维持生命的营养素——维生素
维持生命的营养素——维生素
维生素是人类和动物体生命活动所必需的一类物质,许多维生素是人体不能自身合成的,一般都必须从食物或药物中摄取。当机体从外界摄取的维生素不能满足其生命活动的需要时,就会引起新陈代谢功能的紊乱,导致生病。维生素缺乏病曾经是猖獗一时的严重疾病之一。例如,人体内维生素C缺乏会引起坏血病,维生素B1缺乏会引起脚气病,都曾经是摧毁人类特别是海员和士兵的大敌。
但是,过量或不适当地食用维生素,甚至有些人把维生素当成补药,以致造成人体内某些维生素过多症,对身体也是有害的。因此,切莫把维生素看成是“灵丹妙药”。
到目前为止,已经发现的维生素可以分为脂溶性维生素、水溶性维生素2大类。在维生素刚被发现时,它们的化学结构还是未知的,因此,只能以英文字母来命名,如维生素A、维生素B、维生素C。但是不久就发现,某些被认为是单一化合物的维生素原来是由多种化合物组成的,于是就产生了维生素族的命名方法。例如,原来认为维生素B是单一的化合物,后来知道它是多种化合物组成的,这样就需要用在维生素B的英文字母右下角加角标的方法来命名,这就是维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素B5、维生素B6。实际上,现在每一种维生素都已经有了它的学名(即化学名称)。维生素还都有俗名,但不同国家所用的俗名差别很大,很不规范。
维生素A1
维生素A1以游离醇或酯的形式存在于动物界。人体所需的维生素A1,大部分来自于动物性食物。在动物脂肪、蛋白、乳汁、肝中,维生素A1的含量丰富。植物界中虽然不存在维生素A1,但维生素A1的前体(即维生素A原,由它可以产生维生素A1)却广泛分布于植物界,它就是β-胡萝卜素。植物性食物中的β-胡萝卜素在肠壁内能转变为维生素A1,因此含β-胡萝卜素的植物性食物也是人体所需维生素A1的来源。
维生素A缺乏导致夜盲症
维生素A1影响许多细胞内的新陈代谢过程,在视网膜的视觉反应中具有特殊的作用,而维生素A1醛(视黄醛)在视觉过程中起着重要的作用。视网膜中有感强光和感弱光的两种细胞,感弱光的细胞中含有一种色素,叫做视紫红质。它是在黑暗的环境中由顺视黄醛和视蛋白结合而成的,在遇光时则会分解成反视黄醛和视蛋白,并引起神经冲动,传入中枢神经产生视觉。视黄醛在体内不断地被消耗,需要维生素A1加以补充。
如果体内缺少维生素A1,合成的视紫红质就会减少,使人在弱光中的视力减退,这就是产生夜盲症的原因,所以维生素A1可用于治疗夜盲症,例如中国民间很早就用羊肝治疗“雀目”(即夜盲症)。
维生素A1还与上皮细胞的正常结构和功能有关,缺少维生素A1会导致眼结膜和角膜的干燥和发炎甚至失明。维生素A1的缺乏还会引起皮肤干燥和鳞片状脱落以及毛发稀少,呼吸道的多重感染,消化道感染和吸收能力低下。
人体每天对维生素A的需要量为:成人(男)1000微克,成人(女) 800微克,儿童(1~9岁)400~700微克。如果提供的是动物性食物中所含的维生素A1,数量可略低。如果提供的是植物性食物中所含的β-胡萝卜素,则数量要略高。
维生素B1
酵母和谷物的果皮及胚中,维生素B1的含量很高。实际上,一切植物和动物组织中都存在维生素B1。
维生素B1为无色片状固体,248℃分解,能溶于水和乙醇,在酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中分解为硫色素,也容易被紫外线破坏。
临床上使用的维生素B1是用人工方法合成的。另外还有2种维生素B1的制剂:①新维生素B1,也称丙硫硫胺,比维生素B1更容易被人体吸收;②呋喃硫胺,它在人体内不容易被硫胺分解酶分解掉,所以能在人体内存在较长的时间,成为一种长效的维生素。
哺乳动物消化道中的细菌能合成少量维生素B1,但在大多数情况下,哺乳动物几乎完全依靠食物中的维生素B1。某些鱼(如鲤鱼)内有一种能分解维生素B1的酶,称为硫胺素酶,因此,在那些吃大量生鱼的国家(如日本),人也可能发生维生素B1缺乏症。
维生素B1分布在人体的各种组织中,在肝、脑、肾和心脏中的量较多。缺乏维生素B1会导致很多特征性的精神状态,包括抑郁、易激动、不能集中注意力和记忆力衰退等,也会使末梢神经系统发生变化,包括小腿肌肉触痛、部分麻木,肌肉(特别是下肢的肌肉)无力,感觉过敏。一般的维生素B1缺乏症是全身无力,体重减轻,食欲不振和反胃等。
严重缺乏维生素B1会引起脚气病,包括干燥型脚气病、心脏水肿型脚气病、湿型脚气病、大脑型脚气病。维生素B1是治疗脚气病的最好药物,由于米糠中的维生素B1含量特别高,因此多吃糙米,少吃或不吃精米,有助于增加体内的维生素B1,防止脚气病。维生素B1还具有助消化的功能,它是胆碱酯酶的抑制剂,使乙酰胆碱不被水解,让乙酰胆碱发挥其增加胃肠蠕动和腺体分泌的作用。
花生含有丰富的维生素B1
人体每天的维生素B1需要量为:成人(男子)1.2~1.6毫克,成人(妇女)1.0~1.2毫克,儿童(1~9岁)0.4~1.1毫克。当工作紧张和劳动量加大时,就需要增加膳食中维生素B1的摄入量。
维生素B2
维生素B2存在于绿色蔬菜、黄豆、稻谷、小麦、酵母、肝、心和乳类中,最早是从乳中分离出来的。
维生素B2为橘黄色针状晶体,在278~282℃温度下分解,微溶于水,溶于乙醇、乙酸,在一般温度下对热稳定,在酸性溶液中也稳定,但在碱性溶液中或者暴露在可见光或紫外线下则是不稳定的。
黄豆芽含有丰富的维生素B2
在人体中,维生素B2对于机体生长和生命活动都是很重要的。缺乏维生素B2的早期症状一般表现为口和眼部位的疾病,嘴唇、口腔和舌头感到疼痛,并伴随着吃食和吞咽的困难。眼的病症包括畏光、流泪、眼睛发红和发痒、视觉疲劳、眼睑痉挛。嘴唇的病症,开始时为嘴角苍白和浸软,或者沿着闭合线出现干红和剥蚀,严重缺乏维生素B2时,可发生溃烂,嘴角出现裂缝,称为唇损害。
人体每天对维生素B2的需要量为:成人(男)1.2~1.4毫克,成人(妇女)1.1~1.3毫克,儿童(1~9岁)0.6~1.5毫克。
维生素B6
维生素B6广泛存在于所有的动物和植物组织内,但浓度比较低。
维生素B6是无色晶体,可溶于水和乙醇,加热时稳定,但可被碱和紫外线分解。维生素B6对神经活动有抑制作用,所以当缺乏维生素B6时,会导致头痛、失眠甚至发生惊厥。维生素B6的缺乏还会引起胃口不好、消化不良、呕吐或腹泻。
人体需要的维生素B6较少,成人每日的需要量为2毫克左右,婴儿为0.4毫克左右,一般食物中已可提供。
香蕉中含有丰富的维生素B6
维生素B12
维生素B12存在于肝、酵母、肉类和鱼类中,主要来源于动物性食物,它在植物中的含量十分少,在高等植物中几乎完全没有维生素B12。
维生素B12是一种非常复杂的有机化合物,美国化学家伍德沃德于1973年完成了人工合成维生素B12的艰巨任务。在工业上,可用放线菌(如灰链霉菌)大量合成维生素B12。
维生素B12是红色针状晶体,容易吸水,在空气中放置后约可吸收12%的水,但吸水后变得很稳定。它能溶于水和乙醇,在强酸、强碱作用下以及光照时是不稳定的。
维生素B12口服液
维生素B12对人体内合成蛋氨酸(一种氨基酸)起着重要的作用,蛋氨酸是合成蛋白质不可缺少的成分。维生素B12在人体新陈代谢中的一个重要功能是保持一些酶中的硫氢基处于还原状态。缺乏维生素B12时,糖的代谢被降低,也影响脂类的代谢。
人体内维生素B12的平均含量为2~5毫克,其中50%~90%贮存在肝脏内,在机体需要时,将维生素B12释放到血液中,形成红细胞。因此,缺乏维生素B12,会导致恶性贫血。
人体每天约需1微克维生素B12,而人体每天可从食物中摄取2微克维生素B12,因此可以保证正常需要。只有在治疗贫血症、神经炎时,才需要维生素B12的药剂。
维生素B5
维生素B5存在于所有的动物和植物组织中,含量丰富的是酵母和肝脏,每100克酵母中含20毫克维生素B5,每100克肝脏中含8毫克维生素B5。
维生素B5对于胆固醇的合成、肾上腺的功能有明显的促进作用。缺乏维生素B5会得脚灼热综合征,这是发生在低营养人群中的疾病。维生素B5还可治疗褥疮、静脉曲张性溃疡和麻痹性肠塞。
维生素B5
维生素C
维生素C以很高的浓度广泛存在于柑橘属水果和绿色蔬菜中,而各种新鲜蔬菜和水果中也都含有维生素C,但它只存在于植物组织内,而不存在于种子里。植物和许多动物能利用葡萄糖醛酸合成维生素C,但人却不能完成这一合成反应,因此,人体所需要的维生素C都来自于蔬菜和水果。
维生素C是无色晶体,熔点190~192℃,其溶液显酸性,并有可口的酸味。它是一种强还原剂,在水溶液中或受热情况下很容易被氧化,在碱性溶液中更容易被氧化,是一种容易被多种条件破坏的维生素。
严重缺乏维生素C会引起坏血病,这是一种以多处出血为特征的疾病。成年人患坏血病后,一般会依次出现疲倦、虚弱、急躁和关节疼痛等症状,然后是体重减轻、齿龈出血、龈炎和牙齿松动,接着就会发生皮下微细出血,严重时可能导致结膜、视网膜或大脑、鼻子、消化道的出血。
坏血病是人类最早知道的疾病之一。用蔬菜治疗坏血病也很早见诸文字,至少在16世纪,美洲印第安人就知道用云杉叶或松针浸泡液治疗坏血病。到了17世纪末,有了许多对坏血病有疗效的新鲜蔬菜,流行性坏血病在陆地上就少见了。但对于在海上长期航行的海员们,因为没有足够的新鲜蔬菜,坏血病仍然是一种可怕的威胁。后来,医疗上采用柠檬汁或柑橘属水果熬的汤来医治坏血病。
柠檬中含有丰富的维生素C
维生素C用于治疗营养性贫血时,可作为铁制剂治贫血的辅助剂。对于消化道疾病,在治疗胃和十二指肠溃疡时,都要服用适量维生素C。
维生素C还有促进细胞间黏合物和红蛋白合成的作用,能使伤口迅速愈合,也能降低化学毒物(如砷、汞、铅、镉、亚硝酸盐、苯、甲苯等)和细菌毒素对人体的毒害。在人们制造的婴儿食物中也需要补充维生素C。
成人每天对维生素C的需要量为:成人(男)45毫克,成人(女)45毫克(哺乳期为80毫克),儿童(1~9岁)35~45毫克。
1934年测定出了抗坏血酸的结构之后,工业上开始用人工方法合成抗坏血酸(即维生素C)。现在,药用的维生素C都是用人工方法合成的。
维生素D
维生素D是一些抗佝偻病物质的总称,其中最重要的有2种:维生素D2和维生素D3。
维生素D比较丰富的来源是鱼的肝脏和内脏,这些肝脏的油脂中含有维生素D3,通常所说的“鱼肝油含有较多的维生素D”就是这个意思。
人的皮肤中含有7-去氢胆固醇,它经过紫外线照射以后即转变成维生素D3,因此,多晒太阳可预防维生素D缺乏症。
维生素D2和D3都是无色晶体,不溶于水,能溶于乙醇。
缺乏维生素D时,人体吸收钙和磷的能力降低,使血中的钙和磷的含量水平降低,钙和磷不能在骨骼组织中沉积,甚至骨盐也会溶解,阻碍了骨骼的生长。
儿童缺乏维生素D会得软骨病(又称佝偻病),主要症状是骨骼变形,首先是颅骨软化,包括颅骨突起,乳牙生长迟缓,胸软骨结合处增大,脊椎变形,长骨端增大和弯曲,最后佝偻病形成弓形腿和明显的走路时呈鸭步。
成年人缺乏维生素D会导致骨软化病,使骨骼逐渐变得稀疏,特别是盆骨、胸骨和四肢骨变形,四肢骨的骨质变薄,会产生自发性的骨折。老年性骨疏松症常会因人体稍受创伤而发生骨折。
缺乏维生素D儿童易患软骨病
在通常的气候条件下,只要接受阳光的照射,是足以能够满足成年人所需的维生素D的。只有在特殊情况下,特别是在没有阳光时,才需要从食物和鱼肝里补充维生素D。现在市售的牛奶中也添加了维生素D。儿童和老年人的每天食物中需要有400国际单位的维生素D。
维生素E
维生素E存在于许多植物(如大豆、麦芽等)中,特别是一些植物油(如玉米油、葵花子油、棉子油)中的含量尤为丰富。牛奶、奶制品的蛋黄中也含有生育酚。
维生素E
维生素E是淡黄色油状物,沸点200~220℃,不溶于水,溶于乙醇和脂肪。在没有空气的条件下,维生素E对热和碱都很稳定,在100℃以下不和酸作用。维生素E容易被空气氧化。
维生素E是动物体内的强抗氧剂,特别是脂肪的抗氧剂。在生物体内,通过维生素E和化学元素硒的共同作用,可以减少维生素A和不饱和脂肪酸的供给量。维生素E对糖、脂肪和蛋白质的代谢作用都有影响。
维生素K
维生素K在自然界分布十分广泛,含量最丰富的是菠菜和洋白菜。另外,许多细菌(包括某些正常的肠道菌)能合成维生素K。
维生素K对酸和热稳定,容易被碱分解,对光极为敏感,经光照射后就失去了活性。
维生素K的生理作用是在肝内控制凝血酶原的合成,并能促进某些血浆凝血因子在肝中的合成。维生素K分布于人体的各个器官,在心脏中的浓度较高,对细胞的呼吸有利。
番茄含维生素K较多
人体一般不缺乏维生素K,食物中已有足够的量,而且维生素K还能由肠道内的细菌合成,这些被肠道内细菌合成的维生素K也可被吸收和利用。
维生素PP
维生素PP存在于各种食物,特别是肉、鱼和小麦中。玉米中的维生素PP是以不能被人体吸收的结合形式存在的,因此,维生素PP缺乏症主要发生在以玉米为主食的地区。
维生素PP是白色晶体,可溶于水,对热、光、空气和碱都稳定。
玉米种含有丰富的维生素PP
维生素PP缺乏是发生糙皮病的主要因素之一。糙皮病的症状是腹泻、皮炎和痴呆,对消化道的症状首先是出现舌炎和口腔炎,同时有食欲不振和腹疼的症状。
人体对维生素PP的每日需要量为:成人(男)16~17毫克,成人(女)12~13毫克,儿童(1~9岁)6~14毫克。
绿色蔬菜中含有丰富的维生素M
维生素M
维生素M存在于所有的绿叶蔬菜以及肝脏、肾脏中。
人体缺乏维生素M会引起巨红细胞性贫血和白血球减少,还可能引起智力退化和肠道吸收障碍。成年人每天维生素M的需要量约为400微克。
维生素H
维生素H以低浓度广泛分布在所有的动、植物中,在酵母、肝脏中的含量很高。
维生素H是无色针状晶体,微溶于水,能溶于乙醇,对热和酸、碱都稳定。
除了婴儿以外,维生素H缺乏症异常少见。婴儿缺乏维生素H所得的病症为皮脂漏皮炎和脱屑性红皮病。
维生素H的粉末