今天我们将给大家讲述维生素概述,维生素本身是一大类的微量营养素,对人体健康至关重要。我们今天将从四个方面给大家讲述,第一就是关于维生素的定义、分类、命名以及维生素的发现历史,还有就是两大类的水溶性维生素和脂溶性维生素的区别和特点。另外关于维生素的缺乏和预防的问题。
我们来看一下今天的学习目标,将从四个方面,一个掌握维生素的定义、分类、命名,二熟悉维生素的发现,缺乏原因和预防原则,三熟悉水溶性维生素和脂溶性维生素的区别和特点,第四,了解维生素的发现历史。
首先我们来看一下维生素的定义分类和命名,什么是维生素,维生素的定义是指维持机体生命活动过程,所必需的一类微量的低分子有机化合物,按照溶解性的不同,溶解于水溶性的,我们称之为水溶性维生素,溶解于脂溶性的,我们称之为脂溶性维生素。脂溶性维生素,包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。
关于维生素的命名,有三个命名系统:第一个命名系统是根据维生素发现的顺序来命名的,比如我们说维生素A、维生素B、维生素D、维生素E等等,维生素A是发现最早的维生素。第二个命名系统,是按它特有的生理功能和治疗作用来命名的,比如抗癞皮病因子,抗干眼病因子等等。第三个命名系统是按它的化学结构来命名的,比如视黄醇、硫氨素、核黄素等等,我们知道,比如像硫氨素就是维生素B1,就是抗脚气病因子。
第二个问题,我们来看一下维生素的发现,在3000多年前,当时古埃及人发现夜盲症,可以备一些食物来治愈,虽然当时并不知道这些食物当中所含什么物质来治疗了夜盲症。历史上人类对维生素最朦胧的认识,中国唐代医学家孙思邈,用动物肝可以防治夜盲症,用谷皮熬粥来可以防治脚气病,其实我们现在都知道谷皮当中主要含有维生素B,可以治疗脚气病。
从现代看维生素的发现,可以说是19世纪伟大的发现之一。给大家讲两个故事,第一个,我们谈一下关于维生素C的发现,早在15世纪,葡萄牙籍的探险家达.迦马率领了远航营的船队,连东非的海岸进入印度洋,这个团队在一年多的艰苦航程当中,虽然食物算不上匮乏,但是饮食是相对单调的,主要的问题就是缺乏新鲜的蔬菜和水果,众多水手都患了坏血病,当时的表现就是开始的时候主要是牙龈出血、溃烂、坏死、牙齿松动甚至脱落,最严重的也就是皮肤的瘀斑,出血。
大家可以想一下,这个出血如果发生在内脏,那么就会引起死亡,病人神疲力乏,步履艰难、筋骨消瘦,最后直至死亡。到1519年。葡萄牙航海家麦哲伦又率领了一支远洋船队,从南美洲东岸向太平洋进发,三个月以后,船员出现坏死、流鼻血、浑身无力等等,当船达到目的地的时候,原来有200多人,结果活下来的只有35个。
当时原因并不明确,到1734年,开往格陵兰的海船上有一个船员,由于得了坏血病,奄奄一息,他们就把这个船员丢弃在了一个荒岛上,结果这个船员醒来以后,他就用野草来充饥,结果奇迹出现了,几天以后,他的坏血病竟然不治而愈。我们也知道,因为这些野草当中是含有维生素C的。
1747年英国军医林德在一个偶然的机会,发现柑橘和柠檬能防治坏血病,并且公布了这一个结果,据此英国海军给了一条规定,1795年开始,将柠檬汁列入了海军的军用口粮及预防坏血病的发生,一直到1928年,有一个学者首先从牛肾上腺用来抗坏血酸,当时并不知道是一种维生素,但是只知道它的分子式是由六个碳原子、八个氢原子、六个氧原子所组成的,属于几堂代衍生物,却具有酸性,所以称之为糖醛酸。
到1932年,有两个学者从柠檬汁当中分离出一种晶状物质,在豚鼠体内进行试验证明,它是由对抗这个坏血病的这种活性的。到1933年,有两个学者阐明了维生素C的结构,并且由瑞士科学家合成了维生素C,那么到此,我们说整个维生素C的发展历史,也就告了一个段落,从此维生素C缺乏引起的坏血病在全世界得到了一个根本的防治。
第二个故事谈一下维生素B1的发现,1882年,日本军舰从东京驶向新西兰,在长达两百七十二天的航海当中,有169人都患有全身浮肿、肌肉疼痛、四肢无力等症状的病,当时给一个名字叫脚气病,并且有25人死亡。
日本的一个军医高木谦坤,他经过调查认为,脚气病的发生是与吃精细的东西有关系的,到1884年,日本军舰上增加了面粉、牛奶以及蔬菜等等,使得这个脚气病得到了一定的控制,但是仍然是有发病,只不过死亡人数减少。
到1886年,当时印度是有脚气病的,非常严重的流行,并且我们当时的印度是属于荷兰的殖民地,荷兰政府成立专门的委员会开始了研究,荷兰委员会开始了研究防治脚气病的工作,年轻的荷兰军医艾克曼等科学家和医生们,认为脚气病是一种多发性的神经炎,并且当时在研究过程当中,从这个脚气病患者的皮炎当中,分离出了细菌,所以当时就误认为,脚气病是细菌引起的一种传染病。
但是这里很有趣的一个故事,就是说在这个研究过程当中,他发现一些鸡也得了脚气病,也有一些同样的一些症状,所以就把这个患有多发性腺,经炎的这个鸡的胃的内容物取出来,然后喂给这一个正常的肌,如果是细菌感染的话,大家知道这种情况,这个正常肌进行在得病,结果正常肌什么事儿都没有,没有得病,那从此否定了细菌是引起脚气病。
到1893年,埃克曼来到了印度尼西亚的阿爪洼岛,当时岛上也正在流行脚气病,他自己过了一段时间以后也患上了脚气病,但他发现,观察期的时候发生了一个问题,这些鸡翅百米的都得了脚气病,但是吃粗饲料的都安然无恙,他自己就改吃了粗粮,结果脚气病好了,他就给其他的患者也吃粗粮,结果就像神药一样的。
当时药到病处,所以他猜测很可能谷皮当中有一种重要的物质,我们人体缺乏以后,这个多发性的神经原因就是脚气病。那么从现代的营养学,我们都知道谷皮当中是含有维生素B的。
艾克曼又把米糠浸泡出来的水用薄膜过滤以后,滤液也是能治病的,到1897年,艾克曼的学术论文公开发表,引起了世界上的轰动,1911年艾克曼成功从尼康当中体验出一种可以溶于水,或者是酒精当中的一种物质,并且证明它的分子量是非常小的,可以治疗脚气病。日本化学家铃木也从稻米壳当中,提取出了抗脚气病的白色的晶体,给它的名字叫维生素B1。
到1912年,波兰的科学家本科从这个米糠当中提取出一种能够治疗脚气病的白色的药用物质,称为维持生命的营养素。以前我们知道英文词,叫维他命,也称之为维生素,言外之意就是如果缺少了它,就容易疲倦食欲不振,浑身酸痛的脚气病,甚至死亡。
到1912年Funk将抗脚气病,抗坏血病,抗癞皮病,抗佝偻病等等,这些四种物质,统称为“生命胺”,到1920年命名为“维生素”,然后1922年又发现了维生素D,后来各种维生素陆续被发现,这就是我今天给大家讲的,关于维生素的发现的历史。
第三个,我们来看一下关于水溶性维生素、脂溶性维生素的特点和区别,我们首先来看一下,它的共同特点是什么,第一它都是以及本体的形式,或者可以被机体利用的前体形式,存在于天然食物的,这里尤其指的前提的话,举个例子就是维生素A,比如我们说胡萝卜素本身就是维生素A的前体,物质存在于天然食物当中。
第二个不同特点,它一般是不能在体内合成的,当然维生素D是个例外,也不能大量储存于组织当中,必须经常有食物供给,即使有些维生素也能像维生素K和维生素B6,可以在肠道当中有部分菌群来进行合成部分,但是它仍然不能替代从食物获得这些维生素。
第三个共同特点,它不是构成各种组织的原料,也不提供能量,这一点和我们说宏量营养素、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质是不一样的,当然矿物质是也是属于微量营养素,它不提供能量,但是它担负着非常重要的特殊的代谢功能。
第四个共同特点,虽然每日生理需要量是很少的,以毫克或者微克来记,但是在调节物质代谢,维持生命当中起着十分重要的作用,绝对不能缺少。
第五个特点,维生素常常以辅酶或辅基的形式参与各种酶的功能,参与体内的代谢,就在我们后面讲了一些具体的,尤其是一些B族维生素1后,就更很容易理解这句话。
第六个特点,不少维生素是具有几种结构相近生物活性相同的化合物,比如我们说维生素E,它本身也不是单一的化合物,它是包括了有八种异构体的物质,像维生素A的话也包括了视黄酸、视黄醇,黄醇等等都是一组化合物,而不是单一的化合物。
接下来我们就来看一下脂溶性维生素和水溶性维生素的特点。首先我们说从化学组成来讲,脂溶性维生素是只含有碳、氢、氧三种元素的,水溶性维生素,它除了碳、氢,氧三种元素以外,还含有,氮等等这些元素。
从吸收排泄来讲,脂溶性维生素的吸收是必须脂肪的存在,经淋巴吸收,然后从胆汁少量排出,所以它在体内有一定的积存性,大部分可以储存在这一个体内,所以当它缺乏的时候,它出现缺乏症的症状的速度就缓慢。
营养状况的评价,我们是不能用尿来进行营养状况评价的,所以既然它在体内能积存大剂量服用,就有可能引起中毒,水溶性维生素的吸收,它是可以直接通过血液吸收以后,如果吸收量特别大,很快就可以随尿排出,所以在体内的积存性比较小。
当我们膳食当中缺乏的时候,它出现缺乏症的速度也就比较快,在体内是没有单纯的一个非功能性的,这个积存的,既然可以从尿当中排出,我们可以通过测定尿当中的排出的水,来衡量一个人的这种维生素的营养状况的好坏。刚才说了,它既然能够从尿当中排出,所以它的毒素是比较小的,当然我这里讲了,它几乎是没有毒素,非积大量任何物质,太大的量也是有一定的作用的。
最后一个,我们就来谈一下关于维生素的缺乏原因和预防原则,缺乏原因来看,我们说首先就是我们的膳食效果不足,挑食,偏食,饥荒,这个食物短缺等等。第二个就是人类一些疾病导致吸收率的降低。第三是需求量的增高,比如我们说孕妇、乳母、婴幼儿,因为他的需要量比较大,但是膳食又没有相应的提高而造成缺乏。
再一个就是肠道菌群生长一致,比如我们前面讲的,它可以在肠道当中肠道细菌合成一部分,所以当肠道菌群受到一致的时候,这种合成也就受到一致。最后就是食物的储存及烹调方法不当,比如我们说蔬菜当中的维生素C,当我们在烹饪当中,不要把这个蔬菜煮的稀巴烂,在这个过程当中,维生素C也就是相当一部分被坏了。
我们缺乏的原因可以分为原发性缺乏和继发性缺乏,所谓原发性缺乏,就是刚才我们讲到的,确实是由于摄入量的不足而引起的,而继发性缺乏往往是由于某些疾病导致吸收不良或者等等,这一些由一些疾病而引起的缺乏。
从缺乏程度来看,我们又可以将它分为临床缺乏或亚临床缺乏,当维生素缺乏出现临床症状的时候,我们称之为维生素的临床缺乏,但是当开始的时候,只是轻度缺乏而不出现临床症状。
但一般可以降低劳动效率及对疾病的抵抗力,这种情况我们可以称之为假临床维生素缺乏或者不足,也有一个另外的名词,称之为维生素的便利。缺乏至于维生素缺乏的预防,我们说不同的维生素缺乏的预防措施可能不一样。但是从总体来讲不外乎这么几个方面,我们说合理膳食平衡一样是预防维生素缺乏的根本的措施,所以我们合理膳食遵循,我们注意膳食指南是最重要的。