维生素D和维生素K学习目标,一掌握维生素D和维生素钙的生理功能,二掌握维生素D和维生素钙的缺乏表现和预防原则,三熟悉维生素D和维生素K的膳食参考摄入量和食物来源,四了解维生素D和维生素钙的理化性质和营养状况,评价。
第一我们看一下维生素D,先看一下维生素D的理化性质。维生素D类是指含环戊氢烯菲环结构,并具有钙化醇生物活性的一大类物质,以维生素D2和维生素D3最为常见,维生素D3是人体从食物摄入或者在体内合成的胆固醇,经转变为7-脱氢胆固醇储存于皮下,在紫外线光照后可以产生维生素D3。
维生素D3溶于脂肪和脂溶剂,在中性和碱性溶液当中,耐热不易被氧化,但在酸性溶液当中容易被分解,通常的烹调加工不会引起维生素D的损失,但脂肪酸败的时候,可以引起维生素D的破坏,过量辐射线照射可形成具有毒性的化合物。
好,我们来看一下维生素D的代谢,这里我给大家画了一张代谢图。
我们膳食当中的维生素D3以及皮肤当中的七脱氢胆固醇,在光照的作用下形成维生素D3被吸收入血以后,因为蛋白结合被转运到肝脏当中的维生素D3,在维生素D325羟化酶的作用下形成25枪,维生素D325枪,维生素D3,被运输的肾脏当中,肾脏当中存在两种,每一种是25枪维生素D31羟化酶,一种是25枪,维生素D324羟化酶,分别可以形成一二十五二羟维生素D3和二十四二十五二枪维生素D3,那么形成的这个维生素D3的话,可以储存在脂肪组织当中,也可以通过胆汁和尿排出。
维生素D的活性形式是一二十五二羟维生素D3,当我们体内一二十五二枪维生素D3比较多的时候,它会反馈性的抑制25维生素D3一强化酶,从而使它浓度降低以二十五二枪维生素D3浓度降低,从而这个转化为二十四二十五枪维生素D3的可能性就多一些,另外,甲状旁腺素低钙和低一二十五二羟维生素D3的浓度和低磷的膳食的情况下,都可以刺激25枪维生素D31羟化酶的作用,从而增加以二十五二枪,维生素D3的浓度,从而发挥这个促进钙吸收等等的这些作用好。
再来看这个维生素D的生理功能,许多组织都存在和维生素D受体,我们简称V2,那么这个受体的话,我们这些活性的维生素D,也就是一二十五二羟维生素D3维素。
VDR结合就会引起一系列的变化,影响细胞的代谢。首先它可以促进小肠钙的吸收。我们说钙的吸收,必须有一二十五二羟维生素D增的存在。第二就是促进肾小管对钙和磷的重吸收,我们血液流经我们肾脏的时候,先通过肾小球滤过,形成的是原尿在原尿当中,像钙磷钠等等其他一些营养物质含量都是比较高的,必须经过肾小管的原。咱通过这一个冲吸收以后,才形成真正我们的尿液,然后胸部,膀胱,这个一二十五二强维生素D3,它不仅促进小肠钙的吸收,同时也促进肾交管对钙,磷的充吸收的过程,从而减少钙的这个排充。
第三,它对骨细胞呈现多种作用,它既可以作用于这个成骨细胞,也可以作用于破骨细胞,它是根据这个钙的含量的高低,当钙含量高的时候,它就作用于成骨细胞,让钙沉积到骨骼当中,当钙含量低的时候,它可以作用于破骨细胞,使骨骼当中的钙,可以来解决这个血清当中钙浓度低的这个问题。
那么这里事实上,维生素D有点像内分泌调节作用,或者有的人说,它类似于激素的作用,它是在通过了肝脏和肾脏的两次抢活以后,才能够转化为活性形式,当我们血钙浓度降低的时候,甲状旁腺素就会增加,来刺激这一个一二十五二枪维生素D3的增加,主要是通过一腔化酶,它可以激活一羟化酶,同样血钙降低的话,本身也会刺激鼻腔活酶,所以使得一二十五二羟维生素D3增加,从而多于小肠,肾及骨骼,使得血钙浓度上升,反过来讲,如果当血钙过高的时候,就会使得甲状旁腺素就会分泌下降,从而降钙素增高,另一种激素降钙素增高,这样同样作用于肾脏和骨骼,使肝尿当中的钙和磷的排出增加,从而达到降钙的这个作用。
那么,至于为什么我们说血钙离子浓度的维持这么重要,稳态钙对保持我们人身体的健康是非常重要的,这个后面讲到矿物质的时候,老师肯定还会讲到,因为钙离子浓度过高和过低都会对我们身体健康造成很大的危害,维生素D的这五个功能,它可以参与机体多种机能的调节,具有激素样的功能,调节生长发育细胞分化免疫炎性反应等等,所以现在维生素D的,尤其是和一些慢性病的研究非常非常热门,大量的研究发现,具体的维生素D水平与高血压、部分肿瘤、糖尿病、心脑血管病、脂肪肝、低水平的炎症反应,自身免疫性疾病密切相关,也与部分传染病,比如像结核流感等等的发病有关,所以维生素D的研究可以说是非常非常热门的。
我们来看一下维生素D的缺乏和过量问题,维生素D缺乏的两大主要原因,是由于膳食当中缺乏维生素D和日光照射不足。
缺乏表现主要是佝偻病、骨质软化症、骨质疏松症以及手足痉挛症等等,当然维生素D也是脂溶性维生素,它过量的话会引起中毒,过量摄入维生素D,引起维生素D的过多症,主要表现是食欲的缺乏、体重轻、恶心、呕吐、头痛、多尿、发热等等,血清钙磷浓度增加,一致发生动脉、心肌、肾脏等软组织的转移性的钙化,以及有可能使得肾结石的危险性增加。
这两张照片,是佝偻病的照片,就是佝偻病的话,我们说由于骨钙化受到影响以后,再加上体重的影响,形成了我们所说的o型腿,或者是X型腿,那么这两张都是两张非常典型的o型腿的,这个照片还有,就是这个骨在软骨的这个交界的地方,会形成这种彭冲,就是所谓的勒骨串珠的这个出现。
维生素D的营养状况的评价,其实刚才我给大家画的那张图上,已经看到我们肝脏当中,先维生素D3先形成25,强化没经过血液运输的肾脏当中,转化为活性形式,所以我们可以通过测定血清当中25枪,维生素D3含量的高低来进行营养状况的评价,血清当中的这个水平的话小于每毫升十纳克,是为严重不足小于20,严重缺乏,21到29是不足,大于等于30是充足,那么它的正常值的上限,是每毫升100纳克,也就是说,我们也不能过高,我们前面怎么过高也会引起一些维生素的的过多症,当大约每毫升150克的时候,就可能是中毒,就有可能发生中毒了。
在钙、磷充足的供给量充足的条件下,2013年,我们DRIs规定50岁以下的人群及孕妇,乳母RNI都是给的十个微克,婴儿当然是AI值,这个值的话是比我们2000年增长翻了一倍,我们2001年的,当时的这个维生素D的RNI,是五个维克,这次修订的时候是十个微克,50岁人群以上是十五微克,11岁以上人群,所有的人群的幼儿,都是五十五微克。我们在市场上买的维生素D的补充剂的话,有可能是给的国际单位就是io,这个换算是一个io,维生素D3是等于0.025微克的,这个维生素D3,成年人只要经常接触阳光,在一般膳食条件下一般不会发生维生素D的缺乏症,但是关键这个我们是不是经常接触阳光,通过阳光来转化成足够的维生素D3。
那么再看维生素D的食物来源,那么维生素D主要存在于海水鱼肝蛋黄等动物性食物界的鱼肝油当中,我国不少地区,使用维生素A,维生素D的强化牛奶,使维生素D的缺乏症得到了一定的控制,当然,我们在使用维生素D强化食品以及维生素补充剂的时候,都应该慎重,也不应该过量。
第二,我们来看一下维生素K,维生素K是2-甲基醌的衍生物,天然形式的有K1、K2,这个维生素K1来源于植物性食物,又称叶绿醌,维生素K2,主要是由细菌在肠道当中合成的,又称甲烷发酵,豆类是含有丰富的维生素K2的,那么维生素K是黄色晶体,通常是呈油状液体或者固体,所有的维生素K的化学性质都是比较稳定的,能耐热,正常烹调当中,只有很少损失,但是对光感,也易被酸碱和紫外线分解。
我们抗维生素K的生理功能,首先第一个就是调节凝血蛋白质的合成,在凝血当中发挥非常重要的作用,我们说维生素K它是四种凝血因子,二期90以及蛋白CSZ等等,就是在凝血过程当中的这种蛋白的在肝内合成必不可少的物质,所以它参与凝血过程,当维生素钙缺乏的时候就会形成这个凝血功能的障碍。
第二调节骨组织钙化和形成,这里想强调一下,主要是维生素K2的作用,维生素K2,它就有帮助成骨细胞分泌的初级骨钙素羧化变成活性骨钙素,也可以称之为是维生素钙的依赖蛋白,从而促进血液当中的钙离子沉积入骨。
第三就是与慢性病的关系,尤其是维生素K2,在预防动脉中央硬化糖尿病等等方面,近年来也开始得到重视,这个就是关于维生素K2的话,近些年研究有很多,给了一个词我们所谓的叫“领钙入骨”。
大家看一下这个图,这个未羧化的骨钙素就是活中的骨钙素的活化过程,必须有维生素,胎儿的存在活化以后的骨钙素,形成类似我们所说的形容叫钙状,然后使血液当中的钙粒子结合,然后将钙带到骨骼当中,从而增加骨密度,所以我们说钙元素是进入到肠道当中,维生素D3个马袋,前面我们讲了它是促进钙从肠道吸收血液的,但是进入血液以后,能否沉积到骨骼当中,那么必须有维生素K2的存在,当然维生素D也是必不可少的,那么钙元素从血液进入骨骼并沉积到这个骨骼当中,所以这也是我们这些年来研究非常热门的。
关于维生素K缺乏和过量维生素K不能通过胎盘转运,新生儿肠道还没有建立正常菌群的合成,以及母乳当中含量低等等原因,所以新生儿是维生素K缺乏的易发人群、高发人群,主要并表现的就是新生儿出血症。长期使用抗生素者影响肠道菌群合成维生素K造成缺乏。另外天然维生素K的毒性相对是比较低的。
它的营养状况评价,首先,我们可以通过测定凝血功能来进行,因为我们说维生素K缺乏,就会形成凝血功能的障碍,另外也可以测定血浆叶绿醌的水平,还有血浆和尿液未羧化骨钙素,骨钙素和未羧化阴血酶原测定也是评价维生素K营养状况的灵敏的指标。
关于维生素可以参考摄入量及食物来源,中国营养学会2013年的DRS当中称为维生素K的AR值,是每天八十五一克,那么维生素K,也是广泛分布在各种动植物食物当中的,比如像奶酪、鱼肝油、动物肝脏、蛋黄、海藻、菠菜、甘蓝菜等等,食物当中呢都是含量丰富的。