1、1,第四章 微量营养素,矿物质维生素,2,维生素（vitamins）,一、概述1、定义：维生素是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。,3,是天然食物的微量成分。体内不能合成或合成数量很少，必须由食物供给。不构成组织，不提供能量。常以辅酶或辅基形式参与酶的功能。当膳食中缺乏维生素或吸收不良时可产生特异的营养缺乏症。,2、共同特点：,4,脂溶性维生素：维生素 A、D、E、K 水溶性维生素：B族维生素 维生素C,3、分类：,5,（3）“类维生素物质”其中包括：生物类黄酮、肉毒碱、辅酶Q、肌醇、苦杏仁苷、硫辛酸、对氨基苯甲酸（PABA）、牛磺酸等。其中，牛磺酸和肉
2、毒碱在近年来特别受到重视。,6,4、维生素缺乏：原因：摄入不足：膳食中供给不足。吸收障碍：吸收利用率降低。消耗量大：儿童、孕妇、乳母需要量相对增高。长期服用某些药物：肠道细菌受抑，维生素合成减少。不当的加工、贮藏及烹饪方法,7,分类：按缺乏原因原发性缺乏：由膳食中维生素供给不足或生物利用率过低引起。继发性缺乏（条件性维生素缺乏）：由生理或病理原因妨碍维生素的消化、吸收、利用，或因需要量增加、排泄或破坏增多而引起的。按缺乏程度临床缺乏：维生素缺乏出现临床症状。亚临床缺乏（边缘缺乏）：没有维生素缺乏的临床症状，但可出现劳动效率降低和对疾病抵抗力下降。,8,案例描述：张某，女，23岁。近一个月来感到
3、眼部不适、发干，有烧灼感，畏光、流泪等症状，因此到医院就诊。医生通过询问相关信息、体格检查和生化临床检验判断为营养缺乏病，并给予其膳食改善建议。请根据上述案例回答以下问题。1、是什么营养素缺乏，依据是什么？2、应给予张某怎样的膳食建议？,二、维生素A（vitamin A）,9,案例分析1、是什么营养素缺乏，依据是什么？答案：医生诊断张某为维生素A缺乏，主要依据是维生素A缺乏的可能诊断指标，见下表。,10,维生素A缺乏的判断要点,11,2、应给予张某怎样的膳食建议？膳食建议：根据情况建议是否增加富含维生素A的食物的摄入，或给予维生素A制剂。,12,二、维生素A（vitamin A）,又名视黄醇、
4、抗干眼病维生素。天然的维生素A有两种形式：VA1（视黄醇）和VA2（3-脱氢视黄醇）。维生素A的活性形式：视黄醇、视黄醛、视黄酸。植物中不含维生素A，含有类胡萝卜素，一分子-胡萝卜素可生成2分子视黄醇。,13,结构：含-白芷酮环和两分子异戊二烯结构的多烯基化合物性质：对酸、碱、热稳定，但易被氧化和受紫外线破坏。,视黄醇,视黄醛,1、化学结构及性质,14,2、生理功能,参与构成视网膜内的感光物质 维持上皮组织的正常生长和分化促进生长发育和维护生殖功能 促进骨骼和牙齿的发育抑癌作用、抗氧化作用 维持正常免疫功能,15,视黄醇参与视觉形成中的循环过程,16,3、吸收与代谢,吸收：小肠中与胆盐和脂肪酸
5、乳化后主动吸收储存：肝脏，脂蛋白形式转运：血浆中以视黄醇结合蛋白（RBP）形式存在而被转运,影响VA和胡萝卜素吸收的因素：促进因素：胆盐、脂肪、VE、磷脂、蛋白质 抑制因素：所有消化系统疾病。,17,4、缺乏与过量,缺乏临床表现：暗适应能力降低及夜盲症干眼病、失明皮肤干燥症状呼吸道炎症儿童生长发育迟缓、免疫功能低下味觉、嗅觉下降，食欲减退。,18,Bitots spot（毕脱氏斑）,19,角膜软化症,皮肤干燥、角化,20,（1）中毒剂量：急性：成人100倍RDA，儿童20倍。慢性：10倍RDA。（2）中毒表现：急性：恶心、呕吐、头痛、眩晕、视觉模糊、肌肉失调、嗜睡、厌食等。慢性：头痛、脱发、肝
6、大、长骨末端疼痛、肌肉僵硬、皮肤瘙痒等。,过量表现：,21,5、供给量和食物来源,供给量（DRIS）：RNI值：单位（gRE），成人 RNI 男800，女700 UL值：成人3000g/d；孕妇2400g/d；儿童2000g/d食物中总视黄醇当量（g RE）=视黄醇（g）+0.167-胡萝卜素（g）+0.084其他维生素A原（g）,22,（1）VA：动物肝脏、鱼肝油、鱼卵，乳和乳制品（未脱脂）、禽蛋（2）-胡萝卜素：深色蔬菜和水果。（3）维生素A补充剂,食物来源：,23,案例分析：某位家长带2岁小孩前来咨询，主诉：孩子多汗、易惊、出牙晚；观察：幼儿囟门大、枕秃、胸部肋骨与软骨交界处外凸呈串珠样
7、；肋下缘外翻，胸部前凸呈“鸡胸”；脊柱后凸呈“驼背”样。请您提出相关的营养干预方案：（1）确定该幼儿可能有什么营养问题。（2）建议他到医院做进一步检查的项目及正常值（至少提出两项）。（3）建议他补充含相关营养素丰富的动物性食物和植物性食物各3种和2种避免食用的食物。（4）建议其他的改善措施。,三、维生素D（抗佝偻病维生素）,24,案例分析：（1）可能存在钙或维生素D的缺乏情况。（2）建议到医院检查：血清总钙和测量骨密度或腕骨X射线片或血清钙磷乘积。（3）建议膳食：推荐食用含钙和维生素D丰富的食物，如奶和奶制品、虾皮、豆类、绿色植物、木耳、紫菜等；减少影响钙吸收的食物，如菠菜、竹笋、蕨菜、咖啡等
8、。（4）建议其他改善措施：每日至少适当户外活动2h，日晒和体育锻炼有利于钙的吸收；在医生的指导下合理使用含钙及维生素D制剂。,25,维生素D缺乏的判断要点,26,佝偻病的判断要点,27,1、化学结构：维生素D是类固醇衍生物，主要有D2、D3。1,25-（OH）2D3是维生素D的活性形式。,三、维生素D（抗佝偻病维生素）,2、理化性质：热、碱稳定；光、酸破坏。,28,麦角固醇及7-脱氢基胆固醇在紫外线作用下转变为维生素D2及维生素D3,29,30,维持血液中钙、磷的正常浓度 促进骨骼和牙齿的钙化过程 免疫调节功能 影响细胞分化,3、VD的生理功能,抗维生素D佝偻病的X照片,31,4、吸收与代谢,
9、获得途径：食物中摄取、皮肤内7-脱氢胆固醇转化 吸收食入的VD 由小肠吸收 代谢经肝脏、肾脏代谢 储存主要储存在脂肪组织中，其次是肝脏、大脑、肺、脾 排泄VD 排泄主要途径是经胆汁进入小肠，随粪便排出体外,32,VD缺乏症：佝偻病：婴幼儿 骨质软化症：成人 骨质疏松症：老年人 手足痉挛症 过多与毒性：高血钙症高尿钙症厌食、恶心、呕吐、皮肤瘙痒、关节酸痛,5、缺乏病与过量,33,1、供给量 RNI值：儿童、少年、孕妇、乳母、50岁以上老人RNI为10g/d；16岁以上成人RNI为5g/d；UL值：20g/d 2、食物来源 晒太阳；鱼肝油；海产品（如沙丁鱼等）、动物肝脏、蛋黄、奶油及鱼肝油制剂等。
10、,6、食物来源及推荐摄入量,34,1、化学结构：生育酚和生育三烯酚,四、维生素E（抗不育维生素或生育酚）,2、性质：对热和酸稳定，对氧敏感（抗氧化剂）,35,（1）抗氧化作用（2）保持红细胞的完整性（3）预防衰老（4）与生殖功能有关（5）维护骨骼肌、心肌、平滑肌和心血管系统的正常功能（6）调解体内某些物质合成（7）促进肌肉正常生长发育，治疗贫血（8）降低血浆胆固醇水平，抑制肿瘤细胞的生长和增殖，维持正常的免疫功能,3、VE的生理功能,36,4、吸收、转运和贮存：,吸收：以乳糜微粒形式从小肠上部吸收转运：在血浆内的运载大部分被-脂蛋白携带储存：脂肪组织、肌肉、细胞膜和脂蛋白中排泄途径：主要是粪便
11、，少量由尿中排出。,37,缺乏症：红细胞脆性增加新生儿溶血性贫血尿中肌酸排出增多癌症、动脉粥样硬化、白内障等病变的危险性增加过量：摄入大量VE可能干扰VA 和VK 的吸收。,5、缺乏症与过量,38,适宜摄入量 14mg-TE/d维生素E的食品来源 植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类、绿叶蔬菜等,6、食物来源及适宜摄入量,39,1、化学结构：2-甲基-1，4萘醌的衍生物。,五、维生素K（凝血维生素）,2、理化性质：黄色粘稠状物，耐热，在湿润和有氧环境中稳定，易遭酸、碱、氧化剂和光（特别是紫外线）破坏。,40,促进血液凝固参与体内氧化还原过程增强胃肠道蠕动和分泌机能,3、生理功能：,维生素
12、K的凝血作用,41,4、吸收与代谢：Vk为脂溶性，在小肠中吸收有赖于胆盐和胰脂酶的存在。由空肠经淋巴吸收，在血中随-脂蛋白一起转运。5、缺乏症与过量：血凝迟缓，新生儿颅内出血。,42,维生素K的适宜摄入量（AI）：男：120g/d，女：106g/d 食物来源：绿叶蔬菜(如莴苣、甘蓝)，动物肝脏、肉乳类、小麦等，肠道细菌也可合成。,6、食物来源及供给量：,43,1、化学结构及性质 在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。,六、维生素B1（硫胺素）,理化性质：溶于水，耐酸、耐热，不易被氧化，但在碱性环境下加热时可迅速分解破坏。,44,辅酶功能，参与细胞中糖的中间代谢 焦磷酸硫胺素(TPP)是碳水化
13、合物代谢中-酮酸氧化脱羧酶和转酮醇酶的辅酶 TPP是葡萄糖经磷酸戊糖途径（PPP）代谢的重要酶，直接影响体内核糖的合成非辅酶功能 维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能 维持食欲、胃肠道正常蠕动及消化液分泌,2、生理功能,45,3、吸收与代谢,吸收主要在空肠。吸收过程需钠离子存在并消耗ATP。在血液中主要以焦硫酸酯的形式由红细胞完成体内转运。硫胺素以多种形式存在于组织细胞中，以肝、肾、心脏为最高。,46,硫胺素缺乏症：（典型症状为脚气病）湿型脚气病心血管系统反应 干型脚气病神经系统反应 混合型脚气病 婴儿脚气病 韦尼克科尔萨克夫综合症长期酗酒者 中老年人群抑郁症 硫胺素过量中毒：头痛、惊厥、心律失
14、常等。,4、缺乏与过量,47,硫胺素供给量：成人每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.5mg。老人和儿童每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.50.6mg。中国营养学会2000年推荐RNI成年男性为1.4mg/d，女性为1.3mg/d。硫胺素的UL为50mg/d。食物来源：谷物、杂粮、豆类、干酵母、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉。,5、食物来源及推荐摄入量,48,食物中的抗硫胺因子：,某些生鱼或海产品，特别是鲤鱼、鲱鱼、青蛤和虾含有硫胺素酶，它能裂解VB1，因而不能生食鱼类或软体动物。金枪鱼、猪、牛肉的血红素蛋白也有抗VB1 的活性，食用前应加热处理。饮入大量酒精也会
15、影响VB1 的吸收与利用。,49,1、化学结构及性质 由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪两部分缩合而成。,七、维生素B2（核黄素）,理化性质：干燥状态、酸性或中性液中稳定 碱性条件+光照，易破坏,50,2、生理功能,（1）参与体内生物氧化与能量代谢（2）参与维生素B6和烟酸的代谢（3）参与体内的抗氧化防御系统（4）与体内铁的吸收、储存和动员有关，（5）参与和药物代谢（6）具有利尿、防癌、降血脂、维持哺乳动物正常生殖功能和改善心功能等作用。,51,VB2 在小肠上部被吸收，以磷酸盐或黄素蛋白的形式出现。肝脏、脾脏、心肌可贮存一部分，但身体贮存能力有限，每日需从膳食中摄取一定量。排泄基本上通过尿、汗液
16、肠细菌也能合成VB2，但数量不多。,3、吸收及在体内的转化：,52,口腔生殖综合症儿童：长期缺乏还可导致儿童生长迟缓，轻中度缺铁性贫血。妊娠期：缺乏可导致胎儿骨骼畸形新生儿：用光照疗法治疗新生儿黄疸时，在破坏皮肤胆红素的同时，核黄素也同时遭到破坏，引起新生儿VB2缺乏症。严重缺乏时常常伴有其他B族维生素缺乏的表现。,4、缺乏与过量,53,核黄素供给量：VB2 与能量代谢有关，供给量随热量而定，一般成人按0.5mg/1000kcal 供给。我国成人膳食核黄素的RNI男性为1.4mg/d，女性1.2mg/d。食物来源：动物肝、肾、心、蛋黄、乳类、肉类 绿色蔬菜、豆类 肠道中细菌可以合成一定量的VB
17、2。,5、核黄素供给量与食物来源,54,、化学结构：吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,八、维生素B6,理化性质：白色结晶，易溶于水及酒精，在酸性溶液中稳定，在碱性环境中容易分解破坏，对光均较敏感。,55,参与蛋白质代谢 参与糖原和脂肪代谢 参与碳单位代谢参与烟酸的形成 影响机体免疫功能 维持正常的神经递质水平 抗脂肪肝、降血清胆固醇,2、VB6的生理功能,56,在小肠吸收，吸收后的维生素B6以辅酶的形式分布于组织中，通常人体内约含40-150mg。食入的VB6 约70%氧化为无活性的代谢物-吡哆酸，由尿中排出。,3、吸收及在体内的转化,4、缺乏症与过量维生素B6缺乏症一般常伴有多种B族维生素摄入不足症状
18、。典型症状为脂溢性皮炎。,57,供给量：中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B6的AI值，成人为1.2mg/d。UL值为100mg/d.食物来源：酵母 白色肉类(如鸡肉和鱼肉)肝脏、豆类、坚果等 肠道细菌也可合成一部分,5、供给量和食物来源,58,、化学结构,四氢叶酸FH4,氨基羟基甲基碟呤,对氨基苯甲酸,谷氨酸,九、叶酸,59,叶酸为淡黄色结晶，微溶于水在酸性环境下不稳定，易被光和酸（100）破坏，当PH4.0时容易被破坏在中性或碱性溶液中对热稳定（无氧时对光照敏感食物中的叶酸经烹调加工后损失率可高达50%90%（有氧和光线作用）。,2、理化性质,60,3、生理功能,作为一碳单位的载
19、体参加代谢参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成，进一步合成DNA和RNA 参与氨基酸代谢参与血红蛋白及甲基化合物的合成,4、吸收及在体内的转化食物中叶酸多以蝶酰多谷氨酸形式存在，正常情况下在肠内分解为Glu 和自由叶酸，被小肠主动吸收。经门静脉进入肝脏，在肝内二氢叶酸还原酶的作用下，转变为具有活性的四氢叶酸。,61,5、缺乏症与过量,巨幼红细胞贫血 儿童：缺乏可使生长发育不良 同型半胱氨酸血症 孕妇：早产、流产、胎儿神经管的畸形 其它：表现为衰弱、精神萎靡、健忘、失眠、阵发性欣快症、胃肠道功能紊乱和舌炎等。过量：厌食、恶心、腹胀等胃肠道症状，可出现黄色尿，可能影响锌的吸收。,62,我国成人叶酸的RNI 为
20、400g/d。妊娠期RNI为600g/d，哺乳期为500g/d。来源：绿叶蔬菜、动物肝脏、水果、豆类、坚果及酵母等，肠道细菌可合成叶酸。,6、供给量及食物来源,63,、化学结构：包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺（烟酰胺）两种物质。,尼克酸,氧化型尼克酰胺,N,C,O,N,H,2,H,H,还原型尼克酰胺,十、烟酸（维生素PP、抗癞皮病维生素）,64,NAD+（辅酶I）和NADP+(辅酶II)是维生素烟酰胺的衍生物，它们是多种重要脱氢酶的辅酶。,65,2、理化性质：在酸、碱、光、氧和加热条件下稳定，一般烹调损失小。3、生理功能：（1）辅酶组成成分，参与细胞内生物氧化还原全过程（2）葡萄糖耐量因子的组成
21、成分（3）维护皮肤、消化系统及神经系统的正常功能（4）扩张末梢血管和降低血清胆固醇水平,66,、缺乏症：典型症状为癞皮病“3D”症状：皮炎（dermatitis）、腹泻（diarrhea）、痴呆（depression）、食物来源及供给量 我国成人男女AI 分别为14 和13mg/d。来源：蘑菇、酵母、肝脏、豆类、谷类、乳类、蛋类,67,情景描述：某运航客轮在海上遇到风暴，没有按期返航。由于所带的蔬菜、水果已经全部食用完，完全靠罐头食品维持日常饮食近4个月，结果成年人大多数出现面色苍白，倦怠无力、食欲减退等症状，儿童则表现出易怒、低热、呕吐和腹泻等体征。请根据上述情景描述回答以下问题。1、此艘轮
22、船上乘客的症状可能是由哪种营养素缺乏引起的？2、该种营养素缺乏的分析判定要点是什么？,十一、维生素C（抗坏血酸）,68,维生素C缺乏的判断要点,69,1、化学结构：酸性己糖衍生物,还原性抗坏血酸,氧化型抗坏血酸,十一、维生素C（抗坏血酸）,70,两种存在形式：还原型VC和氧化型VC。溶于水，不溶于有机溶剂。强还原剂，光、热、氧、碱、金属离子、氧化酶都可促进氧化而失去活性。在酸性溶液、冷藏及密闭条件下损失较少。,2、理化性质,71,参与体内氧化还原反应，促进生物氧化过程 促进胶原组织的合成，保持细胞间质的完整 抗感染和防病作用，提高机体抵抗力。解毒作用 参与机体的造血功能防止动脉粥样硬化 防癌
23、维持心肌功能，预防心血管疾病,3、生理功能,72,食物中Vc 进入体内后在小肠上部被迅速吸收，随血液循环分布到全身体液和组织。排泄：主要通过尿，摄入多，组织饱和时排泄量大，反之就少。Vc 在体内分解代谢的最终产物是草酸，长期服用Vc 过多，可出现草酸尿。,4、吸收及在体内的转化：,73,5、缺乏与过量,缺乏：坏血病（scurvy）早期症状：疲劳和嗜睡，皮肤出现淤点，继而出现牙龈肿胀出血，机体抵抗力下降，体重减轻、肌肉关节疼痛，伤口愈合不良，幼儿骨骼发育不良；同时伴有轻度贫血。过多：VC相对无毒，但大量摄入可出现高尿酸、腹泻、腹胀、溶血。,74,供给量：中国营养学会推荐Vc成人的 RNI为100
24、mg/d UL为1000mg/d 食物来源：新鲜的蔬菜和水果（绿色蔬菜，酸性水果）蔬菜：西兰花、菠菜、辣椒、花菜、苦瓜等 水果：猕猴桃、柑橘、橙、柚、柿、枣、草莓,6、Vc的供给量与食物来源,75,十二、维生素在食品加工中的变化,主要因素有：氧化（在空气中）；加热（包括温度和时间）；金属离子的影响；pH；酶的作用；水分；照射（光或电离辐射）。以及上述两种或两种以上因素的综合作用。,76,1、清洗与整理（washing and trimming）,蔬菜和水果清洗时维生素损失很少；切分以后，蔬菜和水果清洗时维生素损失较多；蔬菜和水果整理去皮造成一定维生素损失；蔬菜的叶子通常含维生素较高，萎蔫后VC
25、和B族维生素含量下降。,77,2、烫漂和沥滤（blanching and leaching）,目的：钝化酶、排气（罐头）烫漂时维生素损失的影响因素：食品单位质量的表面面积越大，损失越多 产品的成熟度越高，烫漂时维生素C的保存越好 烫漂损失顺序为：沸水蒸汽微波 时间和温度：短时间高温烫漂较好 冷却方法：利用空气冷却的损失比水冷小 损失因素：食物切口、沥滤、水溶性维生素的氧化、加热破坏,78,3、冷冻（freezing）,包括：预冻结处理、冻结、冻藏和解冻,冷冻一般对维生素损失影响较小；主要损失来自去皮、修整和解冻时的汁液流失、沥滤或化学降解；动物性食物：猪肉在冻结期间维生素损失较大；解冻时主要流
26、失的时B族和矿物质；蔬菜和水果：-7-18维生素损失最大，特别是VC,79,4、脱水（dehydrate）,脱除食品水分、抑制微生物的腐败作用。脱水时最不稳定的维生素是VC；B族维生素中，硫胺素对温度最敏感；在中性和高pH时稳定性不好。脂溶性维生素的破坏与脂类氧化的机理相似，受氧气和酶影响较大。,80,5、加热（heating）,不管具体的加热方法如何，热加工期间均可有维生素的损失，而且是食品加工中最重要的损失；食品种类不同，其维生素在食品加工中的损失可不相同；人们多采用高温短时方法加热、搅动高压蒸汽灭菌和降低容器含氧量把维生素损失减到最少。,81,82,6、食品添加剂（food additi
27、ves）,氧化剂通常对VA、VC、和VE有破坏作用；亚硫酸盐（SO2）作为还原剂可保护VC，但作为亲核试剂对VB1破坏较大；亚硝酸盐对VC、胡萝卜素、VB1、叶酸有破坏作用；在用亚硝酸盐腌制的食品中添加维生素C具有防止形成亚硝胺的作用。,83,7、辐射（irradiation）,VC对辐射很敏感，其损害程度随辐射剂量的增大而加剧；VB1是B族中对辐射最不稳定的维生素；脂溶性维生素对辐射也敏感，以VE最为显著；VA在辐射时的损失不仅取决于辐射剂量，而且也与食品成分有关；食品成分或其他营养素也能起到保护维生素的作用。,84,加工程度与维生素的存留率密切相关；碾磨对米粒中的蛋白质、氨基酸的含量也有一
28、定影响。,8、包装、储藏,9、碾磨,真空包装可保护对光、氧敏感的维生素的损失 复合包装材料对光、氧敏感的维生素的有很好的保护作用 贮藏时要控制好储藏的温度、空气和光照等条件,维生素的稳定性,S:稳定 U:不稳定,86,矿物质维生素,A、D、E、KB1、B2、B3、B6、B7、B12、PP、生物素、胆碱、C,钙、磷、铁、碘、锌、硒、铜、锰、铬,本章小结,87,本章思考题,1、为什么谷物和豆类食品中的钙吸收利用率很低，如何提高钙的吸收和利用率？2、钙、铁、锌都是人体最易缺乏的矿物质，影响三者吸收的因素有哪些？3、导致人体维生素不足或缺乏的因素有哪些？,88,作业 二,总结出所有营养素的生理功能、缺乏症和毒性、参考摄入量、食物来源？,
