食品营养学-理论学习.ppt

第七章维生素 第一节维生素概述 维生素定义 维生素是维持人体正常生理功能所必需的一类微量低分子有机化合物 一 维生素 维生素共同特点 它们参与维持机体正常生理功能 需要量极少 通常以mg ug计 但是必不可少 食物中某些维生素长期缺乏或不足即可引起代谢紊乱和出现病理状态 形成维生素缺乏症 早期轻度缺乏 尚无明显临床症状时称维生素不足 维生素以本体或前体化合物存在于天然食物中 它们在体内不提供热能 一般也不是机体的组成分 它们一般不能在体内合成 或合成的量少 不能满足机体需要 必须由食物不断供给 二 维生素的命名及分类 1 维生素的命名 按照被发现的顺序 依英文字母顺序排列 如维生素A 维生素B 维生素C 维生素D 维生素E等 按其特有的功能命名 如抗干眼病维生素 抗癞皮病维生素 抗坏血酸等 使用其化学结构名称 如视黄醇 硫胺素 核黄素等 2 维生素分类 1 脂溶性维生素 2 水溶性维生素 维生素A维生素D维生素E维生素K B族维生素硫胺素 B1 核黄素 B2 尼克酸 B3 叶酸维生素B12维生素B6生物素泛酸 维生素C 水溶性与脂溶性维生素 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 牛磺酸和肉毒碱在近年来特别受到重视 三 维生素缺乏 食物中某种维生素长期缺乏或不足即可引起代谢紊乱和出现病理状态 形成维生素缺乏症 avitaminosis 人类正是在同这些维生素缺乏症的斗争中来研究和认识维生素的 许多因素可致人体维生素不足或缺乏 常见原因有 1 膳食中供给不足 2 人体吸收利用降低 3 维生素需要量相对增加 第二节水溶性维生素 一 维生素C 抗坏血酸 水溶性维生素包括B族维生素及维生素C两大类 B族维生素主要有维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素pp 泛酸 生物素 叶酸 胆固醇和维生素B12等 维生素C即抗坏血酸 是最早发现能造成人体缺乏病的维生素之一 维生素C对人体及动物体是十分重要的 如果严重缺乏 会引起全身性出血的坏血病 自然界存在的具有生理活性的是L 抗坏血酸 抗坏血酸的特殊结构决定了它本身性质的不稳定性 它对氧很敏感 温度 PH值 氧化酶 金属离子特别是Cu 紫外线等都会使它受到严重破坏 因此 食物在加碱处理 加水蒸煮 蔬菜长期在空气中放置等情况下维生素C损失较多 而在酸性 冷藏及避免暴露于空气中时损失较少 一 生理功能 促进胶原生物合成 促进生物氧化还原过程 改善铁 钙和叶酸的利用 预防心血管疾病 阻断亚硝胺形成 作为一种自由基清除剂 解毒作用 二 缺乏与过量 缺乏抗坏血酸缺乏 丧失了它最重要的一种功能 即羟脯氨酸和赖氨酸的羟基化过程不能顺利进行 胶原蛋白合成受阻 引起坏血病的发生 早期表现为疲劳 倦怠 由于毛细血管脆性增强而容易出现牙龈肿胀 出血 伤口愈合缓慢等 严重时可出现内脏出血而危及生命 过量维生素C在体内分解代谢最终的重要产物是草酸 长期服用过量维生素C可出现草酸尿以至形成泌尿道结石 有报道每日摄入维生素C2 8g时可出现恶心 腹部痉挛 腹泻 铁吸收过度 红细胞破坏等 并可能造成对大剂量维生素C的依赖性 脂溶性维生素的功能 缺乏症状和食物来源 水溶性维生素的功能 缺乏症状和食物来源 水溶性维生素的功能 缺乏症状和食物来源 三 供给量及食物来源 我国营养学会2000年推荐成人的RNI为100mg d UL为 1000mg d 来源 食物中的维生素C主要存在于新鲜的蔬菜 水果中 人体不能合成 水果中新枣 酸枣 橘子 山楂 柠檬 猕猴桃 沙棘和刺梨等含有丰富的维生素C 蔬菜中以绿叶蔬莱 青椒 番茄 大白菜等含量较高 根茎类蔬菜维生素C的含量不高 但由于消费量大 所以也是很好的来源 谷类及豆类食物中几乎不含维生素C 但是豆类经过发芽以后也产生一定量的维生素C 二 维生素B1 硫胺素 VB1又称硫胺素 是人类发现最早的维生素 因发现其与预防和治疗脚气病 Beriberi 有关 所以又称作抗神经炎素 硫胺素为白色结晶 溶于水 微溶于乙醇 气味似酵母 硫胺素的商品形式是它的盐酸盐和硝酸盐 两种形式在干燥条件和酸性介质中极其稳定 不易被氧化 比较耐热 但在中性特别是碱性环境中易被氧化而失去活性 硫胺素对亚硫酸盐特别敏感 亚硫酸盐很容易将其分子裂解 使之失去活性 在某些天然食物中 含有抗硫胺素因子 一 生理功能 辅酶功能维生素B1以TPP 焦磷酸硫胺素 的形式作为羧化酶和转酮基酶的辅酶参与能量代谢 在神经生理上的作用当硫胺素缺乏时会影响某些神经递质的合成与代谢 干预正常的神经传导 以致影响内脏及周围神经功能 同时维生素B1不足时 糖代谢发生障碍 使能量不能充分供给神经系统 而糖代谢的中间产物 丙酮酸 乳酸 在神经组织中堆积 出现健忘 不安 易怒或忧郁等症状 其他维生素B1对于维持心脏正常功能 促进水盐代谢 刺激胃肠道的蠕动和消化液的分泌 等也具有明显的作用 二 缺乏症维生素B1缺乏常由于摄入不足 需要量增高和吸收利用障碍而引起 肝损害 酗酒也可造成硫胺素缺乏 早期缺乏可出现疲劳 烦躁 记忆减退 睡眠障碍 心前区疼痛 厌食 腹部不适和便秘 严重时形成脚气病而主要损害神经血管系统 干性脚气病 dryberiberi 湿性脚气病 wetberiberi 急性暴发性脚气病 acuteberiberi 脑型脚气病 Wernicke s Korsakoff综合征 三 供给量及食物来源维生素B1的需要量与糖代谢和热能代谢有关 维生素B1的供给量应按照总热能需要量推算 中国营养学会2000年推荐硫胺素的RNI为成年男性1 4mg d 女性1 3mg d 硫胺素的UL为50mg d 来源 维生素B1主要存在于谷类 豆类 酵母 干果及硬果中 动物的心 肝 肾 胸 瘦猪肉及蛋类含量也很丰富 三 维生素B2 核黄素 一 生理功能核黄素在体内通常以FMN 黄素单核苷酸 和FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸 两种形式与特定蛋白结合形成黄素蛋白 黄素蛋白是机体中许多酶系统的重要辅基的组成成分 通过呼吸链参与体内氧化还原反应与能量代谢 促进正常的生长发育 维护皮肤和黏膜的完整性 参与色氨酸转变为烟酸 维生素B6转变为磷酸吡哆醛的过程 纯品为橘黄色针状结晶 溶于水中呈黄绿色 在中性或酸性溶液中对热稳定 但在碱性溶液中则很容易被破坏 游离核黄素对光敏感 一般食物中的维生素B2与磷酸和蛋白质呈结合型的复合化合物 这种结合型的维生素对光较稳定 二 缺乏与过量核黄素缺乏是我国常见的营养素缺乏病 摄入不足和酗酒是核黄素缺乏的最主要原因 核黄素轻度缺乏没有明显的体征改变 仅有生化代谢的变化 当严重缺乏时可以出现多种临床症状 常见的有 1 口角炎 唇炎 舌炎 阴囊炎 脂溢性皮炎以及脸缘炎 角膜血管增生等症状 2 导致缺铁性贫血 并可导致儿童生长迟缓 3 胎儿骨骼畸形 三 供给量及食物来源由于维生素B2是很多氧化还原酶的成分 而且与体内能量的代谢有关 因而人体对于维生素B2的需要量也同维生素B1一样 同能量的摄入量成正比 我国成人膳食核黄素的RNI为男性1 4mg d 女性1 2mg d 来源 维生素B2在各类食品中广泛存在 但通常动物性食品中的含量高于植物性食物 许多绿叶蔬菜和豆类含量也多 谷类和一般蔬菜含量较少 四 烟酸烟酸又称尼克酸 维生素Bpp 抗癞皮病因子 烟酸在体内以烟酰胺的形式存在 人体所需要的烟酸可由色氨酸在人体内转变一部分 烟酸是所有维生素中最稳定的一种 不易被空气中的氧 热 光 高压所破坏 酸 碱也很稳定 一 生理功能 辅酶功能烟酸在体内以烟酰胺的形式构成呼吸链中的辅酶 和辅酶 而辅酶 和辅酶 是组织中重要的递氢体 在物质代谢和生物氧化过程中起着重要作用 维护皮肤 消化系统及神经系统的正常功能缺乏时发生皮炎 肠炎及神经炎为典型症状的癞皮病 烟酸是葡萄糖耐量因子的组成成分葡萄糖耐量因子是从酵母中分离出的一种有机铬复合物 具有加强胰岛素效能的作用 但其作用机制尚不明确 二 缺乏症人体缺乏烟酸 会出现癞皮病 其典型症状是皮炎 腹泻和痴呆 DermatitisDiarrheaDepression 简称 三D症状 重度缺乏表现为 皮肤症状 消化系统症状 神经系统症状 三 供给量及食物来源我国营养学会2000年推荐的烟酸RNI成年男性14mgNE d 女性13mgNE d UL为35mgNE d 来源 烟酸广泛存在于动植物食物中 含量较高的有酵母 动物的肝脏 全谷 种子及豆类 以玉米为主食的地区癞皮病的发生率往往较高 如在玉米中加入0 6 1 的碳酸氢钠 可使其游离出来 提高生物价值 五 维生素B6 吡哆素 维生素B6是一组含氮的化合物 包括吡哆醇 吡哆醛 吡哆胺三种形式 它们都具有维生素B6的生物活性 而且可以相互转变 吡哆醇主要存在于植物性食物中 吡哆醛 吡哆胺主要存在于动物性食物中 对热及空气较稳定 对酸稳定 容易被碱及紫外线破坏 一 生理功能维生素B6为体内很多酶的辅酶成分 参加一系列重要的生物转化 维生素B6可影响DNA的合成 继而会影响机体的免疫功能 此外 它还参与了运铁血红蛋白的合成以及神经系统中的许多免疫反应 二 缺乏症严重的维生素B6缺乏已经罕见 但轻度缺乏较多见 通常与其他B族维生素缺乏同时存在 维生素B6缺乏可致眼 鼻与口腔周围皮肤脂溢性皮炎 个别还有神经精神症状 如易激动 忧郁和人格改变等 维生素B6缺乏还可引起人体免疫功能受损 出现高半胱氨酸血症和黄尿酸尿症 维生素B6缺乏对幼儿的影响较成人大 儿童缺乏时可出现烦躁 肌肉抽搐和惊厥 呕吐 腹痛以及体质量下降等症状 经食物摄入大量维生素B6没有副作用 但通过补充品长期使用维生素B6500mg d以上可能会引起中毒反应 产生神经毒性及光敏感反应 三 供给量及食物来源中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B6的AI值 成人为1 2mg d 维生素B6广泛存在于各种食物中 通常维生素B6含量丰富的食物有白色肉类 鸡肉和鱼肉 动物肝脏 豆类和坚果类等 水果和蔬菜中维生素B6含量也较多 其中香蕉的含量非常丰富 肠道细菌可以合成一部分维生素B6 六 叶酸 叶酸淡黄色结晶 微溶于水 不溶于乙醇 乙醚及其它有机溶剂 叶酸的钠盐易溶于水 但在水溶液中易被光解破坏 在酸性环境下不稳定 当PH 4 0时容易被破坏 但在中性或碱性溶液中对热稳定 无氧时 加热至100 1h也不被破坏 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 一 生理功能叶酸是机体内一碳单位 一CH一 转移酶中的辅酶成分 参与一碳单位转移 对蛋白质 核酸的合成 各种氨基酸的代谢有重要作用 叶酸作为辅酶有以下作用 参与核酸合成中嘌呤和嘧啶的形成 在细胞分裂和繁殖中发挥作用 促进各种氨基酸间的相互转变 叶酸还可通过蛋氨酸代谢影响磷脂 肌酸和神经介质的合成 二 缺乏症 巨幼红细胞贫血 孕妇孕早期缺乏叶酸是引起胎儿神经管畸形的主要原因 高半胱氨酸血症 其它 叶酸缺乏在一般人群还表现为衰弱 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 儿童叶酸缺乏可见有生长发育不良 三 供给量及食物来源来源 叶酸广泛存在于动植物食物中 其良好来源为动物肝脏 豆类 绿叶蔬菜 水果 坚果及酵母等 中国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为400 gDFE d UL为1000 gDFE d 七 维生素B12 维生素B12分子中含金属元素钴 故又称钴胺素 是化学结构最复杂的一种维生素 是唯一含有金属的维生素 维生素B12为淡红色结晶 在强酸 强碱 紫外线照射下环境中易被破坏 对热较稳定 一 生理功能维生素B12参与体内一碳单位代谢 与叶酸在代谢中互相作用 含维生素B12的酶促进生成四氢叶酸 以利于叶酸参与核酸合成中嘌呤和嘧啶的形成 二 缺乏症由于维生素B12与叶酸代谢关系密切 所以当维生素B12缺乏时也会引起恶性巨红细胞性贫血 即脱氧核糖核酸的合成受阻所引起 缺乏还会引起神经及脊柱的病变所引起的神经组织的损害 年幼患者还会出现精神抑郁 智力减退等症状 三 供给量及食物来源中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B12的AI成人为2 4 g d 自然界中的维生素B12的主要是通过草食动物的瘤胃和结肠中的细菌合成的 八 泛酸 一 生理功能泛酸的主要作用就是以乙酰辅酶A CoA 的形式参加代谢过程 其次 参与脂肪酸的合成与降解 乙酰胆碱的合成及抗体的合成 二 缺乏症由于食物中广泛存在泛酸 所以很少有缺乏症 三 供给量及食物来源泛酸广泛存在于各种食物中 尤其在酵母 瘦肉 内脏器官 面粉等食物当中含量丰富 肠内细菌可以合成部分泛酸供人体利用 因此 人体极少出现泛酸缺乏 中国营养学会推荐我国居民膳食泛酸的AI为14岁以上青少年及成人5 0mg d 九 生物素 一 生理功能生物素是生物体内乙酰COA的辅基 参与碳水化合物 脂肪和蛋白质代谢过程中的脱羧和脱氨作用 对人体能量代谢 细胞生长 DNA的生物合成以及各种免疫细胞的正常功能等都具有重要作用 二 缺乏症生物素在自然界存在广泛 一般不会引起人体缺乏 三 供给量及食物来源我国成人的生物素AI为30 g d 含生物素最丰富的为酵母 动物肝脏及内脏器官 蛋类及绿叶蔬菜 第三节脂溶性维生素 1 维生素A和胡萝卜素 一 生理功能 维持正常视觉 保持上皮细胞组织的正常生长与分化 维持骨骼和牙齿的正常发育 增强生殖力 促进生长发育 免疫功能 清除自由基与抑癌 二 缺乏与过量 缺乏 维生素A缺乏已成为许多发展中国家的一个主要公共卫生问题 维生素A缺乏及其导致的干眼病患病率相当高 在非洲和亚洲许多发展中国家的部分地区 甚至呈地方性流行 过量 由于维生素A可以在机体内储存 因此摄入大剂量维生素A可引发急性 慢性 致畸毒性 摄入普通食物一般不会引起维生素A过多 绝大多数系过多摄入其浓缩制剂引起 三 食物来源与供给量 维生素A的食物来源有两类 一是各种动物性食品 如动物肝脏 奶类 鱼肝油 鱼卵 蛋黄等另一类为各种植物性食物 能提供丰富的维生素A原即类胡萝卜素 类胡萝卜素主要存在于深绿色或红黄色的蔬菜和水果中 二 维生素D 一 生理功能 维生素D能够促进钙和磷在小肠内的吸收 维持血清钙磷浓度的稳定 为调节钙磷的正常代谢所必需 促进牙齿和骨骼的正常生长 利用钙磷的沉着促进骨组织钙化 使钙磷成为骨质的基本结构 活性维生素D具有类固醇激素的作用 维生素D能促进孕期或哺乳期将母体钙输送到子体 以维持胎儿及婴儿的正常生长 维生素D供应充足者在断乳后母体可重新获得钙 维生素D缺乏者这种能力较差 促进皮肤的新陈代谢 增强对湿疹 疥疮的抵抗力 服用维生素D可抑制皮肤红斑形成 治疗牛皮癣 斑秃 皮肤结核等 二 缺乏与过量 缺乏 膳食缺乏维生素D或消化吸收障碍或人体缺乏日光照射使钙磷吸收受阻而导致体内维生素D的缺乏 其症状为 佝偻病骨质软化症骨质疏松症手足痉挛症 过量不适当地过量服用维生素D也可导致人体中毒 其症状为高血钙症 高尿钙症 厌食 腹泻 恶心 呕吐 口渴 多尿 皮肤瘙痒 肌肉乏力 关节疼痛等 三 供给量及食物来源维生素D的需要量应与钙磷供给量联系起来考虑 由于维生素D既来源于食物 又可由皮肤合成 因而较难估计膳食维生素D的摄入量 来源 维生素D主要是人体皮肤中的维生素前体在紫外线照射下转化而成的 因此 经常晒太阳是获得充足的维生素D的最好来源 维生素D主要是人体皮肤中的维生素前体在紫外线照射下转化而成的 因此 经常晒太阳是获得充足的维生素D的最好来源 三 维生素E 一 生理作用 抗氧化 抑制肿瘤发生 抗衰老美容作用 治疗贫血作用 与动物的生殖功能有关 调节血小板的黏附力和聚集作用 缺乏维生素E广泛存在于食物中 因而较少发生由于维生素E摄入量不足而产生缺乏症 过量在脂溶性维生素中 维生素E的毒性相对较小 但大剂量维生素E有可能出现中毒症状 二 缺乏与过量 我国居民维生素E的适宜摄入量为成人14mg 生育酚当量 d 有人建议对推荐的维生素E摄入量需要考虑膳食多不饱和脂肪酸的摄入量 成人每摄入1g多不饱和脂肪酸 应摄入0 4mg维生素E 三 供给量及食物来源来源 维生素E广泛地分布于动植物组织中 麦胚油 向日葵油 棉籽油等植物油中含量最高 4 维生素K 是一类能促进血液凝固的甲基萘醌衍生物 包括 天然产物K1 存在于绿叶菜和动物肝脏的黄色油状物 K2 人体肠道细菌的代谢产物 也存在于发酵食品中 人工合成K3 K4 甲基萘醌衍生物 性质较K1 K2稳定 且溶于水 维生素K 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 在体内贮存时间很短 迅速被破坏 经代谢排出 血液中含量甚少 只在肝中贮存少量 1 吸收和代谢 1 促进血液凝固的作用 能促进肝脏合成凝血酶原 凝血因子II 还能调节另外3种凝血因子 的合成 2 参与体内氧化还原过程 缺乏时 肌肉中的ATP和磷酸肌酸都下降 ATP酶活力下降 3 增强胃肠道蠕动和分泌机能 缺乏时 平滑肌张力及收缩减弱 2 生理功能及缺乏症 食物中分布较广 绿叶蔬菜如莴苣 甘蓝中丰富 其次动物肝肉 小麦等都含有 肠道细菌也可合成 我国 WHO未有正式的VK供给量标准 从食物中成人50 70 gVk d可满足生理需要 3 食物来源及供给量 第四节维生素在食品加工时的损失情况 一 清洗与整理 washingandtrimming 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和B族维生素含量下降 二 烫漂和沥滤 blanchingandleaching 目的 排气和钝化酶 烫漂时维生素损失的影响因素 食品单位质量的表面面积 产品的成熟度 烫漂类型 时间和温度 冷却方法 三 冷冻 freezing 包括 预冻结处理 冻结 冻藏和解冻 冷冻本身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 四 脱水 dehydrate 食品保藏的主要方法之一 常用的脱水方法有烘房干燥 隧道式干燥 滚筒干燥 喷雾干燥 冷冻干燥 微波真空冷冻干燥等 脱水时最不稳定的维生素是VC B族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 五 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 六 食品添加剂 foodadditives 氧化剂通常对VA VC 和VE有破坏作用 溴酸钾 亚硫酸盐 SO2 保护VC 但对VB1破坏较大 亚硝酸盐对VC 胡萝卜素 VB1 叶酸有破坏作用 七 辐射 irradiation 辐射对维生素有一定影响 VC对辐射很敏感 其损害程度随辐射剂量的增大而加剧 VB1使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 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定影响 八 包装 储藏 九 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 思考题 1 简述造成人体维生素缺乏的原因有哪些 2 维生素的特点 3 维生素的分类 4 维生素C的生理功能有哪些 5 维生素B1生理功能有哪些 6 叶酸作为辅酶的作用 7 维生素A D E的生理功能