維生素A的介紹

關(guān)于維生素A的介紹VitaminA–History

AncientEgypt---curenightblindnessbytopicalapplicationoflivertoeye

AncientGreeks---curebyeatingliver

孫思邈(581-682年)首先用豬肝治療“雀目”(夜盲癥)

1913---2groupspurifiedfatsolublefactorneededforgrowthofrats-McCollumandDavisfounditwasinbutteroreggyolk,notlard-OsbornandMendel,foundincodliveroilandbutter

1930---structureidentified;conversionof-carotenetoVit.A第2頁,共77頁，2024年2月25日，星期天一、維生素A的性質(zhì)、吸收與代謝

維生素A亦名視黃醇(Retinol,VA),在自然界中的多是全反式棕櫚酸酯。它的衍生物具有特殊的生理功能，如視黃醛(RetinylAldehydeVA醛)對(duì)暗適應(yīng)有效；甘露糖視黃醇磷酸(MannosylRetinyPhosphateMRP)也具有某些生理功能。第3頁,共77頁，2024年2月25日，星期天維生素A衍生物的分子式第4頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

第6頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

維生素A及其衍生物易氧化。氧化劑MnO2可使之成為醛,還原劑可將維生素A酸還原為醛或醇。對(duì)堿較穩(wěn)定,但對(duì)酸不穩(wěn)定,使其脫氫或?qū)㈦p鍵重新排列。在光或碘的作用下,全反式可變?yōu)檩^穩(wěn)定的11順式異構(gòu)體，在強(qiáng)光下形成二聚體或多聚體。第8頁,共77頁，2024年2月25日，星期天β-胡蘿卜素結(jié)構(gòu)式第9頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共77頁，2024年2月25日，星期天β-胡蘿卜素水解為維生素A第11頁,共77頁，2024年2月25日，星期天StructureofVitaminAand--Carotene第12頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共77頁，2024年2月25日，星期天類胡蘿卜素化合物的生物活性（以β-胡蘿卜生物活性為100%）類胡蘿卜素

活性

類胡蘿卜素

活性β-胡蘿卜素100β-半胡蘿卜素

有α-胡蘿卜素

50～54

β-apo-8'-胡蘿卜醛72γ-胡蘿卜素42～50

β-apo-8'-胡蘿卜酸

有β-新胡蘿卜素20～40

脫水葉黃素213，4去氫-β-胡蘿卜素

75

玉米黃素（隱黃質(zhì)）57β-胡蘿卜素21反-順異構(gòu)體比全反式的活性要小

β-胡蘿卜素50

第14頁,共77頁，2024年2月25日，星期天二、維生素A及胡蘿卜素的代謝

1.維生素A的吸收維生素A的吸收為主動(dòng)吸收,需要能量,速率比胡蘿卜素要快7~30倍.

食物中的維生素A為酯式→在胰液或絨毛刷狀緣中的視黃酯酶分解為游離式進(jìn)入到小腸壁→在腸內(nèi)細(xì)胞微粒體中被酯酶所酯化,合成為維生素A棕櫚酯.

攝取維生素A3~5小時(shí)后,吸收達(dá)到高峰.

維生素A的吸收也需要膽鹽.第15頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

IntestinalAbsorption-Dietaryretinylestersmustbehydrolyzed

pancreaticcarboxyl(Cholesterolester)hydrolaseretinylesterhydrolase-betacarotene

carotene15,15’dioxygenase

Passivediffusionofretinolintoenterocyte

Re-esterificationinenterocyte(palmitateandstearate)

-LRAT(lecithinretinolacyltransterase)-ARAT(acyl-coA:retinolacyltransferase

Packagingintochylomicrawithtriglycerides,cholesterolesters第20頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

2.維生素A的儲(chǔ)存維生素A與乳糜微粒相結(jié)合由淋巴系統(tǒng)輸送到肝。酯式水解進(jìn)入肝,然后又再酯化為棕櫚酸酯。肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞負(fù)責(zé)攝取及新進(jìn)入的維生素A代謝,一部分維生素A由實(shí)質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)入類脂儲(chǔ)存細(xì)胞,這類細(xì)胞中有許多類脂滴,85%的維生素A在類脂滴中。第21頁,共77頁，2024年2月25日，星期天3.維生素A的運(yùn)輸

肝內(nèi)儲(chǔ)存維生素A酯經(jīng)酯酶水解為醇式，與視黃醇結(jié)合蛋白（RetionlBindingProetin,RBP）結(jié)合，再與前白蛋白（Prealbumin,PA）結(jié)合，形成維生素A-RBP-PA復(fù)合體后，才離開肝臟。經(jīng)血流入靶組織。維生素A在一般情況下必須與蛋白質(zhì)結(jié)合，使之具有水溶性，并比較穩(wěn)定。

細(xì)胞膜對(duì)復(fù)合體有識(shí)別能力，但對(duì)未結(jié)合的維生素A無識(shí)別力，以致對(duì)維生素A的攝取失去控制，過多維生素A進(jìn)入細(xì)胞而產(chǎn)生毒性。維生素A-RBP-PA復(fù)合體隨血流到腸粘膜、膀胱、角膜及上皮組織等靶細(xì)胞后，細(xì)胞膜上有RBP的特殊受體，可與RBP結(jié)合，并將維生素A釋放出來，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。維生素A進(jìn)入到靶細(xì)胞后，立即與細(xì)胞視黃醇結(jié)合蛋白（CellularretinolBindingProtein,CRBP）相結(jié)合。第22頁,共77頁，2024年2月25日，星期天VitaminA,whichcirculatesintheplasmaasacomplexwithretinol-bindingprotein(RBP)leavesthebindingprotein,whenthecomplexbindsthecellsurfacereceptor.Theliberatedretinolcrossesthecellmembraneviathereceptorandistransferredtoanintracellularbindingprotein,knownascellularretinolbindingprotein(CRBP).CRBPthenseemstodeliverretinoltothetargetproteinsthatbringabouttheultimatefunction.第23頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共77頁，2024年2月25日，星期天4.維生素A的分解代謝及排出視黃醇通過氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A酸，其中一部分異構(gòu)為β順式。大便中排出以葡糖視苷酸為主，為主要排出途徑。尿中代謝產(chǎn)物一半為水溶性者，一半為脂溶性者。第25頁,共77頁，2024年2月25日，星期天維生素A的氧化代謝的可能途徑第26頁,共77頁，2024年2月25日，星期天維生素A的氧化代謝的可能途徑第27頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共77頁，2024年2月25日，星期天5、胡蘿卜素的吸收胡蘿卜素的微膠粒溶液在小腸內(nèi)吸收。油溶液中者吸收最好，磷脂有助于形成微膠粒溶液而利于吸收。膽鹽不但促進(jìn)胡蘿卜素運(yùn)輸至腸細(xì)胞，助其與細(xì)胞表面相結(jié)合，并促進(jìn)胡蘿卜素的分解。維生素E及其他抗氧化劑可保護(hù)側(cè)鏈的共軛雙鍵系統(tǒng)免于氧化。胡蘿卜素吸收是擴(kuò)散性的，其吸收量與劑量大小有相反關(guān)系。血漿中的類胡蘿卜素可分為β-胡蘿卜素、葉黃素，番茄紅素及其他類胡蘿卜素，視攝入情況而定?？纱嬖谟诟?、脂肪、腎、皮膚及血管粥樣硬化的斑塊中。第29頁,共77頁，2024年2月25日，星期天三、維生素A的生理功能維生素A具有維持正常生長(zhǎng)、生殖、視覺及抗感染的功能，但其作用機(jī)理迄今尚未完全清楚。第30頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共77頁，2024年2月25日，星期天1、維生素A與視覺的關(guān)系視網(wǎng)膜上有兩種視細(xì)胞，即視桿細(xì)胞與視錐細(xì)胞，人類前者數(shù)量多，與暗視覺有關(guān)；后者數(shù)量少，與明視覺及色覺有關(guān)，他們都有視色素，由視蛋白與生色團(tuán)組成。視桿細(xì)胞外段含有視色素是感光部分。第32頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第34頁,共77頁，2024年2月25日，星期天視紫紅質(zhì)(rhodopsin)，由維生素A醛與視蛋白（opsin）結(jié)合而成。維生素A醛由維生素A氧化而來，經(jīng)異構(gòu)酶作用使其變?yōu)?1-順式維生素A醛。維生素A醛由視蛋白之間的一級(jí)結(jié)構(gòu)是11-順維生素A醛的醛基與視蛋白中賴氨酸ξ氨基形成希夫堿（Schiffbase）鍵，隨之引起視蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生相互保護(hù)的二級(jí)結(jié)構(gòu)，在黑暗中非常穩(wěn)定。第35頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共77頁，2024年2月25日，星期天VitaminAisalmostexactlythesameasonehalfoftheyellowpigmentincarrots,beta-carotene.LightcausesvitaminAtochangeshapefromthebendcisformtothestraighttransform.Oureyessenselightby'seeing'thischangeinshape.第37頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

當(dāng)光照時(shí)，一個(gè)視紫紅質(zhì)接受一個(gè)光子后，維生素A醛在11-C上轉(zhuǎn)成全反維生素A醛，視蛋白的立體構(gòu)形也發(fā)生變化.

維生素A醛又經(jīng)視細(xì)胞外端的維生素A還原酶使成其變?yōu)榫S生素A，然后由色素上皮細(xì)胞微粒體中酯酶將其酯化而儲(chǔ)存于色素上細(xì)胞內(nèi)，需要時(shí)再異構(gòu)為11-順維生素A。暗適應(yīng)按上述相反方式進(jìn)行，又形成視紫紅質(zhì)。第38頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共77頁，2024年2月25日，星期天暗時(shí)Na+從視桿細(xì)胞內(nèi)段移到外段，形成暗電流（Darkcurrentflow）。當(dāng)視紫紅質(zhì)經(jīng)光異構(gòu)后變?yōu)榍肮庖曌霞t質(zhì)（Prelumirhodopsin）,所結(jié)合的Ca2+在視桿細(xì)胞外段釋放出來，中止了Na+流動(dòng)及暗電流，其結(jié)果產(chǎn)生電壓的波動(dòng)，這種電位差使神經(jīng)刺激加強(qiáng)傳入腦中發(fā)生光感，也可用視網(wǎng)膜電圖測(cè)定。第41頁,共77頁，2024年2月25日，星期天(1)11-cisretinalandopsininarodcellcombinetoformRhodopsin.(2/3)Chemicalchangesoccurfollowingtheabsorptionofaphotonoflight.(4)AftertransductionoccursmetarhodopsinIIdissociatesintoall-transretinalwhichisomerisesasthecyclebeginsagain.(5)Thekeystepinthemechanismisstep3thetransductionofphotonreceptiontoaneuralactionpotential.

第42頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共77頁，2024年2月25日，星期天維生素A進(jìn)入到色素上皮細(xì)胞內(nèi)以酯式儲(chǔ)存于胞漿的油滴內(nèi)。暗適應(yīng)的眼中，有一半的維生素A為11-順式，在視桿細(xì)胞的外段有少量的游離維生素A，其中60%為11-順式，生理上很重要。

維生素A缺乏時(shí)，首先肝內(nèi)儲(chǔ)存的維生素A釋放供給其他組織，肝的儲(chǔ)存量下降，血漿維生素A正常。當(dāng)肝儲(chǔ)存量將近空竭時(shí)，血漿維生素A水平才下降，但由于視網(wǎng)膜的色素上皮組織有維生素A積累，視紫紅質(zhì)的維生素A醛下降較慢。色素上皮細(xì)胞內(nèi)維生素A缺乏時(shí)，才有夜盲癥出現(xiàn)。第44頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Retinolistransportedtotheretinaviathecirculation,whereitmovesintoretinalpigmentepithelialcells.There,retinolisesterifiedtoformaretinylesterthatcanbestored.Whenneeded,retinylestersarebrokenapart(hydrolyzed)andisomerizedtoform11-cisretinol,whichcanbeoxidizedtoform11-cisretinal.11-cisRetinalcanbeshuttledtotherodcell,whereitbindstoaproteincalledopsintoformthevisualpigment,rhodopsin(visualpurple).Absorptionofaphotonoflight第45頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Nightblindnessisalsoanearlysymptom第47頁,共77頁，2024年2月25日，星期天XerophtalmiaThisisarangeofdisordersthataffecttheeyeandthatcanleadtoblindness.Thesymptomsofxerophthalmiaoccurinapproximatelythefollowingorder:

Nightblindness:Thechildcannotseeinthedimlight,makingchildtofalloverthingsandcannotseetoeat.Bitot′sspots:Thesearefoamy,soapyandwhitishpatchesonthewhitepart(theconjunctiva)oftheeye.Theydon抰affectthesightindaylight.Conjunctivaxerosis:Thismeansdryness,slightlroughnessorwrinklesinthewhitepartoftheeye,whichareusuallywet,smoothandshiny.Changesofthetearductsalsoleadtoreducedwettabilityoftheeye.Corneallesions:Iftheclearpartoftheeyeisdamagedthepersoncan抰seeproperlyandmaygoblind.Blindnessisaseriouslyirreversiblechange.Itisimportanttorecogniseandtreatearlysymptoms.Bitot`sspot

第48頁,共77頁，2024年2月25日，星期天2、維生素A對(duì)糖蛋白合成的影響缺乏維生素A的動(dòng)物的某些組織，如小腸、角膜、氣管上皮組織及血清等的特殊糖蛋白減少，給以維生素A或維生素A酸可以促進(jìn)其合成。細(xì)胞膜表面的蛋白主要為糖蛋白，細(xì)胞膜的功能如接觸抑制、分化及識(shí)別環(huán)境的能力，可能與糖蛋白有關(guān)。免疫球蛋白也是糖蛋白，維生素A營(yíng)養(yǎng)狀況影響免疫功能，可能與此有關(guān)。第49頁,共77頁，2024年2月25日，星期天維生素A在糖蛋白合成中變化分為三個(gè)步驟(以甘露糖為例)①形成維生素A磷酸酯（Retinylphosphate,RP）；②由RP合成MRP(Mannosylretinylphosphate,MRP)，這一步驟在微粒體內(nèi)合成；③將單糖轉(zhuǎn)移至糖蛋白上第50頁,共77頁，2024年2月25日，星期天VA在糖蛋白合成中的作用

第51頁,共77頁，2024年2月25日，星期天

細(xì)胞膜表面蛋白主要是糖蛋白，糖蛋白的合成需要視黃醇，當(dāng)視黃醇缺乏時(shí)，糖蛋白合成受阻，黏膜上皮的正常結(jié)構(gòu)和功能改變，上皮組織發(fā)生鱗狀角化。第52頁,共77頁，2024年2月25日，星期天3、清除自由基

β-胡蘿卜素有很好的抗氧化作用，能通過提供電子抑制活性氧的生成達(dá)到清除自由基的目的。

β-胡蘿卜素與維生素E兩者在抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)過程中有協(xié)同增效作用。第53頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第54頁,共77頁，2024年2月25日，星期天四、維生素A的需要量中國(guó)RDA成人每日800g.其中1/3最好來自視黃醇,即266g;2/3可為β-胡蘿卜素,應(yīng)為5346=3204g.第55頁,共77頁，2024年2月25日，星期天中國(guó)居民膳食維生素A推薦攝入量(RNI)年齡（歲）RNI*(

gRE)年齡（歲）RNI*(

gRE)0~40014~男800女7000.5~40018~8007001~500孕婦：初期800

4~600

中期900

7~700

晚期900

11~700乳母1200

注：*建議兒童及成人膳食維生素A約1/3~1/2以上來自動(dòng)物性食物；但孕婦膳食維生素A來源應(yīng)以植物性食物為主。第56頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第57頁,共77頁，2024年2月25日，星期天五、維生素缺乏癥

VitaminAdeficiencyisapublichealthproblemin118countries,especiallyinAfricaandSouth-EastAsia,onceagainhittinghardestyoungchildrenandpregnantwomeninlow-incomecountries.

Crucialformaternalandchildsurvival,supplyingadequatevitaminAinhigh-riskareascansignificantlyreducemortality.Conversely,itsabsencecausesaneedlesslyhighriskofdiseaseanddeath.第58頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第59頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Vitamin-ADeficiency

EarlyStage

Vitamin-ADeficiency

LateStage

第60頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第61頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第62頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Afewsalientfacts

Between100and140millionchildrenarevitaminAdeficient.

Anestimated250000to500000vitaminA-deficientchildrenbecomeblindeveryyear,halfofthemdyingwithin12monthsoflosingtheirsight.

Nearly600000womendiefromchildbirth-relatedcauseseachyear,thevastmajorityofthemfromcomplicationswhichcouldbereducedthroughbetternutrition,includingprovisionofvitaminA.第63頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Breastfeeding.BreastmilkisanaturalsourceofvitaminA.PromotingbreastfeedingisthebestwaytoprotectbabiesfromVAD.VitaminAsupplementation.Fordeficientchildren,theperiodicsupplyofhigh-dosevitaminAinswift,simple,low-cost,high-benefitinterventionshasalsoproducedremarkableresults,reducingmortalityby23%overallandbyupto50%foracutemeaslessufferers.第64頁,共77頁，2024年2月25日，星期天Foodfortification.Takingoverwheresupplementationleavesoff,foodfortification(e.g.sugarinGuatemala)maintainsvitaminAstatus,especiallyforhigh-riskgroupsandneedyfamilies.Homegardens.Forvulnerableruralfamilies(e.g.inAfricaandSouth-EastAsia),growingfruitsandvegetablesinhomegardenscomplementsdietarydiversificationandfortificationandcontributestobetterlifelonghealth.第65頁,共77頁，2024年2月25日，星期天VitA缺乏所致毛囊角化VitA缺乏所致皮膚干燥第66頁,共77頁，2024年2月25日，星期天六、維生素A的來源第67頁,共77頁，2024年2月25日，星期天第68頁,共77頁，2024年2月25日，星期天AverageintakeofvitaminAinthetypicalAmericandiet.The"OtherFoods"categoryincludesgrainproducts(0.5%)andmiscellaneousfoods(1.2%).第69頁,共77頁，2024年2月25日，星期天