、肝损害、肾病长期透析、完全胃肠外营养、长期发热等4、先天性缺陷：先天性代谢缺陷,硫胺素缺乏症,一、脚气病（beriberi）辛伽罗语 beri=weakness,湿性脚气病1、分型 干性脚气病 混合型脚气病 婴儿脚气病2、症状：主要影响心血管和神经系统，初期症状包括疲乏、淡漠、食欲差、恶心、忧郁、急躁、沮丧、下肢麻木、心电图异常等,3、干性脚气病,以多发性神经炎症状为主：出现周围神经炎，指、趾麻木，肌肉酸痛、压痛，尤其是腓肠肌腱反射异常：发病初期亢进，后期减弱或消失神经瘫痪，肌肉萎缩：垂腕、垂足胃肠症状：胃肠蠕动减弱，便秘，消化液分泌减少，食欲降低，消化不良等,Dry beriberiBilateral wrist Foot drop,4、湿性脚气病,主要表现为心血管系统障碍：水肿、右心室肥大、心动过速、心悸、气喘等严重者或处理不及时，常导致心力衰竭，俗称“脚气冲心”胃肠症状：便秘、厌食、消化不良等,“Wet beriberi”is the result of a prolonged deficiency of thiaminWhen the edematous legs are pressed,these depressions will swell again as the fluid collects again,Wet beriberi with edema of the legs,Wet beriberi Comparison of the chest X-rays showing heart size before thiamin treatment(upper left)and response to therapy measured at 10 day intervals(clockwise),严重缺乏者可同时出现神经和心血管系统症状6、婴儿脚气病多发生于25月龄的婴儿多为由硫胺素缺乏的乳母喂养的乳儿发病急且重，进展迅速，常于症状出现后12天内突然死于心力衰竭,5、混合型脚气病,消化系统：食欲下降、腹泻或便 秘、肠蠕动减弱、肠 壁柔软或腹胀症状 循环系统：脉速、气促、全身浮肿、心力衰竭 神经系统：烦躁、腱反射减退或 消失、嗜睡、呆视、眼睑下垂、失声、惊厥母亲孕期缺乏硫胺素可引起新生儿先天性脚气病,硫胺素缺乏症,二、脑病韦尼克（Wernicke）脑病科尔萨夫（Korsakoff）精神病,这两种情况均是酒精中毒者的典型体征，也有人称之为脑性脚气病。,1、韦尼克（Wernicke）脑病特点是精神错乱、共济失调、眼肌麻痹、精神病、虚淡症（假记忆）以及昏迷2、科尔萨夫（Korsakoff）精神病是一种遗忘性疾病，被认为是属于韦尼克病的精神病部分尸检结果表明主要为中脑和下部脑区异常,硫胺素缺乏症,三、其他相关疾病枫树糖浆尿病（支链病）先天性乳酸酸中毒赖氏病（Leigh Disease）巨幼红细胞性贫血,是与硫胺素代谢缺陷有关的遗传性疾病，口服大剂量硫胺素后病情可得到改善。,枫树糖浆尿病（支链病）常染色体隐性遗传病，是由于缺乏支链-酮酸脱氢酶复合物引起的，患者的尿有枫糖浆气味先天性乳酸酸中毒 主要见于儿童，以乳酸和丙酮酸酸中毒、神经性异常以及发育迟缓为特征，由于缺乏丙酮酸脱氢酶复合体引起,赖氏病（Leigh Disease）又称为亚急性坏死性脑脊髓炎，是婴儿和儿童发育早期的一种致命性疾病，伴有虚弱、厌食、说话和眼运动困难以及生长停滞巨幼红细胞性贫血 是婴儿期和儿童期的一种罕见疾病，特点为巨幼红细胞性贫血，并伴有感觉神经性耳聋和糖尿病，也可能出现心脏异常和眼底萎缩，与细胞内硫胺素缺乏状态和硫胺素焦磷酸化损伤有关,人体营养状况评价,1、尿中硫胺素排出量负荷实验：成人一次口服5mg，4小时尿中排出总量 200 g 正常,任意尿硫胺素与肌酐排出量的比值：以硫胺素（g/g）肌酐表示 27 缺乏 成人判断标准 2765 不足 66 正常 儿童、青少年的判断标准因年龄而异,2、红细胞转酮醇酶活力系数（erythrocyte transketolase action coefficient，ETK-AC）或TPP效应,血液中的硫胺素绝大多数以TPP形式存在于红细胞中，并作为转酮醇酶辅酶而发挥作用加TPP与不加TPP时红细胞中转酮醇酶活力之差占基础活性的百分率即ETK-AC，或称TPP效应16%为不足，25%为缺乏,中国居民膳食硫胺素参考摄入量（DRIs）,食物来源,主要为未精制的谷类食物瘦猪肉及内脏豆类、种子或坚果类发酵生产的酵母产品强化食品鱼、蛋、奶、蔬菜、水果中含量很少,几种食物中硫胺素含量（mg/100g）,核黄素（维生素B2）,理化性质吸收和转运生理功能缺乏症机体营养状况评价供给量和食物来源,理化性质,由核糖和异咯嗪组成的平面结构物质橙黄色针状结晶，有微苦味，水溶性较差对酸稳定，在碱性环境中易被分解破坏对紫外光高度敏感,吸收和转运,存在形式：黄素单核苷酸（flavin mononucleotide，FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide，FAD）游离核黄素 黄素酰肽类（flavinyl peplides）,在肠道水解后释放出游离核黄素后，靠主动转运吸收，需要Na+和ATP酶参与胃酸和胆盐可促进其吸收抗酸制剂、乙醇、某些金属离子、咖啡、茶碱和抗坏血酸可与之形成络合物，影响其生物利用率与白蛋白和免疫球蛋白结合转运,生理功能,1、辅酶 是多种氧化酶系统中的关键部分呼吸链能量产生氨基酸和脂肪氧化嘌呤碱转化成尿酸芳香族化合物的氧化蛋白质合成体内铁吸收、转运、贮存和动员,2、抗氧化活性 缺乏时常伴有脂质过氧化作用增强3、其他功能，包括：肾上腺皮质激素产生骨髓中红细胞的生成糖原与脂肪酸代谢与细胞色素P-450结合，参与药物代谢,核黄素缺乏症,1、缺乏原因：摄入不足和酗酒是最常见的原因药物引起的（如抗精神病药物）2、症状：主要表现在唇、舌、口腔粘膜和会阴处皮肤，又称为“口腔生殖综合征”,口部症状：口角裂纹、口腔粘膜溃疡、地图舌皮肤症状：丘疹或湿疹性阴囊炎（女性 阴唇炎）、脂溢性皮炎眼部症状：睑缘炎、角膜周围血管增生、羞明其他症状：贫血、生长迟缓、胎儿骨骼 畸形,核黄素缺乏性舌炎（红、痛、裂痕）“地图舌”,核黄素缺乏性口角炎、口角裂纹,脂溢性皮炎“T形区”（鼻唇沟、眉间、眼睑）和耳后为多发部位,人体营养状况评价,1、尿中核黄素排出量负荷实验：成人一次口服5mg，4小时尿中排出总量 400g 缺乏 判断标准 400799 g 不足 8001300 g 正常,任意尿核黄素与肌酐排出量的比值：以核黄素（g/g）肌酐表示 27 缺乏 成人判断标准 2779 不足 80269 正常,2、全血谷胱甘肽还原酶活力系数（glulathione reducase action coefficient，GR-AC）,全血谷胱甘肽还原酶属于典型的黄素酶在CoA II 饱和的溶血试样中，加入一定量的谷胱甘肽（GSSH），测定加FAD与不加FAD时还原性谷胱甘肽（GSH）的生成量，二者的比值即GR-AC1.8为缺乏,中国居民膳食核黄素参考摄入量（DRIs）,食物来源,谷类和蔬菜是我国居民的主要来源良好的来源为动物性食物，如内脏、蛋黄、乳类绿叶蔬菜类和豆类粮谷类含量较低，尤其是精制的粮谷,几种食物中核黄素含量（mg/100g）,尼克酸（烟酸）,概述理化性质吸收、转运和代谢生理功能缺乏症机体营养状况评价供给量和食物来源,概述,烟酸（niacin）又名尼克酸（nicotinic acid）、抗癫皮病因子（pellagra preventing factor）、维生素B3 1867年科学家就通过尼古丁（nicotine）氧化得到了烟酸1911年Funk从米糠中提取抗脚气病维生素时分离出了烟酸1935年Warburg发现烟酰胺是脱氢酶的辅酶1937年人们发现烟酸可以有效地治疗狗的黑舌病和人的癞皮病，从而得到了抗癞皮病因子之称,理化性质,吡啶-3-羧酸，分子式C6H5NO2，分子量为123.11 广义上的烟酸是指吡啶-3-羧酸及其衍生物的总称 烟酰胺或尼克酰胺是烟酸最主要的一种衍生物烟酸结晶呈白色，稳定不吸潮，230升华而不分解，溶于水和乙醇烟酰胺的溶解性大于烟酸，但二者均不溶于乙醚对酸、碱、光、热皆稳定，是最稳定的一种维生素，一般烹调损失极小,烟酸,烟酰胺,NAD(P)+,NAD(P)+的体内合成,吸收、转运和代谢,食物中烟酸主要以NAD和NADP辅酶的形式存在,NAD(P)辅酶,焦磷酸酶,烟酰单核苷酸(NMN),碱性磷酸酶,NAD甘油水解酶,烟酰胺,烟酸和烟酰胺主要在肠道内吸收低浓度主动吸收（Na+依赖）高浓度被动扩散高浓度时也可在胃内被动扩散吸收,血液中主要存在形式为烟酰胺肠粘膜及肝脏中NAD的酶解运送到机体各种组织进入组织细胞内重新合成NAD或NADP肝脏是NAD的贮存和代谢器官主要分解代谢产物如甲基化和羟基化物烟酸是B族维生素中唯一可以在体内合成的一种机体组织细胞可以利用色氨酸自身合成烟酸平均约60mg色氨酸可转化为lmg烟酸转化过程受核黄素、维生素B6、铁营养状况以及Cu2的影响正常摄入量时，烟酸从尿中的排出很少所有形式的烟酸都可以在肾小球被重吸收体内过多的烟酸在S-腺苷蛋氨酸依赖的N-甲基转移酶的催化作用下，在肝脏甲基化后形成N-甲基烟酰胺（N-MN），随尿排出尿中的其他排泄形式有N-MN的氧化产物2或4-吡啶酮以及少量的烟酸或烟酸的氧化、羟基化产物,L-色氨酸-氨基-羧基-己二烯-半醛,生理功能,参与生物氧化还原反应 NAD和NADP是体内许多重要的脱氢酶的辅酶如乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等烟酸作为这些酶的辅酶参与所有细胞内呼吸链的组成，在生物氧化还原反应中起递氢体或受氢体作用参与蛋白质ADP核糖基化过程作为酶系统的底物ADP-核糖基作用影响多种不同的系统，其中包括受体蛋白的氨基酸残基环ADP核糖可影响细胞内贮存钙的动员以及钙离子转运。此外，一种NADP（NAADP）的脱酰氨基代谢产物也是有效的Ca2+释放体，但与环状ADP-核糖作用不同,作为葡萄糖耐量因子的组分促进胰岛素反应作用原理尚不明游离烟酸无此作用调节血脂的作用 药理剂量的烟酸具有降低血胆固醇、甘油三酯的作用可以降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL）和极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL），升高高密度脂蛋白胆固醇（HDL）可以减少非致命性心肌梗塞的复发率烟酰胺无此作用,烟酸缺乏和过量,烟酸缺乏多见于以玉米、高粱为主要食物的人群中结合型烟酸不能被人体利用色氨酸含量低缺乏原因：摄入不足，多发生在不发达国家体内合成受限吸收利用差：玉米中烟酸为结合型，不易被吸收缺乏表现烟酸缺乏会引起癞皮病（pellagra）或称为糙皮病（rough skin）典型症状为皮炎（dermatitis）腹泻（diarrhoea）及痴呆（dementia），又称3D症状,癞皮病,癞皮病最早报道于18世纪的西班牙主要出现于以玉米或高粱为主食的人群 在发现烟酸之前，癫皮病一直被认为是因为玉米缺乏色氨酸所致 我国新疆地区居民以玉米为主食，曾经出现过癫皮病的流行，采取相应措施后流行得以控制,癞皮病,早期表现体重减轻、食欲不振、疲劳、失眠、头疼、记忆力和工作能力减退等皮肤、消化系统、神经系统症状皮肤症状最为突出：多为出现于身体暴露和易受摩擦部位的对称性皮炎消化系统症状：食欲下降、消化功能减退、舌炎、口角炎、恶心呕吐、慢性胃炎、便秘或腹泻等，其舌炎表现为舌呈洋红色如杨梅（杨梅舌）、平滑、上皮脱落神经系统症状：急躁、焦虑、抑郁、记忆力丧失、失眠或嗜睡，严重可出现精神错乱、神志不清、甚至痴呆等,烟酸过多目前尚未见食物中烟酸过量引起中毒的报道 但大剂量烟酸（每天30mg以上）应用于临床治疗（如治疗高脂血症）时可引起毒副反应临床上采用大剂量烟酸（不包括烟酰胺）时，可以引起血管扩张，出现颜面潮红、头晕眼花、皮肤瘙痒等除了血管扩张症状，大剂量服用烟酸还伴随引起非特异性胃肠道反应，如恶心、呕吐等，尤其是服用烟酸缓释制剂时更为明显口服过量烟酸（每天3g以上）可引起肝功能损害，表现为黄疸、血清转氨酶升高，严重者可出现暴发性肝炎、肝性脑昏迷、脂肪肝此外还有报道大剂量烟酸可引起葡萄糖耐量变化、视觉模糊等副作用,人体营养状况评价,负荷实验：成人一次口服50mg，4小时尿中排出总量 2.5 mg 不足或缺乏 判断标准 2.5 mg 正常,任意尿烟酸代谢产物与肌酐排出量的比值：以NMN（g/g）肌酐表示 0.5 缺乏判断标准 0.51.59 不足 1.604.2 正常尿中烟酸代谢产物比值：正常成人尿中烟酸代谢产物NMN（20 30%）2-吡啶酮（4030%）烟酸不足时，2-吡啶酮排出减少2-吡啶酮/NMN：1.34.0 正常1.3 潜在缺乏,供给量,影响烟酸需要量的因素有：蛋白质、铁、核黄素、维生素B6的营养状况蛋白质或色氨酸的摄入增加可以使体内合成烟酸增加亮氨酸摄入过多可以抑制色氨酸向烟酸的转化铁、核黄素、维生素B6参与色氨酸向烟酸的转化过程某些药物因素口服避孕药可以促进体内烟酸的合成烟酸当量（niacin equivalent,NE）由于烟酸除了可从食物中直接摄取外，还存在体内合成途径，因此烟酸的摄入量和需要量一般以烟酸当量表示，即：烟酸当量（NE,mg）=烟酸（mg）+1/60 色氨酸（mg）,中国居民膳食烟酸参考摄入量（DRIs）,食物来源,烟酸及其衍生物广泛存在于动物和植物性食物中 良好的食物来源为畜禽肉类、内脏、鱼类、豆类、花生和某些全谷类 乳类和绿叶蔬菜也含有较多的烟酸 谷类食物中虽然烟酸含量较高，但受加工的影响由于某些植物性食物中的烟酸往往与大分子结合，不能被人体吸收利用，所以这类食物中的烟酸利用率较低比较典型的例子是玉米，其中的烟酸主要为结合型，不能被人体吸收在以玉米为主要食物的地区容易发生烟酸缺乏症,几种食物中烟酸含量（mg/100g）,烟酸在临床上的应用,治疗癞皮病治疗高脂血症（高胆固醇血症）、动脉粥样硬化抗脂肪肝末梢血管障碍性疾病（冻伤等）改善抑郁症状,Function of B Vitamin,抗坏血酸（维生素C）,理化性质生理功能缺乏表现参考摄入量和食物来源,理化性质,含-酮基内酯的6碳弱酸，有还原型和脱氢型两种形式白色结晶，极易溶于水，微溶于乙醇水溶液不稳定，在有氧存在或碱性环境中极易氧化铜、铁等金属离子可以加速其破坏,O,生理功能,1.抗氧化作用Vit C可以提高体内巯基（-SH）水平，起到清除体内自由基、阻止脂质过氧化过程的作用2.参与胶原蛋白合成Vit C可维持脯氨酸羟化酶和赖氨酸羟化酶的活性，促进羟脯氨酸和羟赖氨酸的合成3.参与酪氨酸和色氨酸代谢维持对羟基苯丙酮酸氧化酶活性，使酪氨酸中间代谢产物对羟基苯丙酮酸氧化成甲酸和乙酰乙酸，参与三羧酸循环,4.影响铁、叶酸的吸收利用作为还原剂，可促进铁在肠道中的吸收，并有利于在体内的转运、贮存和利用Vit C 在叶酸转变为四氢叶酸的过程中起重要作用5.参与胆固醇代谢Vit C的硫化代谢产物可与胆固醇结合成溶于水的硫酸盐，增加其排出，同时还参与肝脏中胆固醇的羟化作用，使形成胆酸，从而降低血胆固醇水平6.参与多种重要物质的生物合成Vit C可作为酶的辅因子或辅底物，参与肉碱、神经介质、肾上腺皮质激素和肽激素等的合成,缺乏表现,多数哺乳动物可以在体内合成抗坏血酸，人类及灵长目动物体内缺乏古洛糖酸内酯氧化酶，不能合成抗坏血酸 抗坏血酸严重缺乏可导致坏血病早期表现为易疲劳、皮肤瘀点或瘀斑、毛囊过度角化并周围轮状出血严重者出现牙龈肿胀出血、球结膜出血、机体抵抗力下降、伤口愈合缓慢以及多疑、抑郁等精神症状,维生素C过多维生素C的毒性很低，很少引起明显的毒性反应摄入过多最值得关注的副作用是可促进肾脏草酸结石的形成草酸盐是维生素C的代谢产物，而且通过肾脏排泄大量摄入维生素C的人发生草酸尿和肾结石的危险增加其他的副反应：有报道一次口服数克维生素C时会发生腹泻和腹胀当摄入维生素C量250mg时，粪便潜血检查可出现阳性结果摄入大剂量维生素C还会促使有铁负荷过度者发生铁过度吸收服用量在1000mg以上时可发生一过性的高尿酸尿症葡萄糖6-磷酸脱氢酶缺乏症的患者，静脉注射大剂量维生素C会发生溶血长期大剂量摄入还可能造成对大剂量维生素C产生依赖性但许多资料显示，很多人长期摄入1000mg/d或更多的维生素C却并未出现中毒症状有学者提出短期摄人大剂量维生素C可被认为是相对无害的，但持续摄入大剂量维生素 C的危险性尚不完全清楚,中国居民膳食抗坏血酸参考摄入量（RNI，mg/d）,