第七章维生素( Vitamins) 本章要点 1.食品加工和贮藏中维生素损失的原因 2.脂溶性维生素的分类、理化性质及生理功能 3.水溶性维生素的分类、理化性质及生理功能 维生素是维持人体正常物质代谢和某些特殊生理功能不可缺少的一类低分子有机化 合物,它们不能在体内合成,或者所合成的量难以满足机体的需要,所以必须由食物供给 维生素的每日需要量非常少(常以毫克或微克计),它们既不是机体的组成成分,也不能提供 热量,然而在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面却发挥着重要作用,如果 机体长期缺乏某种维生素就会导致维生素缺乏症 维生素按照在油脂中和水中的溶解性不同可以大致分为两类:脂溶性维生素和水溶性维 生素,然后将作用相近的归为一族,在一族里含有多种维生素时,再按其结构标上1、 等数字。脂溶性维生素的排泄效率不高,摄入过多会在体内蓄积而导致中毒,水溶性维生素 的排泄效率高,一般不在体内蓄积。脂溶性维生素包括维生素A(视黄醇 retinol)、维生素 D(钙化醇 calciferol)、维生素E(生育酚 tocopherol)、维生素K(凝血维生素)。水溶性维 生素包括维生素B1(硫胺素 thiamine)、维生素B2(核黄素 riboflavin)、维生素PP(尼克酸 及尼克酰胺 nicotinic acid and nicotinamide)、维生素B(吡哆醇 pyridoxine及其醛、胺 衍生物)、泛酸( pantothenic acid)、生物素( biotin)、叶酸( folic acid)、维生素B2(钴 胺素 cobalamin)、维生素C(抗坏血酸 ascorbic acid)、维生素P(通透性维生素)。由于维 生素的化学名称复杂,国际上都采用俗名。例如,维生素B1又名硫胺素,维生素B2又名核 黄素。人体通常容易缺乏的主要是维生素A、维生素D、维生素B1、维生素B2、维生素B。、 维生素C和维生素PP 大部分维生素的生化功能已经被研究清楚。通常来说维生素是辅酶的主要或者唯一的组 成成分。辅酶可以看作是促进生化反应进行的酶复合体的一部分。只有酶和辅酶同时存在的 时候,生化反应才能正常进行 一般认为,正常的饮食应该包括足量的5种基本成分:谷类、肉类、乳制品、蔬菜和水 果,才能补充足够的维生素 食品在贮藏和加工过程中造成维生素损失和破坏的主要原因: 食品原料中维生素的内在变化 对水果蔬菜而言,食品中的维生素含量变化是随成熟度、生长地、气候、品种的变化 变化。如番茄在成熟之前维生素C的含量一般最高。果蔬原料收获后,由于受到酶的作用而 使得维生素损失,如维生素C氧化酶的作用导致维生素C含量的减少 动物在屠宰后,一些水解酶的活动导致维生素的存在形式发生变化,如从辅酶状态变 成游离状态 2.贮藏过程中维生素的变化
1 第七章 维生素（Vitamins） 本章要点 1. 食品加工和贮藏中维生素损失的原因 2. 脂溶性维生素的分类、理化性质及生理功能 3. 水溶性维生素的分类、理化性质及生理功能 维生素是维持人体正常物质代谢和某些特殊生理功能不可缺少的一类低分子有机化 合物，它们不能在体内合成，或者所合成的量难以满足机体的需要，所以必须由食物供给。 维生素的每日需要量非常少(常以毫克或微克计)，它们既不是机体的组成成分，也不能提供 热量，然而在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面却发挥着重要作用，如果 机体长期缺乏某种维生素就会导致维生素缺乏症。 维生素按照在油脂中和水中的溶解性不同可以大致分为两类：脂溶性维生素和水溶性维 生素，然后将作用相近的归为一族，在一族里含有多种维生素时，再按其结构标上 1、2、3 等数字。脂溶性维生素的排泄效率不高，摄入过多会在体内蓄积而导致中毒，水溶性维生素 的排泄效率高，一般不在体内蓄积。脂溶性维生素包括维生素 A(视黄醇 retinol)、维生素 D(钙化醇 calciferol)、维生素 E(生育酚 tocopherol)、维生素 K(凝血维生素)。水溶性维 生素包括维生素 B1(硫胺素 thiamine)、维生素 B2(核黄素 riboflavin)、维生素 PP(尼克酸 及尼克酰胺 nicotinic acid and nicotinamide)、维生素 B6(吡哆醇 pyndoxine 及其醛、胺 衍生物)、泛酸(pantothenic acid)、生物素(biotin)、叶酸(folic acid)、维生素 B12(钴 胺素 cobalamin)、维生素 C(抗坏血酸 ascorbic acid)、维生素 P(通透性维生素)。由于维 生素的化学名称复杂，国际上都采用俗名。例如，维生素 B1 又名硫胺素，维生素 B2 又名核 黄素。人体通常容易缺乏的主要是维生素Ａ、维生素Ｄ、维生素Ｂ1、维生素Ｂ2、维生素Ｂ6、 维生素Ｃ和维生素ＰＰ。 大部分维生素的生化功能已经被研究清楚。通常来说维生素是辅酶的主要或者唯一的组 成成分。辅酶可以看作是促进生化反应进行的酶复合体的一部分。只有酶和辅酶同时存在的 时候，生化反应才能正常进行。 一般认为，正常的饮食应该包括足量的 5 种基本成分：谷类、肉类、乳制品、蔬菜和水 果，才能补充足够的维生素。 食品在贮藏和加工过程中造成维生素损失和破坏的主要原因: 1.食品原料中维生素的内在变化 对水果蔬菜而言，食品中的维生素含量变化是随成熟度、生长地、气候、品种的变化而 变化。如番茄在成熟之前维生素 C 的含量一般最高。果蔬原料收获后，由于受到酶的作用而 使得维生素损失，如维生素 C 氧化酶的作用导致维生素 C 含量的减少。 动物在屠宰后，一些水解酶的活动导致维生素的存在形式发生变化，如从辅酶状态变 成游离状态。 2.贮藏过程中维生素的变化
贮藏温度、环境、时间等因素都会影响食品维生素的变化。食品暴露在空气中,一些 对光敏感的维生素就很容易遭到破坏:酶的作用也是贮藏过程中维生素损失的主要原因;贮 藏温度对维生素的变化有显著的影响。一般情况下,食品冷藏可降低维生素的损失。此外, 在低水分食品中,维生素的稳定性也受到水分活度的影响,较低的水分活度下,食品中的维 生素的降解速度缓慢 3.食品加工前处理对维生素的影响 食品加工前处理对维生素的损失有显著的影响。在食品加工中,往往要进行去皮、修 整、清洗等工序,造成维生素不可避免的损失,如水果加工中加碱去皮,使得维生素C、叶 酸、硫胺素等碱性条件下不稳定的维生素破坏。清洗工序加重了水溶性维生素的损失。谷类 原料在磨粉时,造成B族维生素的大量损失。 3.热烫和热加工 为了灭酶、减少微生物的污染,热烫是果蔬加工中不可缺少的工艺,但同时造成了不 耐高温的维生素的损失。在现代食品加工中,采用高温瞬时杀菌(HTST)的方法可以减少维 生素的损失 4.后续加工对维生素的影响 在常压下加热时间过长,对水溶性的维生素的破坏程度较大。制作糕点时,需要加入 些碱性膨松剂,这对维生素B1和B2的破坏较为严重,因此在加工这类产品时,要注意碱 性膨松剂的用量。脱水加工对维生素的损失影响非常明显。如蔬菜经热空气干燥,维生素C 可损失10%~15% 由于食品是个多组分的复杂体系,在加工贮藏中,食品中的其他成分也会对维生素的 变化产生一定的影响 维生素在食品中广泛存在,它们有着独特的生理功能和理化性质,本章概括地介绍了维 生素的分类、理化性质、生理功能以及富含维生素的食品和中国营养学会对各种维生素的膳 食营素参考摄入量( Dietary Reterence Intakes,DRIs) 第一节脂溶性维生素 脂溶性维生素有A、D、E、K四种,可溶解在脂肪及乙醚、氯仿等有机溶 剂,贮存于体内的脂肪组织内,它们在肠道中的吸收与脂肪的存在有密切关系 本节内容主要介绍脂溶性维生素的分类、理化性质及生理功能等内容 维生素A 维生素A是指含有β-白芷酮环结构的多烯基结构,并具有视黄醇生物活性的一大类物 质,有视黄醇(维生素A1)和脱氢视黄醇(维生素A2)两种存在形式。一般所说维生素A 指维生素A1而言,存在于哺乳动物和咸水鱼肝脏中,而维生素A2发现在淡水鱼肝油中,其 生理活性仅为维生素A1的40%。从化学结构上比较,维生素A2在B紫罗酮环上比A1多 个双键。 动物性食品(肝、蛋、肉)中含有丰富的维生素A,但是存在于植物性食品如胡萝卜、红 辣椒、菠菜等有色蔬菜和动物性食品中的各种类胡萝卜素( carotenoid也具有维生素A的功 效,将它们称做“维生素A原”( provitamin A,指在体内可部分地转化为维生素A的类胡 萝卜素)。类胡萝卜素是由8个类异戊二烯单位组成的一类碳氢化合物及其氧化衍生物,现 已知结构的类胡萝卜素近600种,存在于所有植物、部分动物和少数微生物中,其中只有 2
2 贮藏温度、环境、时间等因素都会影响食品维生素的变化。食品暴露在空气中，一些 对光敏感的维生素就很容易遭到破坏；酶的作用也是贮藏过程中维生素损失的主要原因；贮 藏温度对维生素的变化有显著的影响。一般情况下，食品冷藏可降低维生素的损失。此外， 在低水分食品中，维生素的稳定性也受到水分活度的影响，较低的水分活度下，食品中的维 生素的降解速度缓慢。 3.食品加工前处理对维生素的影响 食品加工前处理对维生素的损失有显著的影响。在食品加工中，往往要进行去皮、修 整、清洗等工序，造成维生素不可避免的损失，如水果加工中加碱去皮，使得维生素 C、叶 酸、硫胺素等碱性条件下不稳定的维生素破坏。清洗工序加重了水溶性维生素的损失。谷类 原料在磨粉时，造成 B 族维生素的大量损失。 3.热烫和热加工 为了灭酶、减少微生物的污染，热烫是果蔬加工中不可缺少的工艺，但同时造成了不 耐高温的维生素的损失。在现代食品加工中，采用高温瞬时杀菌（HTST）的方法可以减少维 生素的损失。 4.后续加工对维生素的影响 在常压下加热时间过长，对水溶性的维生素的破坏程度较大。制作糕点时，需要加入 一些碱性膨松剂，这对维生素 B1 和 B2 的破坏较为严重，因此在加工这类产品时，要注意碱 性膨松剂的用量。脱水加工对维生素的损失影响非常明显。如蔬菜经热空气干燥，维生素 C 可损失 10%～15%。 由于食品是个多组分的复杂体系，在加工贮藏中，食品中的其他成分也会对维生素的 变化产生一定的影响。 维生素在食品中广泛存在，它们有着独特的生理功能和理化性质，本章概括地介绍了维 生素的分类、理化性质、生理功能以及富含维生素的食品和中国营养学会对各种维生素的膳 食营素参考摄入量(Dietary Reterence Intakes,DRIs)。 第一节 脂溶性维生素 脂溶性维生素有 A、D、E、K 四种，可溶解在脂肪及乙醚、氯仿等有机溶 剂，贮存于体内的脂肪组织内，它们在肠道中的吸收与脂肪的存在有密切关系。 本节内容主要介绍脂溶性维生素的分类、理化性质及生理功能等内容。 一、维生素 A 维生素 A 是指含有β-白芷酮环结构的多烯基结构，并具有视黄醇生物活性的一大类物 质，有视黄醇（维生素 A1）和脱氢视黄醇（维生素 A2）两种存在形式。一般所说维生素 A 指维生素 A1 而言，存在于哺乳动物和咸水鱼肝脏中，而维生素 A2 发现在淡水鱼肝油中，其 生理活性仅为维生素 A1 的 40%。从化学结构上比较，维生素 A2 在β-紫罗酮环上比 A1 多一 个双键。 动物性食品(肝、蛋、肉)中含有丰富的维生素 A，但是存在于植物性食品如胡萝卜、红 辣椒、菠菜等有色蔬菜和动物性食品中的各种类胡萝卜素(carotenoid)也具有维生素 A 的功 效，将它们称做“维生素 A 原”（provitamin A，指在体内可部分地转化为维生素 A 的类胡 萝卜素）。类胡萝卜素是由 8 个类异戊二烯单位组成的一类碳氢化合物及其氧化衍生物，现 已知结构的类胡萝卜素近 600 种，存在于所有植物、部分动物和少数微生物中，其中只有
50多种具有维生素A活性,而最重要的为β-胡萝卜素(B- carotene)。食品中天然存在的类 胡萝卜素都是全反式双键结构,受到环境影响,可转变为各种顺反异构体,其生物活性会有 所降低 具备维生素A或A原活性的类胡萝卜素必须具有类似于视黄醇的结构 (1)有一个无氧合的β-白芷酮环 (2)异戊二烯支链的终端有一个羟基、醛基或羧基 β-胡萝卜素可被小肠粘膜或肝脏中的加氧酶(β-胡萝卜素-5,15′-加氧酶)作用转变成 为视黄醇。尽管理论上1分子β-胡萝卜素可以生成2分子维生素A,但由于胡萝卜素在体 内吸收困难,转变有限,所以实际上6微克β-胡萝卜素才具有1微克维生素A的生物活性 1μg胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量。以往VA的量常用国际单位( International UnitIU') 表示 视黄醇是无色或淡黄色的板条状的结晶体。食品中的维生素A是以稳定的酯类化合物 的形式存在,具有较稳定的化学性质。但是当维生素A溶解在油脂中,受到光照和氧气的 作用会发生变质现象。维生素A的氧化降解与不饱和脂肪酸的氧化降解有相似之处,紫外 线和金属可以促进维生素A的氧化破坏。当食品中的磷脂、维生素E等天然抗氧化物质与 维生素A共存时,维生素A比较稳定,不易遭到破坏。维生素A或A2都可与三氯化锑起 反应,呈现深兰色。这种性质可用于测定维生素A β-胡萝卜素为红色或微红棕色到紫棕色结晶或结晶性粉末:在水、酸、碱中不溶,在 氯仿、二硫化碳中溶解。性质较稳定,但遇光可变质 当p<4.5时,维生素A的有效价值有所降低。果品蔬菜、肉、乳、蛋等食品中的维生 素A及A原在一般情况下对加工处理都比较稳定,如热烫、冷冻、高温杀菌。 维生素A对人体有非常重要的生理作用,机体如果长期缺乏维生素A,可引起夜盲、 干眼病及角膜软化症,表现为在较暗光线下视物不清、眼睛干涩、易疲劳等。据WHO报道 因VA缺乏,全世界每年有50万名学龄前儿童患有活动性角膜溃疡,600万人患干眼症,这 是影响视力和导致失明的重要原因。但若过量摄入维生素A会出现恶心、头痛、皮疹等中 毒症状。 大量医学资料表明,维生素A的生理作用主要表现在以下几个方面 构成视网膜的感光物质,即视色素。 维生素A的缺乏主要影响暗视觉,与暗视觉有关的是视网膜杆状细胞中所含的视紫红 质( visual purple,又名 rhodopsin)。视紫红质是由维生素A的醛衍生物视黄醛)与蛋白质结合 生成的,视蛋白与视黄醛的结合要求后者具有一定的构型,体内只有11-顺位的视黄醛才能 与视蛋白结合,此种结合反应需要消耗能量并且只在暗处进行,因为视紫红质遇光则易分解 视紫红质对弱光非常敏感,甚至一个光量子即可诱发它的光化学反应,导致其最终分解成视 蛋白和全反位视黄醛 视紫红质一前光视紫红质—光视紫红质—间视紫红质I 间视紫红质Ⅱ 视蛋白+全反位视黄醛 图7-1视紫红质的作用机制 因为视紫红质分解而褪色的这一过程是放能反应,通过视杆细胞外段特有的结构,能量 转换为神经冲动,引起视觉 人们从强光下转而进入暗处,起初看不清物体,但稍停一会儿,由于在暗处视紫红质的 合成增多,分解减少,杆细胞内视紫红质含量逐渐积累,对弱光的感受性加强,便又能看清 物体,这就是所谓的暗适应( dark adaptation)。暗适应的能力下降,可致夜盲( night blindness)
3 50 多种具有维生素 A 活性，而最重要的为β-胡萝卜素(β-carotene)。食品中天然存在的类 胡萝卜素都是全反式双键结构，受到环境影响，可转变为各种顺反异构体，其生物活性会有 所降低。 具备维生素 A 或 A 原活性的类胡萝卜素必须具有类似于视黄醇的结构： （1） 有一个无氧合的β-白芷酮环； （2） 异戊二烯支链的终端有一个羟基、醛基或羧基。 β-胡萝卜素可被小肠粘膜或肝脏中的加氧酶(β-胡萝卜素-15，15′-加氧酶)作用转变成 为视黄醇。尽管理论上 1 分子β-胡萝卜素可以生成 2 分子维生素 A，但由于胡萝卜素在体 内吸收困难，转变有限，所以实际上 6 微克β-胡萝卜素才具有 1 微克维生素 A 的生物活性。 1μg 胡萝卜素=0.167μg 视黄醇当量。以往 VA 的量常用国际单位（International Unit,IU*） 表示。 视黄醇是无色或淡黄色的板条状的结晶体。食品中的维生素 A 是以稳定的酯类化合物 的形式存在，具有较稳定的化学性质。但是当维生素 A 溶解在油脂中，受到光照和氧气的 作用会发生变质现象。维生素 A 的氧化降解与不饱和脂肪酸的氧化降解有相似之处，紫外 线和金属可以促进维生素 A 的氧化破坏。当食品中的磷脂、维生素 E 等天然抗氧化物质与 维生素 A 共存时，维生素 A 比较稳定，不易遭到破坏。维生素 A1 或 A2 都可与三氯化锑起 反应，呈现深兰色。这种性质可用于测定维生素 A。 β-胡萝卜素为红色或微红棕色到紫棕色结晶或结晶性粉末；在水、酸、碱中不溶，在 氯仿、二硫化碳中溶解。性质较稳定，但遇光可变质。 当 pH﹤4.5 时，维生素 A 的有效价值有所降低。果品蔬菜、肉、乳、蛋等食品中的维生 素 A 及 A 原在一般情况下对加工处理都比较稳定，如热烫、冷冻、高温杀菌。 维生素 A 对人体有非常重要的生理作用，机体如果长期缺乏维生素 A，可引起夜盲、 干眼病及角膜软化症，表现为在较暗光线下视物不清、眼睛干涩、易疲劳等。据 WHO 报道， 因 VA 缺乏，全世界每年有 50 万名学龄前儿童患有活动性角膜溃疡，600 万人患干眼症，这 是影响视力和导致失明的重要原因。但若过量摄入维生素 A 会出现恶心、头痛、皮疹等中 毒症状。 大量医学资料表明，维生素 A 的生理作用主要表现在以下几个方面。 1. 构成视网膜的感光物质，即视色素。 维生素 A 的缺乏主要影响暗视觉，与暗视觉有关的是视网膜杆状细胞中所含的视紫红 质(visual purple,又名 rhodopsin)。视紫红质是由维生素 A 的醛衍生物(视黄醛)与蛋白质结合 生成的，视蛋白与视黄醛的结合要求后者具有一定的构型，体内只有 11-顺位的视黄醛才能 与视蛋白结合，此种结合反应需要消耗能量并且只在暗处进行，因为视紫红质遇光则易分解。 视紫红质对弱光非常敏感，甚至一个光量子即可诱发它的光化学反应，导致其最终分解成视 蛋白和全反位视黄醛。 视紫红质 前光视紫红质 光视紫红质 间视紫红质Ⅰ 间视紫红质Ⅱ 视蛋白+全反位视黄醛 图 7-1 视紫红质的作用机制 因为视紫红质分解而褪色的这一过程是放能反应，通过视杆细胞外段特有的结构，能量 转换为神经冲动，引起视觉。 人们从强光下转而进入暗处，起初看不清物体，但稍停一会儿，由于在暗处视紫红质的 合成增多，分解减少，杆细胞内视紫红质含量逐渐积累，对弱光的感受性加强，便又能看清 物体，这就是所谓的暗适应(dark adaptation)。暗适应的能力下降，可致夜盲(night blindness)
2.维持上皮组织细胞的正常功能 维生素A是维持一切上皮组织健全所必需的物质,缺乏时上皮干燥、增生及角化。在 眼部,由于泪腺上皮角化,泪液分泌受阻,以致角膜、结合膜干燥产生干眼病( xerophthalmia), 所以维生素A又称为抗干眼病维生素。皮脂腺及汗腺角化时,皮肤干燥,毛囊周围角化过 度,从而发生毛囊丘疹与毛发脱落。维生素A有利于长期保持表皮结构、调节皮肤的厚度 和弹性。它还参与水合作用,改善干燥皮肤的状况 3.促进人体的生长、发育 维生素A与人的生长密切相关,是人体生长的要素之一。它对人体细胞的增殖和生长具 有重要作用,特别是儿童生长和胎儿的正常发育都不可缺少。一旦发生缺乏,就可能出现生 长的停止。因此,对身高的影响也不言而喻了。维生素A对身高的影响还在于它是骨骼发育 的重要成分。如果维生素A摄入不足,骨骼就可能停止发育 4.维生素A是重要的自由基清除剂 5.提高机体免疫力 天然VA只存在于动物体内。动物的肝脏、鱼肝油、奶类、蛋类及鱼卵是ⅤA的最好来 源。VA原一一类胡萝卜素,广泛分布于植物性食品中,其中最重要的是β-胡萝卜素。红色、 橙色、深绿色植物性食物中含有丰富的β-胡萝卜素,如胡萝卜、红心甜薯、菠菜、苋菜、杏 芒果等。B-胡萝卜素是我国人民膳食中VA的主要来源。据有关部门介绍,中国人均维生素 A的摄入量平均只达到中国营养学会推荐供给量的一半。表7-1表示的是不同人群对维生素 A的膳食营养素参考摄入量”(DRIs, Dietary Reference Intakes) 表7-1维生素A的RNI2 RNI(山g) 400(AI) 0.5 50 m 11 14~50 男女 700 孕妇 早期 中期 900 晚期 900 乳母 1200 、维生素D(VD) 维生素D又称钙化醇、麦角甾醇、麦角骨化醇、抗佝偻病维生素,是固醇类的衍生物 维生素D主要包括维生素D2和D3。D2或麦角钙化醇由麦角固醇经阳光照射后转变而成。 D3或胆钙化醇( cholecalciferol)由7一脱氢胆固醇经紫外线照射而成。所以,人体所需的维 DRIs是在RDAs基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值,包括4项内容:平均需要 量(EAR)、推荐摄入量(RNI)、适宜摄入量(AI)和可耐受最高摄入量(UL) RNI相当于传统使用的RDA,是可以满足某一特定性别,年龄及生理状况群体中绝大多数(97%~98%) 个体需要量的摄入水平。适宜摄入量(AI, Adequate Intakes),是通过观察或实验获得的健康人群某种营养 素的摄入量
4 2. 维持上皮组织细胞的正常功能 维生素 A 是维持一切上皮组织健全所必需的物质，缺乏时上皮干燥、增生及角化。在 眼部，由于泪腺上皮角化，泪液分泌受阻，以致角膜、结合膜干燥产生干眼病(xerophthalmia)， 所以维生素 A 又称为抗干眼病维生素。皮脂腺及汗腺角化时，皮肤干燥，毛囊周围角化过 度，从而发生毛囊丘疹与毛发脱落。维生素 A 有利于长期保持表皮结构、调节皮肤的厚度 和弹性。它还参与水合作用，改善干燥皮肤的状况。 3. 促进人体的生长、发育 维生素 A 与人的生长密切相关,是人体生长的要素之一。它对人体细胞的增殖和生长具 有重要作用，特别是儿童生长和胎儿的正常发育都不可缺少。一旦发生缺乏，就可能出现生 长的停止。因此,对身高的影响也不言而喻了。维生素 A 对身高的影响还在于它是骨骼发育 的重要成分。如果维生素 A 摄入不足,骨骼就可能停止发育。 4. 维生素 A 是重要的自由基清除剂 5. 提高机体免疫力 天然 VA 只存在于动物体内。动物的肝脏、鱼肝油、奶类、蛋类及鱼卵是 VA 的最好来 源。VA 原——类胡萝卜素，广泛分布于植物性食品中，其中最重要的是β-胡萝卜素。红色、 橙色、深绿色植物性食物中含有丰富的β-胡萝卜素,如胡萝卜、红心甜薯、菠菜、苋菜、杏、 芒果等。β-胡萝卜素是我国人民膳食中 VA 的主要来源。据有关部门介绍，中国人均维生素 Ａ的摄入量平均只达到中国营养学会推荐供给量的一半。表 7-1 表示的是不同人群对维生素 A 的膳食营养素参考摄入量*1（DRIs,Dietary Reference Intakes）。 表 7-1 维生素 A 的 RNI*2 年龄(岁) RNI（g） 0～ 400（AI） 0.5～ 400（AI） 1～ 500 4～ 600 7～ 700 11～ 700 14～50 男 800 女 700 孕妇 早期 800 中期 900 晚期 900 乳母 1200 二、维生素 D（VD） 维生素 D 又称钙化醇、麦角甾醇、麦角骨化醇、抗佝偻病维生素，是固醇类的衍生物。 维生素Ｄ主要包括维生素Ｄ2 和Ｄ3。Ｄ2 或麦角钙化醇由麦角固醇经阳光照射后转变而成。 Ｄ3 或胆钙化醇(cholecalciferol)由 7－脱氢胆固醇经紫外线照射而成。 所以，人体所需的维 1 DRIs 是在 RDAs 基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，包括 4 项内容：平均需要 量（EAR）、推荐摄入量（RNI）、适宜摄入量（AI）和可耐受最高摄入量（UL）。 *RNI 相当于传统使用的 RDA,是可以满足某一特定性别，年龄及生理状况群体中绝大多数（97％～98％） 个体需要量的摄入水平。适宜摄入量 （AI,Adequate Intakes），是通过观察或实验获得的健康人群某种营养 素的摄入量
生素D大部分均可由阳光照射而得到满足,只有少量的从食物中摄取。 维生素D的生理功效体现在: 1.促进钙、磷的吸收,维持正常血钙水平和磷酸盐水平。 2.促进骨骼和牙齿的生长发育。 3.维持血液中正常的氨基酸浓度 4.调节柠檬酸代谢 维生素D缺乏时人体吸收钙、磷能力下降,钙、磷不能在骨组织内沉积,成骨作用受 阻。在婴儿和儿童,上述情况可使新形成的骨组织和软骨基质不能进行矿化,从而引起骨生 长障碍,即所谓佝偻病。钙化不良的一个后果是佝偻病患者的骨骼异常疏松,而且由于支撑 重力负荷和紧张而产生该病的特征性畸形。 对于成人,维生素D缺乏引起骨软化病或成人佝偻病,最多见于钙的需要量增大时。 如妊娠期或哺乳期。该病特点是骨质密度普遍降低。它与骨质疏松症不同,该病骨骼的异常 在于包含过量未钙化的基质。而骨骼的显著畸形见于疾病的晚期阶段。 不过要特别指出的是,服用VD过量,可使血钙浓度上升,钙质在骨骼内过度沉积,并 使肾脏等器官发生钙化。成人每日摄入2500μg,儿童每日摄入500~1250ug,数周后即可 发生中毒。表现为头痛,厌食,恶心,口渴,多尿,低热,嗜睡,血清钙、磷增加,软组织 钙化,可出现肾功能衰竭,高血压等症状。停止食用,数周后可恢复正常。 鱼、奶油、蛋黄等食品中含有丰富的维生素D。表7-2是不同人群对维生素D的RN 表7-2维生素D的RNI 年龄(岁 0.5 100000 11 14~18 50 孕妇 早期 中期 晚期 505000 乳母 三、维生素E 维生素E又称生育酚( Tocopherol),多存在于植物组织中。有a、β、Y、8生育 酚等,其中以α-生育酚的生理效用最强。维生素E为微黄色和黄色透明的粘稠液体:几无 臭,遇光色泽变深,对氧敏感,易被氧化,故在体内可保护其他可被氧化的物质(如不饱和 脂肪酸,维生素A),是一种天然有效的抗氧化剂。在无氧状况下能耐高热,并对酸和碱有 一定抗力。接触空气或紫外线照射则缓缓氧化变质。维生素E被氧化后就会失去生理活性 维生素E对人体有非常重要的生理功效,体现在: 1.具有抗衰老作用。 维生素E可增强细胞的抗氧化作用,在体内能阻止多价不饱和脂肪酸的过氧化反应,抑 制过氧化脂质的生成,减少对机体的损害,有一定的抗衰老作用。 2.参与多种酶活动,维持和促进生殖机能。 3.提高机体免疫功能
5 生素Ｄ大部分均可由阳光照射而得到满足，只有少量的从食物中摄取。 维生素 D 的生理功效体现在： 1. 促进钙、磷的吸收，维持正常血钙水平和磷酸盐水平。 2. 促进骨骼和牙齿的生长发育。 3. 维持血液中正常的氨基酸浓度。 4. 调节柠檬酸代谢。 维生素 D 缺乏时人体吸收钙、磷能力下降，钙、磷不能在骨组织内沉积，成骨作用受 阻。在婴儿和儿童，上述情况可使新形成的骨组织和软骨基质不能进行矿化，从而引起骨生 长障碍，即所谓佝偻病。钙化不良的一个后果是佝偻病患者的骨骼异常疏松，而且由于支撑 重力负荷和紧张而产生该病的特征性畸形。 对于成人，维生素 D 缺乏引起骨软化病或成人佝偻病，最多见于钙的需要量增大时。 如妊娠期或哺乳期。该病特点是骨质密度普遍降低。它与骨质疏松症不同，该病骨骼的异常 在于包含过量未钙化的基质。而骨骼的显著畸形见于疾病的晚期阶段。 不过要特别指出的是，服用 VD 过量，可使血钙浓度上升，钙质在骨骼内过度沉积，并 使肾脏等器官发生钙化。成人每日摄入 2500μg，儿童每日摄入 500～1250μg，数周后即可 发生中毒。表现为头痛，厌食，恶心，口渴，多尿，低热，嗜睡，血清钙、磷增加，软组织 钙化，可出现肾功能衰竭，高血压等症状。停止食用，数周后可恢复正常。 鱼、奶油、蛋黄等食品中含有丰富的维生素 D。表 7-2 是不同人群对维生素 D 的 RNI。 表 7-2 维生素 D 的 RNI 年龄(岁) RNI（g） 0～ 10 0.5～ 10 1～ 10 4～ 10 7～ 10 11～ 5 14～18 5 50～ 10 孕妇 早期 中期 5 10 晚期 10 乳母 10 三、维生素 E 维生素 E 又称生育酚（Tocopherol），多存在于植物组织中。有 α、β、γ、δ 生育 酚等，其中以α-生育酚的生理效用最强。维生素 E 为微黄色和黄色透明的粘稠液体；几无 臭，遇光色泽变深，对氧敏感，易被氧化，故在体内可保护其他可被氧化的物质（如不饱和 脂肪酸，维生素 A），是一种天然有效的抗氧化剂。在无氧状况下能耐高热，并对酸和碱有 一定抗力。接触空气或紫外线照射则缓缓氧化变质。维生素 E 被氧化后就会失去生理活性。 维生素 E 对人体有非常重要的生理功效，体现在： 1.具有抗衰老作用。 维生素 E 可增强细胞的抗氧化作用，在体内能阻止多价不饱和脂肪酸的过氧化反应，抑 制过氧化脂质的生成，减少对机体的损害，有一定的抗衰老作用。 2.参与多种酶活动，维持和促进生殖机能。 3.提高机体免疫功能
4.防止动脉粥样硬化。 5.保持血红细胞完整性,调节体内化合物的合成 6.降低血清胆固醇水平。 因为不少食物中含维生素E,故几乎没有发现维生素E缺乏引起的疾病。维生素E含量 丰富的食品有:植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其他谷类;肉、鱼类动物性食品、水 果及其他蔬菜中含量很少。维生素E可用亳克或IU表示(1IU维生素E相当于1毫克α-生 育酚醋酸酯或1.49毫克a-生育酚)。表7-3是不同人群对维生素E的RNI 表7-3维生素E的RNI 日RNI(mga-TE) 0.147 0.5~ 33457 11 10 早期 中期 晚期 乳母 四、维生素K(V) 维生素K具有凝血能力,又称为凝血维生素,包括维生素K1、K2、K和K,是甲萘醌衍 生物的总称 它溶于有机溶剂,对热和空气较稳定,但在光照碱性条件下易被破坏。维生素K在凝血 酶原(因子Ⅱ)和凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成中是必需的复合因子。维生素K还有助于无活 性蛋白质的谷氨酸残基的γ-羧化作用,这些羧化谷氨酸残基对钙和磷酸酯与凝血酶原的结 合是必要的 维生素K缺乏的症状是由于凝血酶原和其他凝血因子不足导致继发性出血,包括伤口出 血、大块皮下出血和中枢神经系统出血。新生儿的维生素K往往呈现不足。一项对新生儿 的群体追踪调查结果显示,出血发生率约为2.4‰,在52名出现出血症状的婴儿中,就 有30名是由维生素K缺乏引起的,且93%发生在出生头3个月。据研究者说,我国每 年约有10万儿童死于颅内出血,婴儿维生素K缺乏是主要原因之 健康成人一般不会出现原发性维生素K缺乏,营养化学家们也认为一般人并不需要补充 维生素K,正常的饮食足可提供足够的维生素K,人的小肠细菌也可以合成它 在深绿色蔬菜中含有丰富的维生素K,如紫苜蓿、菠菜、卷心菜等以及动物的肉、蛋、 奶,或者多吃富含乳酸菌的食品。维生素K的日推荐量见表7-4。 表7-4维生素K的日推荐量 组别 年龄(岁) 日推荐量(微克) 儿童和青少年 11以上 50~100
6 4.防止动脉粥样硬化。 5. 保持血红细胞完整性，调节体内化合物的合成。 6. 降低血清胆固醇水平。 因为不少食物中含维生素Ｅ，故几乎没有发现维生素Ｅ缺乏引起的疾病。维生素 E 含量 丰富的食品有：植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其他谷类；肉、鱼类动物性食品、水 果及其他蔬菜中含量很少。维生素 E 可用毫克或 IU 表示（1IU 维生素 E 相当于 1 毫克α-生 育酚醋酸酯或 1.49 毫克α-生育酚）。表 7-3 是不同人群对维生素 E 的 RNI。 表 7-3 维生素 E 的 RNI 年龄(岁) 日 RNI（mgα-TE*） 0～ 3 0.5～ 3 1～ 4 4～ 5 7～ 7 11～ 10 14～18 14 50～ 14 孕妇 早期 中期 14 14 晚期 14 乳母 14 四、维生素 K（VK） 维生素 K 具有凝血能力，又称为凝血维生素，包括维生素 K1、K2、K3 和 K4，是甲萘醌衍 生物的总称。 它溶于有机溶剂，对热和空气较稳定，但在光照碱性条件下易被破坏。维生素 K 在凝血 酶原（因子Ⅱ）和凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成中是必需的复合因子。维生素 K 还有助于无活 性蛋白质的谷氨酸残基的γ-羧化作用，这些羧化谷氨酸残基对钙和磷酸酯与凝血酶原的结 合是必要的。 维生素 K 缺乏的症状是由于凝血酶原和其他凝血因子不足导致继发性出血，包括伤口出 血、大块皮下出血和中枢神经系统出血。新生儿的维生素 K 往往呈现不足。一项对新生儿 的群体追踪调查结果显示，出血发生率约为 2.4‰，在 52 名出现出血症状的婴儿中，就 有 30 名是由维生素 K 缺乏引起的，且 93％发生在出生头 3 个月。据研究者说，我国每 年约有 10 万儿童死于颅内出血，婴儿维生素 K 缺乏是主要原因之一。 健康成人一般不会出现原发性维生素 K 缺乏，营养化学家们也认为一般人并不需要补充 维生素Ｋ，正常的饮食足可提供足够的维生素Ｋ，人的小肠细菌也可以合成它。 在深绿色蔬菜中含有丰富的维生素 K，如紫苜蓿、菠菜、卷心菜等以及动物的肉、蛋、 奶，或者多吃富含乳酸菌的食品。维生素 K 的日推荐量见表 7-4。 表 7-4 维生素 K 的日推荐量 组 别 年龄(岁) 日推荐量（微克） 婴 儿 0~1 10~20 儿童和青少年 1~11 11~60 11 以上 50~100
成人 70~140 第二节水溶性维生素 水溶性维生素都溶于水,它们包括维生素C和B族维生素。B族维生素包括硫胺素(维 生素B1)、核黄素(维生素B2)、烟酸和烟酰胺、维生素B、泛酸、叶酸、生物素、维生素 B12等,其共同特点是 ①在自然界常共存,最丰富的来源是酵母和肝脏; ②人体所必需的的营养物质; ③同其他维生素比较,B族维生素作为酶的辅基(见表7-5),参与碳水化合物的代谢 ④从化学结构上看,除个别例外,大都含氮 ⑤从性质上看此类维生素大多易溶于水,对酸稳定,易被碱破坏。 表7-5含有B族维生素的辅酶 维生素 辅酶 转移基团 尼克酰胺 辅酶I(NAD) 氢原子 同上 辅酶Ⅱ(NADP) 氢原子 核黄素(维生素B2)黄素单核苷酸(FMN) 氢原子 核黄素(维生素B2)黄素腺嘌呤二核某酸(FA) 氢原子 硫胺素(维生素B1) 焦磷酸硫胺素(TPP) 醛类 泛酸 酶A( MSCoA或CoA) 酰基 钴胺素(维生素B2)钴胺素辅酶 烷基 生物素 生物胞素(ε-N-生物素酰-1-赖氨酸) 维生素B6 磷酸吡哆醛 氨基 叶酸 四氢叶酸辅酶类 碳化合物 下面分别作以详细的介绍。 、维生素C 维生素C又名抗坏血酸( ascorbic acid),它是含有内酯结构的多元醇类,其特点是具有 可解离出H的烯醇式羟基,因而其水溶液有较强的酸性。它主要存在于新鲜水果及蔬菜中, 水果中以猕猴桃含量最多,在柠檬、桔子和橙子中含量也非常丰富:蔬菜以辣椒中的含量最 丰富,在番茄、甘蓝、萝卜、青菜中含量也十分丰富:野生植物以刺梨中的含量最丰富,每 00克中含2800毫克,有“维生素C王”之称。 维生素C含有不对称碳原子,具有光学异构体。自然界存在的有生理活性的是L一型 抗坏血酸。L一抗坏血酸是一种高度溶解性的化合物,并有强还原性。这些性质与它的烯二 醇结构有关,此结构与内环中的羰基相共轭。抗坏血酸的天然形式是L一异构体,D一异构 体的活性仅为L一异构体的10%
7 成 人 70~140 第二节 水溶性维生素 水溶性维生素都溶于水，它们包括维生素 C 和 B 族维生素。B 族维生素包括硫胺素（维 生素 B1）、核黄素（维生素 B2）、烟酸和烟酰胺、维生素 B6、泛酸、叶酸、 生物素、维生素 B12 等，其共同特点是： ①在自然界常共存，最丰富的来源是酵母和肝脏； ②人体所必需的的营养物质； ③同其他维生素比较，B 族维生素作为酶的辅基（见表 7-5），参与碳水化合物的代谢 ④从化学结构上看，除个别例外，大都含氮； ⑤从性质上看此类维生素大多易溶于水，对酸稳定，易被碱破坏。 表 7-5 含有 B 族维生素的辅酶 维生素 辅酶 转移基团 尼克酰胺 辅酶Ⅰ（NAD+） 氢原子 同上 辅酶Ⅱ（NADP+） 氢原子 核黄素（维生素 B2） 黄素单核苷酸（FMN） 氢原子 核黄素（维生素 B2） 黄素腺嘌呤二核某酸（FAD） 氢原子 硫胺素（维生素 B1） 焦磷酸硫胺素 （TPP） 醛类 泛酸 酶 A（HsCoA 或 CoA) 酰基 钴胺素（维生素 B12） 钴胺素辅酶 烷基 生物素 生物胞素（ε-N-生物素酰-1-赖氨酸） CO2 维生素 B6 磷酸吡哆醛 氨基 叶酸 四氢叶酸辅酶类 一碳化合物 下面分别作以详细的介绍。 一、维生素 C 维生素 C 又名抗坏血酸(ascorbic acid)，它是含有内酯结构的多元醇类，其特点是具有 可解离出 H+的烯醇式羟基，因而其水溶液有较强的酸性。它主要存在于新鲜水果及蔬菜中。 水果中以猕猴桃含量最多，在柠檬、桔子和橙子中含量也非常丰富；蔬菜以辣椒中的含量最 丰富，在番茄、甘蓝、萝卜、青菜中含量也十分丰富；野生植物以刺梨中的含量最丰富，每 100 克中含 2800 毫克，有“维生素 C 王”之称。 维生素 C 含有不对称碳原子，具有光学异构体。自然界存在的有生理活性的是 L－型 抗坏血酸。L—抗坏血酸是一种高度溶解性的化合物，并有强还原性。这些性质与它的烯二 醇结构有关，此结构与内环中的羰基相共轭。抗坏血酸的天然形式是 L—异构体，D—异构 体的活性仅为 L—异构体的 10％
维生素C可脱氢而被氧化,氧化型维生素C(脱氢抗坏血酸, dehydroascorbic acid) 还可接受氢而被还原。同时,脱氢抗坏血酸会进一步水解,形成产物2,3-二酮古洛糖酸 在有氧的条件下,古洛糖酸被氧化为草酸和L-苏阿糖酸(图7-2)。 o=C cOO COOH HO-C +HO COH草酸 +2T DoOH HC-OH HO--ClI HO-CH HO HO-CH CHOH CHOH CHIOH 抗坏血酸 脱氫抗坏血酸 二酮古洛糖酸 一苏阿糖酸 图7-2抗坏血酸的氧化 在所有维生素中,维生素C是最不稳定的,能够以各种形式进行降解。维生素C在酸性 水溶液(p≤4中较为稳定,在中性及碱性溶液中易被破坏。当微量金属离子(如Cu2+、Fe3 等)存在时,更易被氧化分解;加热或受光照射也可使维生素C分解。此外,植物组织中尚 含有抗坏血酸氧化酶,能催化抗坏血酸氧化分解,失去活性,所以蔬菜和水果贮存过久,其 中维生素C可遭到破坏而使其营养价值降低。 在有氧条件下,抗坏血酸主要是通过其单价阴离子(HA)而降解成脱氢抗坏血酸,其 反应途径和总速度是反应体系中金属催化剂(M+)浓度的函数。当金属催化剂是Cu2+、Fe 时,反应速度比起自动氧化要大大加快。金属离子催化抗坏血酸的氧化速度与溶解氧气分 压成正比(在40~100KPa范围内),在氧气分压低于20KP时,抗坏血酸的氧化速度与氧 气分压无关 pH值对维生素C的降解有显著地影响。由于维生素C的氧化是一个质子解离过程,pH 值的升高可以促进反应的进行。 在抗坏血酸的无氧降解中,形成中间产物3,4-二羟基-5-甲基-2(殂H)呋喃酮,这种 化合物或其他不饱和产物会进一步聚合产生类黑素(含氮聚合物)或焦糖类色素(无氮聚合 物),对造成果蔬加工产品的非酶褐变产生一定的作用 由于抗坏血酸能够降低食品体系中的氧气含量,可以保护食品中其他易氧化的物质被氧 化:可以还原邻位醌类而抑制食品加工的酶促褐变,因此,在食品中,抗坏血酸具有广泛的 用途 维生素C在机体中发挥非常重要的作用 1.可辅助抑制肿瘤的作用 2.具有抗氧化作用,减少自由基对身体的损害 3.增强机体对外界环境的抗应激能力和免疫力: 4.保护牙齿、骨骼,增加血管壁弹性 5.防治坏血病 6.维生素C能预防中风发作。 维生素C是最容易缺乏的维生素之一。缺乏维生素C的直接后果是坏血病,表现为疲劳、 倦怠、容易感冒。典型症状是牙龈肿胀出血、牙床溃烂、牙齿松动,毛细血管脆性增加。 虽然维生素C是无毒的营养素,但近年来发现摄入过多的维生素C对身体也有一定的损 伤,会诱发尿路结石,加速动脉硬化的发生。对一个健康人来说,每日维生素C的需要量为
8 维生素 C 可脱氢而被氧化，氧化型维生素 C(脱氢抗坏血酸，dehydroascorbic acid) 还可接受氢而被还原。同时，脱氢抗坏血酸会进一步水解，形成产物 2，3-二酮古洛糖酸， 在有氧的条件下，古洛糖酸被氧化为草酸和 L-苏阿糖酸（图 7-2）。 图 7-2 抗坏血酸的氧化 在所有维生素中，维生素Ｃ是最不稳定的，能够以各种形式进行降解。维生素 C 在酸性 水溶液﹙pH≤4 中较为稳定，在中性及碱性溶液中易被破坏。当微量金属离子(如 Cu2＋、Fe3 ＋等)存在时，更易被氧化分解；加热或受光照射也可使维生素 C 分解。此外，植物组织中尚 含有抗坏血酸氧化酶，能催化抗坏血酸氧化分解，失去活性，所以蔬菜和水果贮存过久，其 中维生素 C 可遭到破坏而使其营养价值降低。 在有氧条件下，抗坏血酸主要是通过其单价阴离子（HA-）而降解成脱氢抗坏血酸，其 反应途径和总速度是反应体系中金属催化剂（M n＋）浓度的函数。当金属催化剂是 Cu2＋、Fe3 ＋时，反应速度比起自动氧化要大大加快。金属离子催化抗坏血酸的氧化速度与溶解氧气分 压成正比（在 40～100KPa 范围内），在氧气分压低于 20KPa 时，抗坏血酸的氧化速度与氧 气分压无关。 pH 值对维生素 C 的降解有显著地影响。由于维生素 C 的氧化是一个质子解离过程，pH 值的升高可以促进反应的进行。 在抗坏血酸的无氧降解中，形成中间产物 3，4-二羟基-5-甲基-2（5H）呋喃酮，这种 化合物或其他不饱和产物会进一步聚合产生类黑素（含氮聚合物）或焦糖类色素（无氮聚合 物），对造成果蔬加工产品的非酶褐变产生一定的作用。 由于抗坏血酸能够降低食品体系中的氧气含量，可以保护食品中其他易氧化的物质被氧 化；可以还原邻位醌类而抑制食品加工的酶促褐变，因此，在食品中，抗坏血酸具有广泛的 用途。 维生素 C 在机体中发挥非常重要的作用： 1. 可辅助抑制肿瘤的作用； 2. 具有抗氧化作用，减少自由基对身体的损害； 3. 增强机体对外界环境的抗应激能力和免疫力； 4. 保护牙齿、骨骼，增加血管壁弹性； 5. 防治坏血病。 6. 维生素 C 能预防中风发作。 维生素 C 是最容易缺乏的维生素之一。缺乏维生素 C 的直接后果是坏血病，表现为疲劳、 倦怠、容易感冒。典型症状是牙龈肿胀出血、牙床溃烂、牙齿松动，毛细血管脆性增加。 虽然维生素 C 是无毒的营养素，但近年来发现摄入过多的维生素 C 对身体也有一定的损 伤，会诱发尿路结石，加速动脉硬化的发生。对一个健康人来说，每日维生素Ｃ的需要量为
0~150毫克,适当吃一些富含维生素C的新鲜水果和蔬菜即可满足人体每天对维生素C的 需要。用维生素C制剂来代替水果、蔬菜更是不可取的。表7-6是维生素C的RNI。 表7-6维生素C的日推荐量 RNI (mg) 0.5 147 100 100 早期 100 中期 130 晚期 130 乳母 130 二、维生素B1( Thiamin,硫胺素) 维生素B是B族维生素家族中重要的一个成员,大多以盐酸盐或硫酸盐的形式存在 它在体内的辅酶形式为硫胺素焦磷酸( Thiamine pyrophosphate,TPP),催化a一酮酸脱 羧。维生素B1为白色结晶,有酵母的香味,易溶解于水,在体内可游离存在,也可与脂肪 酸成酯。耐热,对空气中的氧稳定,在酸性介质中非常稳定,但在碱性介质中很容易被破坏。 氧化剂及还原剂均可使其失去作用,维生素B1经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色 素 thiochrome)。维生素B1具有特别的酸碱性,嘧啶环上的N1位上的质子电离(pKa=4.8), 生成硫胺素游离碱。在碱性范围内再失去一个质子(pKa=9.2)生成硫胺素假碱。硫胺素假碱 打开噻唑环生成硫醇式结构,同时解离岀一个质子,这是一种特殊的质子解离形式,其表观 pKa为92。维生素B1的另一个特征是噻唑环的季铵盐氮在任何pH下都保持阳离子状态, 是典型的强碱。在酸性介质下,质子化硫胺素比游离碱、硫胺素假碱和硫醇式硫胺素要稳定 的多。 维生素B1的降解受到热、p值、水分等因素的影响。它的热降解主要是分子中亚甲 盐杨热影3求到甲桥断反时所的限新(在 硫胺素的降解速率有所上升,噻唑环断裂程度増加;pH值达到8时,降解产物中几乎没有 完整的噻唑环。 维生素B1的生理功效体现在: 1.促进能量代谢。 2.维持神经与消化系统的正常功能 3.促进生长发育。 4.参与糖的代谢。 维生素B1长期摄入不足而引起的营养不良性疾病(脚气病),多发生于以精白米为主 食的地区,主要病变为多发性周围神经炎、浮肿、心肌变性等。因为神经是燃烧及消耗糖的 组织,若缺乏维生素B1,会引起乳酸堆积,侵入脑部,毒化中枢神经系统,使脑部消耗氧的
9 50～150 毫克，适当吃一些富含维生素 C 的新鲜水果和蔬菜即可满足人体每天对维生素Ｃ的 需要。用维生素 C 制剂来代替水果、蔬菜更是不可取的。表 7-6 是维生素 C 的 RNI。 表 7-6 维生素 C 的日推荐量 年龄(岁) RNI（mg） 0～ 40 0.5～ 50 1～ 60 4～ 70 7～ 80 11～ 90 14～18 100 50～ 100 孕妇 早期 100 中期 130 晚期 130 乳母 130 二、维生素 B1（Thiamin, 硫胺素） 维生素 B1 是 B 族维生素家族中重要的一个成员，大多以盐酸盐或硫酸盐的形式存在。 它在体内的辅酶形式为硫胺素焦磷酸（Thiamine pyrophosphate,TPP），催化 α－酮酸脱 羧。维生素 B1 为白色结晶，有酵母的香味，易溶解于水，在体内可游离存在，也可与脂肪 酸成酯。耐热，对空气中的氧稳定，在酸性介质中非常稳定，但在碱性介质中很容易被破坏。 氧化剂及还原剂均可使其失去作用，维生素 B1 经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色 素 thiochrome)。维生素 B1 具有特别的酸碱性，嘧啶环上的 N1位上的质子电离（pKa=4.8）， 生成硫胺素游离碱。在碱性范围内再失去一个质子(pKa=9.2)生成硫胺素假碱。硫胺素假碱 打开噻唑环生成硫醇式结构，同时解离出一个质子，这是一种特殊的质子解离形式，其表观 pKa为 9.2。维生素 B1 的另一个特征是噻唑环的季铵盐氮在任何 pH 下都保持阳离子状态， 是典型的强碱。在酸性介质下，质子化硫胺素比游离碱、硫胺素假碱和硫醇式硫胺素要稳定 的多。 维生素 B1 的降解受到热、pH 值、水分等因素的影响。它的热降解主要是分子中亚甲 基桥的断裂，其反应速率受到 pH 值和反应介质的影响。在酸性条件下（pH﹤6），维生素 B1 的热降解速率较为缓慢，亚甲基桥断裂时释放出完整的嘧啶和噻唑组分；在 pH6～7 时， 硫胺素的降解速率有所上升，噻唑环断裂程度增加；pH 值达到 8 时，降解产物中几乎没有 完整的噻唑环。 维生素 B1 的生理功效体现在： 1. 促进能量代谢。 2. 维持神经与消化系统的正常功能。 3. 促进生长发育。 4. 参与糖的代谢。 维生素 B1 长期摄入不足而引起的营养不良性疾病（脚气病），多发生于以精白米为主 食的地区，主要病变为多发性周围神经炎、浮肿、心肌变性等。因为神经是燃烧及消耗糖的 组织，若缺乏维生素 B1，会引起乳酸堆积，侵入脑部，毒化中枢神经系统，使脑部消耗氧的
能力减弱,以至引起暂时性的痉挛。此外,脑部细胞要从碳水化物获得能量,当维生素B 缺乏时,葡萄糖就不能充分产生能量,乳糖就会以丙酮酸的形式堆积在脑中,产生一定的毒 性作用。因而还会引起情绪急躁,精神惶恐、健忘等,如大量补充维生素B,症状可以减退 记忆力也可以逐渐恢复。 维生素B1在碱性介质中对热极不稳定,在p大于7的情况下煮沸,可以大部分或全 部破坏:甚至在一般室温下,也可逐渐破坏。煮粥、煮豆、或蒸馒头时,若放入大量的碱, 会造成维生素B1的大量破坏。在酸性介质中对热较稳定,如pH为3时,将食品在120℃下 加热1h,维生素B1仍能够保持其生理活性。此外,某些鱼及软体动物体内含硫胺素酶,可 分解破坏维生素B,如加热就可使硫胺素酶破坏。一般不要生吃鱼和软体动物,以免造成 维生素B1的缺乏 据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所报告,维生素B1的营养状况应引起人们 的注意,虽然摄入量达到了1.2毫克,占RDA的86%,没有明显的缺乏迹象。但可以预计 随着国民经济发展和人民生活水平的提高,粗粮摄入的进一步减少,维生素B1的摄入量也 会减少,缺乏的比例极有可能会增加很多 含维生素B1丰富的食物有粮谷、豆类、酵母、干果、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉 乳类、蔬菜、水果等:在谷类食物中,全粒谷物含硫胺素较丰富,杂粮的硫胺素也较多,可 做为供给维生素B1的主要来源,但是一定要注意加工烹调方法,否则损失太多,同样引起 缺乏病。谷类在除去麸皮与糖的过程中,维生素B1损失很多,国外对精加工后的面粉都强 化维生素与矿物质使其量相当于粗制品,这点应引起我国食品工业部门及消费者的注意。表 7-7是维生素B1的NRI。 表7-7维生素B1的NRI 年龄(岁) Nri (mg) 0.2(AI) 0.5 0.3(AI) 4 7 001 6792 女 1.5 1.2 1.4 1.3 孕妇 早期 中期 晚期 乳母 三、维生素B2(核黄素) 维生素B为黄褐色针状结晶,溶解度较小,溶于水呈绿色荧光,在280℃时始被分解 植物能合成维生素B2,动物一般不能合成,必须由食物供给,但在哺乳动物肠道中的微生物 可以合成并为动物吸收,但其量甚微,不能满足需要
10 能力减弱，以至引起暂时性的痉挛。此外，脑部细胞要从碳水化物获得能量，当维生素 B1 缺乏时，葡萄糖就不能充分产生能量，乳糖就会以丙酮酸的形式堆积在脑中，产生一定的毒 性作用。因而还会引起情绪急躁，精神惶恐、健忘等，如大量补充维生素 B1，症状可以减退， 记忆力也可以逐渐恢复。 维生素 B1 在碱性介质中对热极不稳定，在 pH 大于 7 的情况下煮沸，可以大部分或全 部破坏；甚至在一般室温下，也可逐渐破坏。煮粥、煮豆、或蒸馒头时，若放入大量的碱， 会造成维生素 B1 的大量破坏。在酸性介质中对热较稳定，如 pH 为 3 时，将食品在 120℃下 加热 1h，维生素 B1 仍能够保持其生理活性。此外，某些鱼及软体动物体内含硫胺素酶，可 分解破坏维生素 B1，如加热就可使硫胺素酶破坏。一般不要生吃鱼和软体动物，以免造成 维生素 B1 的缺乏。 据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所报告，维生素 B1 的营养状况应引起人们 的注意，虽然摄入量达到了 1.2 毫克，占 RDA 的 86％，没有明显的缺乏迹象。但可以预计， 随着国民经济发展和人民生活水平的提高，粗粮摄入的进一步减少，维生素 B1 的摄入量也 会减少，缺乏的比例极有可能会增加很多。 含维生素 B1 丰富的食物有粮谷、豆类、酵母、干果、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉、 乳类、蔬菜、水果等；在谷类食物中，全粒谷物含硫胺素较丰富，杂粮的硫胺素也较多，可 做为供给维生素 B1 的主要来源，但是一定要注意加工烹调方法，否则损失太多，同样引起 缺乏病。谷类在除去麸皮与糖的过程中，维生素 B1 损失很多，国外对精加工后的面粉都强 化维生素与矿物质使其量相当于粗制品，这点应引起我国食品工业部门及消费者的注意。表 7-7 是维生素 B1 的 NRI。 表 7-7 维生素 B1 的 NRI 年龄(岁) NRI（mg） 0～ 0.2（AI） 0.5～ 0.3（AI） 1～ 0.6 4～ 0.7 7～ 0.9 11～ 1.2 男 女 14～ 18 1.5 1.2 18～ 1.4 1.3 50～ 1.3 孕妇 早期 1.5 中期 1.5 晚期 1.5 乳母 1.8 三、维生素 B2（核黄素） 维生素 B2 为黄褐色针状结晶，溶解度较小, 溶于水呈绿色荧光，在 280℃时始被分解。 植物能合成维生素 B2，动物一般不能合成，必须由食物供给，但在哺乳动物肠道中的微生物 可以合成并为动物吸收，但其量甚微，不能满足需要