脂溶性維生素中以維生素A和D在營養(yǎng)上更為重要,缺少他們將分別引起維生素A或D缺乏病。維生素E缺乏病僅在動物實驗時觀察到,至于維生素K,因腸道細菌可以合成它,所以人類維生素K缺乏病多系吸收障礙或因長期使用抗生素或維生素K的代謝拮抗藥(metabolic antagonists)所致。
一、化學特點
1.維生素A
維生素A是由β-白芷酮環(huán)和兩分子2-甲基丁二烯構成的不飽和一元醇。一般所說維生素A系指A1而言,存在于哺乳動物和咸水魚肝臟中。在淡水魚肝油中尚發(fā)現(xiàn)另一種維生素A,稱為A2,其生理效用僅及A1的40%。從化學結構上比較,維生素A2在β-白芷酮環(huán)上比A1多一個雙鍵。
維生素A的側鏈含有4個雙鏈,故可形成多種順反異構體,其中較重要的有全反型(AⅡ-trans)和Ⅱ-順型(11-cis)。視黃醇在體內可被氧化成視黃醛(retinal),此反應是可逆的。
視黃醛進一部被氧化則成視黃酸(retinoic acid),但此反應在體內是不可逆的。
視黃醇是黃色片狀結晶,通常與脂肪酸形成酯存在于食物中。不論是維生素A1或A2都可與三氯化銻起反應,呈現(xiàn)深蘭色。這種性質可用于測定維生素A。
維生素A的化學性質活潑,易被空氣氧化而失去生理作用,紫外線照射亦可使之破壞,故維生素A的制劑應裝在棕色瓶內避光貯存。
維生素A只存在于動物性食品(肝、蛋、肉)中,但是在很多植物性食品如胡蘿卜、紅辣椒、菠菜、芥菜等有色蔬菜中也含有具有維生素A效能的物質,例如各種類胡蘿卜素(carotenoid),其中最重要者為β-胡蘿卜素(β-carotene)。
β-胡蘿卜素可被小腸粘膜或肝臟中的加氧酶(β-胡蘿卜素-15,15′-加氧酶)作用轉變成為視黃醇,所以又稱做維生素A元(provitamin A)。盡管理論上1分子β-胡蘿卜素可以生成2分子維生素A,但由于胡蘿卜素的吸收不良,轉變有限,所以實際上6微克β-胡蘿卜素才具有1微克維生素A的生物活性。醫(yī)學.全在.線www.med126.com
食物中的維生素A酯在小腸受酯酶的作用而水解,所產(chǎn)生的脂肪酸和維生素A進入小腸上皮細胞后又重新合成維生素A酯,并摻入乳糜微粒,通過淋巴轉運,貯存于肝臟。肝臟中的維生素A可應機體需要向血中釋放。血漿中的維生素A是非酯化型的。它與視黃醇結合蛋白(RBP)結合而被轉運。食物中的類胡蘿卜素經(jīng)小腸吸收后主要在小腸粘膜轉變?yōu)榫S生素A,一部分也可在肝臟中進行此種轉變。
2.維生素D
維生素D系固醇類的衍生物,人體內維生素D主要是由7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射而轉變,稱為維生素D3或膽鈣化醇(cholecalciferol)。植物中的麥角固醇經(jīng)紫外線照射后可產(chǎn)生另一種維生素D,稱為維生素D2或鈣化醇。
兩種維生素D具有同樣的生理作用。人體主要從動物食品中獲取一定量的維生素D3(它常與維生素A共同存在),而植物中的麥角固醇除非經(jīng)過紫外線照射(轉變?yōu)榫S生素D2),否則很難被人體吸收利用。然而,正常成人所需要的維生素D主要來源于7-脫氫膽固醇的轉變。7-脫氫膽固醇存在于皮膚內,它可由膽固醇脫氫產(chǎn)生,也可直接由乙酰CoA合成。人體每日可合成維生素D3200?00國際單位(1國際單位=0.025微克維生素D3),因此只要充分接受陽光照射,即完全可以滿足生理需要。
不論維生素D2或D3,本身都沒有明顯的生理活性,它們必須在體內進行一定的代謝轉化,才能生成活性的化合物,即活性維生素D。(參閱第十八章)
圖3-1 維生素D2和D3的生成
維生素D2及D3均為無色針狀結晶,易溶于脂肪和有機溶劑,除對光敏感外,化學性質一般較穩(wěn)定。