维生素A是脂溶性维生素,最为大众所知的功能是与视力密切相关,缺乏维生素A严重者可导致失明。其实维生素A还有许多功能比如参与蛋白质合成和细胞分化,对生育和人体成长以及人体免疫系统都有很重要的作用。
基本概念
维生素A是与视黄醇(retinol)有关的脂溶性维生素A系列的通用名称。视黄醇经常被认为是预成型(preformed)的维生素A,仅仅在动物身上可以发现,主要是与脂肪酸中存在的视黄酯(retinyl esters)相关。
在植物类食物中,维生素A被发现一种维生素原(provitamin)类胡萝卜素,主要是贝塔胡萝卜素(β-carotene)。贝塔胡萝卜素和其它一些类胡萝卜素能够在人体小肠中被转化成维生素A。
维生素A在身体内存在的各种形式
在人体内维生素A 一共有5种存在形式:视黄醇(retinol),视黄醛(retinal),视黄酸(retinoic acid),视黄酯(retinyl esters),和类胡罗素(carotenoids)。
在脂肪酸内携带的维生素A系列称作预成型维生素A(preformed), 包括视黄酯、视黄醇、视黄醛和视黄酸。
视黄醇(retinol)是维生素A在人体中的主要存在方式。由于视黄醇不稳定,在人体组织内存在的方式主要是视黄酯(retinyl esters),与脂肪酸中的棕榈酸结合形成棕榈酸视黄酯(retinyl palmitate)。
视黄醛(retinal)是视黄醇的被氧化形式的醛类化合物,视黄醛也可以再被氧化形成视黄酸(retinoic acid)。
贝塔胡萝卜素(β-carotene)是自然界中存在的600多种类胡萝卜素中的一种重要的植物维生素来源。类胡萝卜素以黄色、橙色和红色广泛分布在自然界的植物中。大约有50种类胡萝卜素可以产生维生素A,因此可以被称为维生素原类胡萝卜素(provitamin A carotenoids),其中贝塔胡萝卜素是我们食物中存在最丰富和转化最有效率的原维生素A。贝塔胡萝卜素可以在小肠中被转化酶分裂成视黄醛、然后转化为视黄醇等形式,最后以视黄酯的形式与其它来自动物的维生素A系列一起汇合储存在人体里。
维生素A的吸收和代谢机制
当人们食用含有维生素A的脂肪的时候,首先是在小肠里被从胰腺分解出的脂肪分解酶水解变成视黄醇,视黄醇被小肠细胞吸收然后与脂肪酸一起变成乳糜微粒,通过淋巴系统进行身体内的系统循环。大部分酯化的醇最后被肝脏吸收,和脂肪一起储存在肝脏的星状细胞里。
当人们使用植物类胡萝卜素的时候,也是在小肠里被吸收。类胡萝卜被分裂脱氧酶分解成视黄醛,贝塔胡萝卜素就是被一分为二,然后再变成两个视黄醇分子,与动物来源的视黄醇分子汇合,变成乳糜,最终储存在肝脏里。
由于维生素A不溶于血液,因此当肝脏释放视黄醇的时候,通过血浆中的视黄醇结合蛋白质(BRP,plasma retinol bingding protein),也是在肝脏里合成。由于分子较小,易于在肾过滤中析出,因此视黄醇结合蛋白质会通过甲状腺运载蛋白形成复合体(BRP-TTP-retinol complex),以防止在通过肾脏的时候丢失。当身体需要的时候,这个复合体就会被打破,从而释放出视黄醇让身体吸收。
身体就是通过这样的机制来调整控制身体总体的维生素A水平。
维生素A的功能
维生素A 有多种功能。主要功能有:首先是促进视力;其次是参与蛋白质合成和细胞分裂,维持身体上皮组织和皮肤的健康;另外就是对于人体生育,人体成长和免疫系统的功能有重大作用。
维生素A的五种形式都有各自的任务。视黄醇对生育有重要作用,在身体内是主要的运输形式;视黄醛对视力有激活作用,同时也是视黄醇和视黄酸的中间形式。视黄酸作用类似于荷尔蒙,调节身体细胞分化,成长和胚胎发育。一些用来做实验的动物,只给他们补充维生素A系列中的视黄酸,结果显示可以正常生长,但是会造成失明。因为如上图所示视黄酸不能逆转化成视黄醛,而视黄醛对于视力是不可或缺的。
维生素A与视力功能
维生素A 系列,主要是视黄醛,对于动物眼睛有不可替代的作用:由于在眼睛角膜发挥的作用,让眼睛晶体外窗明亮;其次是参与把光能转化成视网膜上神经冲动,也就是视觉的转化过程中。
维生素A在蛋白质合成和细胞分离中的功能
维生素A,主要是视黄酸,可以象荷尔蒙那样影响基因表达,从而控制细胞发展。视黄酸的基因调节,在身体很多组织和细胞里都会发生。特别是,这种基因调节会影响上皮细胞,如肺、气管、皮肤、胃肠道、血管壁和角膜。维生素A 维持这些上皮细胞的结构和功能。
维生素A在生育、人体成长和免疫系统功能中的作用
对男人来说,视黄醇参与精子发育;对女人来说,维生素A 在怀孕期间对胎儿正常发育起着重要作用。
儿童缺乏维生素A 会发育不正常,当给他们补充上维生素A后,一般会增重和长得高一些。
维生素A 缺乏会导致人体骨头内结缔组无机盐沉积。也有几种免疫系统功能与维生素A密切相关。维生素A还与人体白细胞,例如淋巴细胞,噬菌细胞有关,因此在身体对病原体的防御功能中扮演着重要作用。
维生素A缺乏会导致的症状
联合国儿童基金会把发展中国家由于营养不良造成的维生素A缺乏,列为可预防性失明的首要原因。
维生素A 缺乏最早的症状就是对黑暗不适应,或者夜盲症,主要原因就是由于视网膜中的视黄醇不足。严重缺乏可导致干眼病,最终导致角膜溃疡、结疤和失明。
皮肤损害,儿童成长迟滞,更容易感染呼吸系统疾病和腹泻等传染性疾病也是维生素缺乏的症状。
一些罹患肝病或者肠胃道疾病的人,由于这些疾病会干扰身体吸收和利用维生素A,这些人也会身体缺乏维生素A。
妇女怀孕期间缺乏维生素A,在胎儿发育阶段或导致畸形。
维生素A的毒性分析
维生素A有急性中毒和慢性中毒。
过度服用维生素A(成人超过每次300毫克milligrams),会导致恶心、呕吐、头疼,几天后才会消失症状。过度服用后,会有困倦,不适的症状,伴有皮肤发痒、表皮脱落。过大剂量的服用有时会致命。
维生素A 慢性中毒引起越来越多的关注。成年人长期服用每天7.5-9毫克,会引起慢性中毒的症状,影响皮肤和神经系统。会导致肝肥大和肝脏功能损失,骨头脱钙进而导致骨头脆化。
妇女在怀孕期过度服用维生素A 会导致脊髓中的细胞不正常死亡,导致新生儿出生缺陷。在怀孕初期第七周内,大剂量服用维生素A是最为有害的。这也是为什么那些已经怀孕的妇女和准备怀孕的妇女必须远离肝脏食品和肝脏配制品的原因。维生素A补充食品,治疗痤疮的药物比如异维甲酸,也称为青春痘特效药,还有其它的含视黄醇药物,包括用于保养皮肤的维甲酸等,都是怀孕妇女必须远离的。
动物肝脏由于储存维生素A的浓度非常高,因此在以前北极探险者会避免吃北极熊的肝脏,因纽特人也不吃北极熊和海豹的肝脏。
类胡萝卜素食品不会导致维生素A过度,因为在身体里被吸收有限和较低的视黄醇转化率。长期过度服用贝塔胡萝卜素会导致胡萝卜素血症,一种无害但是让皮肤变成黄橘色的症状。一旦停止服用贝塔胡萝卜素,皮肤也会恢复正常。有些人长期大量吃胡萝卜,也会出现皮肤变黄的症状。
维生素A与日常饮食
从维生素A的5种形式来说,有四种形式可来自动物,动物来源维生素A丰富、转化率高;植物来源的贝塔胡萝卜素身体吸收有限,转化率较低;而药物服用维生素A如果不控制剂量,容易引起过度服用后的急慢性中毒症状。
可见,维生素A多了中毒,缺乏了会影响视力、男性精子质量、女性生育胚胎发育、儿童成长和身体免疫能力。
在现实生活中,维生素A缺乏症大多发生在发展中国家贫困人口人群中,由于没有丰富的食品来源造成营养不良。
因此,在大多数正常情况下,还应该以食补为主,从正常食物来源中可以补充足够的维生素A。食补一般也可避免过量维生素A造成的急慢性中毒症状,除了注意不要太过频繁吃动物肝脏、过多鱼油、过多蛋黄等。
维生素A丰富的食物来源:动物肝脏,鱼油,蛋黄,全脂牛奶,奶油和奶酪;蔬菜中有胡萝卜,黄色和绿色叶蔬菜(菠菜和西蓝花,南瓜,杏和甜瓜、哈密瓜)。