我们需要维生素

我们首次发现维生素，是因为维生素缺乏引起的疾病。有人只吃熟肉、全麦面包、蔬菜罐头和奶制品，但没有摄入任何新鲜蔬菜和水果，几个月后，就因为缺乏维生素C而患上坏血病。现在我们已经知道，新鲜蔬菜和水果中能够预防坏血病的活性成分是维生素C（抗坏血酸盐），这种物质会参与数种基本的生化反应，因而对所有动物都极为重要。它是合成胶原蛋白的必需辅助因子，也正因为如此，维生素C缺乏才会引起坏血病。这意味着，对所有的身体器官而言，维生素C都是必需物质，因为细胞外基质主要是由胶原蛋白构成的，有了它，细胞结构才可以维持。因此，它对动脉而言也极其重要，因为动脉的功能是容纳高压的血液。不过，维生素C主要是一种水溶性的抗氧化剂，在血液中进行循环，因此，必须要有它，才能防止细胞内脆弱的生化机制受到损害。维生素C还是增强免疫系统功能的重要物质。大多数动物很容易合成维生素C，因此，对它们而言，这不是维生素——而只是它们正常代谢途径的一种基本成分。大多数动物每天可以生产大量的维生素C，如果它们的体重和成年人类相当，就相当于每天合成10克。然而，人类、猿、猴、豚鼠和食果蝙蝠都不能自体合成维生素C。我们完全依靠一日三餐，才能摄取足够的必需营养素。

马、奶牛、山羊、羚羊、草原犬鼠、水牛等动物，无需从饮食中摄入维生素C也能生存。在冬季，人如果像它们那样吃干草、喝水，肯定会很难受。我们必须摄入维生素C，而这些动物并不需要，这似乎有些矛盾。但仔细想想，我们就会明白其中的原因。它们的身体组织同我们的一样，也需要维生素C，但它们的饮食几乎不含维生素C，于是，经过进化，它们的身体保留了合成维生素C的代谢途径。我们知道，灵长类动物的祖先可以合成维生素C，现在，原猴类原始灵长类动物（狐猴、懒猴、夜猴）仍然可以合成这种必需的生化物质。我们的祖先是从非洲大陆稍晚的灵长类动物进化而来的，这些动物生活在茂密的丛林中，以新鲜树叶和水果为食，从中摄取大量的维生素C。大多数动物的脱氧核糖核酸（DNA，细胞的基因物质）为合成维生素C的生化通道中的酶指定了遗传密码。但在高等灵长类动物（眼镜猴、猿猴、人类）中，生化通道中的这种酶发生了变异，使我们无法自体合成维生素C。这意味着，上述物种的祖先因为基因变异而普遍失去了合成能力。随着时间的推移，通过自然选择，灵长类动物发生了分化。那些以树叶和水果为食的动物可以从中获得足够的维生素C，因而不再需要合成维生素C的生化机制。

这种变异为何没有因为自然选择而发生逆转，对此问题，人们提出了几种假说。一种假说是：合成维生素C需要能量，失去合成能力就可以节省能量，身体也就可以将这些能力用于其他用途。总之，早期灵长类和其他动物失去维生素C的合成能力，很可能是为了具有某种优势，因为如果没有这种优势，这些动物早就灭绝了。豚鼠、水豚、食果蝙蝠等动物通过进化也失去了维生素C的合成能力。它们的饮食含有足够的维生素C，因而它们的身体不需要合成。这意味着，在发生这种进化变异前的数百万年时间里，所有动物都可以合成维生素C，只是后来有几种动物因为饮食结构改变而失去了合成能力。(https://www.daowen.com)

同样，我们之所以需要其他维生素，也被认为是源于能够提供这些维生素的饮食结构。植物的生长，是利用太阳能将矿物质和二氧化碳合成为生化物质，但动物必须通过饮食摄取。亿万年前，原始动物都能从饮食中摄取蛋白质、必需脂肪、维生素等生命必需的生化物质，因此，长期以来，它们的身体形成了对这些物质的依赖性。之所以这样，是因为细胞是强大的生化工厂，需要能量和这些物质来生产各种化学辅助因子和酶。正如前面提到的维生素C，只要有办法降低细胞对能量的需求，比如利用正常饮食中的某种可用成分而不是利用内部能量去生产它，细胞就可以将这些能量用于其他用途，整个生物体就会更加健康、繁殖会更快。某个物种找到有助于繁衍后代的某种优势，就会促使它将该优势发挥到极致。这就是自然选择的过程。

因此，从进化上讲，肌体依赖各种维生素的原理可能也是如此。我们最早的祖先的饮食中含有我们称作维生素的生化物质，因此，他们不需要合成这些物质。于是，经过基因进化，他们对这些生化物质产生依赖，从而获得了能量代谢优势。我们对维生素的需要由此产生。所有动物都需要大多数维生素（除了维生素C）。所有动物都需要维生素A（每日5000-10000 IU），眼睛才能重新生成吸收光的“视黄醛”。视觉和其他几种重要的肌体功能都需要这种维生素。不过，数百万年以来，大多数动物的饮食中都含有这种维生素，因此，经过进化，它们必须通过外部饮食摄取。同样，所有动物的饮食中也都含有B族维生素和维生素E；维生素D是由夏日正午阳光直接照射皮肤而合成的（每日10000 IU）。