维生素A与类胡萝卜素
维生素A是一类不饱和一元醇,包括维生素A1和维生素A2两种。维生素A1即视黄醇,存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中;维生素A2存在于淡水鱼的肝脏中。
植物体内不含有维生素A,但植物体内存在黄、红色素,其中很多是类胡萝卜素。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,类胡萝卜素种类繁多,其中1分子β-胡萝卜素分解即可形成2分子维生素A,此种分解主要在小肠黏膜内进行。类胡萝卜素还包括一些其他化合物,如α-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和玉米黄素等,也能分解成维生素A。在营养学上,凡能分解后形成维生素A的类胡萝卜素均被称为维生素A原。
维生素A与类胡萝卜素对热、酸和碱稳定,一般烹调和罐头加工不致引起破坏,但易被氧化破坏,在高温条件下更是如此,紫外线也可使其氧化破坏。当食物中含有磷脂、维生素E和抗坏血酸或其他抗氧化剂时,维生素A和类胡萝卜素都非常稳定。
(一)吸收
维生素A在胃内几乎不被吸收,到小肠与胆汁酸和脂肪分解产物一起被乳化,由肠黏膜吸收。影响维生素A吸收的因素主要有四点。①小肠中的胆汁量:胆汁是维生素A乳化所必需的,胆汁分泌太少会影响维生素A的吸收。②膳食脂肪:足量脂肪可促进维生素A的吸收。③抗氧化剂:如维生素E和卵磷脂等,有利于维生素A的吸收。④矿物油的服用及肠道寄生虫:其不利于维生素A的吸收。
(二)生理功能
1.维持正常视觉功能
眼的光感受器是视网膜中的杆状细胞和锥状细胞。这两种细胞都存在感光色素,而这些色素的形成和所表现出的生理功能均有赖于维生素A的存在。杆状细胞感弱光,所含感光物质为视紫红质(Rhodopsin);锥状细胞感强光,所含感光物质为视紫蓝质(Iodopsin)。若维生素A充足,则视紫红质的再生快而完全,故暗适应恢复时间短;若维生素A不足,则视紫红质再生慢而不完全,故暗适应恢复时间延长,严重时会使人患夜盲症。
2.维护上皮组织细胞的健康
维生素A对于上皮组织的正常形成、发育、分化与维持十分重要。当维生素A不足或缺乏时,上皮基底层增生变厚,表层会导致细胞变扁、不规则、干燥等。
3.调节细胞分化
维生素A有助于细胞增殖与生长,近年来的研究发现维生素A酸(视黄酸)类物质有延缓或阻止癌前病变,防止化学致癌的作用。β-胡萝卜素具有抗氧化作用,是一种有效捕获活性氧的抗氧化剂,对防止脂质过氧化、预防心血管疾病和肿瘤以及延缓衰老均有重要意义。
(三)维生素A缺乏症和过多症
当从膳食中摄入维生素A与类胡萝卜素不足,或机体吸收、利用障碍,或消耗增加时,均可引起维生素A缺乏症。婴幼儿患维生素A缺乏症的概率远高于常人,一些消耗性疾病(如麻疹、肺结核、肺炎、猩红热等)、消化道疾病(如胆囊炎、腹泻等)常可伴发维生素A缺乏症。常见的维生素A缺乏症包括夜盲症、眼干燥症和皮肤病变。
1.夜盲症
维生素A轻度缺乏表现为暗适应能力降低,重度则表现为夜盲症,夜盲症主要表现为在光线昏暗的环境下或夜晚视物不清或完全看不见东西并行动困难等症状。
2.眼干燥症
眼干燥症主要表现为角膜干燥、发炎、软化、溃疡和角质化等;在球结膜可出现泡沫状色斑,角膜严重损伤可导致失明。
3.皮肤病变
皮肤病变的临床表现为皮肤干燥、粗糙,毛囊角化,易发生在臂和下肢的伸侧,左右对称。黏膜损害如果发生在口腔、呼吸道、消化道和泌尿生殖道,则可使之失去滋润及柔软性,并使细菌易于侵入,特别是在儿童身上可引起支气管肺炎等疾病。此外,由于上皮损伤脱落,还可造成肾结石、膀胱结石以及腹泻。
正常饮食一般不会导致维生素A的过量,但是大量摄入富含维生素A的食物(如动物肝脏)或鱼肝油等维生素A补充剂,则有可能导致维生素A过量甚至中毒。中毒症状主要表现为厌食、过度激惹、长骨末端疼痛、头发稀疏、肝大、肌肉僵硬、皮肤瘙痒和头痛头晕等。但是,到目前为止,还没有出现因维生素A过量而导致中毒的报道。
(四)食物来源
由于人体维生素A来源于动物性食物中的天然维生素A和植物性食物中的类胡萝卜素,而维生素A的常用计量单位为国际单位IU,类胡萝卜素的常用计量单位为μg或mg。为统一计量膳食中的维生素A,联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)于1967年提出了视黄醇当量(RE)的概念。其含义是包括视黄醇和β-胡萝卜素在内的所有具有维生素A活性物质所相当的视黄醇量,单位为μgRE。视黄醇当量、视黄醇和β-胡萝卜素的换算关系如下:
1μgRE=1μg视黄醇=6μgβ-胡萝卜素
1 IU维生素A=0.3μgRE=0.3μg视黄醇
1μgβ-胡萝卜素=0.167μgRE=0.556 IU维生素A
但是,之后的研究证明视黄醇当量可能高估了膳食维生素A原类胡萝卜素转化为维生素A的能力,故美国医学研究院食物与营养委员会于2001年提出了视黄醇活性当量(RAE),其换算关系如下:
1μg视黄醇活性当量
=1μg全反式视黄醇
=2μg来自补充剂的全反式β-胡萝卜素
=12μg膳食全反式β-胡萝卜素
=24μg其他膳食维生素A原类胡萝卜素
维生素A在动物性食物中含量丰富,最好的来源是各种动物的肝脏、鱼肝油、全奶和蛋黄等。植物性食物只含类胡萝卜素,最好的来源为有色蔬菜,如菠菜、胡萝卜、韭菜、雪里蕻,水果中的杏、香蕉、柿子等。常见食物中维生素A、类胡萝卜素含量及视黄醇活性当量如表3-13所示。
表3-13 常见食物中维生素A、类胡萝卜素含量及视黄醇活性当量
(五)参考摄入量
目前维生素A的推荐摄入量均以RAE为单位,婴幼儿和儿童的不同年龄段,维生素A的推荐摄入量从300μgRAE/d到820μgRAE/d不等;从18岁开始到老年,男性的维生素A的推荐摄入量均为800μgRAE/d,女性为700μgRAE/d;孕早期为700μgRAE/d,孕中晚期为770μgRAE/d,乳母为1 300μgRAE/d。
对于运动员来说,目前的研究证据尚不能证明补充维生素A可提高运动能力,因此平衡饮食的运动员无须额外补充维生素A。但是,以用眼为主的运动项目(如射击、射箭),可提高维生素A的供给量。
为防止维生素A摄入过多引起中毒,中国营养学会提出成年人(包括孕妇)的维生素A可耐受最高摄入量为每人3 000μgRAE/d。