第二節(jié)　脂溶性維生素

維生素A、維生素D、維生素E、維生素K均溶于脂類及脂溶劑，不溶于水，故稱為脂溶性維生素。在食物中常與脂類共存，其吸收與脂類的吸收有關。因此，脂類物質(zhì)吸收不良，脂溶性維生素吸收也相應減少，從而引起維生素缺乏癥。當膳食攝入量超過機體需要時，維生素可以在機體內(nèi)儲存，但若長期攝入量過多，可引起維生素中毒。

一、維生素A

（一）化學本質(zhì)、性質(zhì)和來源

維生素A的化學本質(zhì)是含有β^－白芷酮環(huán)的不飽和一元伯醇，天然的維生素A有維生素A₁（視黃醇，圖5－1）和維生素A₂（3－脫氫視黃醇，圖5－2）兩種形式。

圖5－1　維生素A₁（視黃醇）

圖5－2　維生素A₂（3－脫氫視黃醇）

維生素A的化學性質(zhì)活潑，易被氧化而失去活性，紫外線照射也可使之破壞，故維生素A應放置在棕色瓶內(nèi)保存。

維生素A的來源有兩條途徑。一條是來自動物性食品的維生素A，這一類維生素A是能夠直接被人體利用的維生素，主要存在于動物肝臟中，如維生素A₁存在于海水魚肝中，維生素A₂存在于淡水魚肝中，還有奶和禽蛋中也含有豐富的維生素A。另一條是來自植物性食物中的維生素A原，其中最重要的是在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A的β－胡蘿卜素，它在菠菜、苜蓿、豌豆苗、紅心甜菜、胡蘿卜、青椒、南瓜等有色蔬菜中含量較多。

（二）生理功能及缺乏癥

1．構成視紫紅質(zhì)

人類感受暗光的物質(zhì)稱為視紫紅質(zhì)，它是由維生素A₁轉(zhuǎn)變成的11－順視黃醛和視蛋白結合而成。當在暗處感受弱光時，視紫紅質(zhì)中的11－順視黃醛會迅速發(fā)生異構化作用轉(zhuǎn)變成全反型視黃醛，因與視蛋白分離而失色，并在這一光異構化過程中因引起視網(wǎng)膜桿狀細胞膜鈣離子通道通透性的改變而引發(fā)神經(jīng)沖動，從而產(chǎn)生視覺。當人們從光線強的地方進入暗處時，起初看不清物體，稍微等一會兒才能看清，原因就是在暗光下視紫紅質(zhì)的合成加強，使視桿細胞內(nèi)的視紫紅質(zhì)含量增多，而眼睛對弱光的感光性取決于視紫紅質(zhì)的濃度，所以人們在弱光下稍停片刻后才能看清物體。

當維生素A缺乏時，11－順視黃醛得不到足夠的補充，視紫紅質(zhì)合成減少，對暗光敏感度降低，在暗處就不能很好地辨別物體，以至于暗適應時間延長，從而引起夜盲癥。

2．維持上皮細胞的完整和健全

維生素A是上皮細胞完整的必需物質(zhì)，與上皮組織中的黏多糖的合成密切相關。因此，當維生素A缺乏時，上皮組織中的黏多糖的合成受阻，從而引起分泌黏液的功能降低，使得皮膚及各器官（如呼吸道、腺體等）的上皮組織干燥、增生和角質(zhì)化等，皮膚外觀癥狀為彈性下降、干燥、粗糙、毛囊角質(zhì)化、失去光澤等。在眼部的病變是角膜和結膜表皮細胞退變，淚液分泌減少，淚腺萎縮，從而失去抵抗細菌入侵的功能，易產(chǎn)生干眼病。所以維生素A又稱為抗干眼病維生素。

3．其他作用

流行病學研究表明，食物中維生素A的攝入量與癌癥的發(fā)生率呈負相關。動物實驗也表明攝入維生素A有減輕致癌物質(zhì)的作用。有人認為這與維生素A能增強機體免疫力有關。實驗已證明視黃醇及代謝物能抑制癌基因的表達，胡蘿卜素可以直接清除自由基，是有效的抗氧化劑，而且臨床上已經(jīng)證明，多食含β－胡蘿卜素的食物可以降低吸煙者肺癌的發(fā)生率。

4．維生素A中毒

攝入維生素A過多，超出視黃醇結合蛋白的結合能力，可引起維生素A中毒。目前多見于1～2歲的嬰幼兒。主要表現(xiàn)有毛發(fā)易脫、皮膚干燥、瘙癢、煩躁、厭食、肝大及出血等癥狀。

二、維生素D

（一）化學本質(zhì)、性質(zhì)和來源

維生素D為類固醇衍生物，又稱為抗佝僂病維生素。它含有環(huán)戊烷多氫菲結構。其中，維生素D₂（麥角鈣化醇，圖5－3）和維生素D₃（膽鈣化醇，圖5－4）最為重要。

植物油和酵母中含有的麥角固醇不能被人體吸收，但在日光或紫外線照射下轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀蝗梭w吸收的維生素D₂，稱為維生素D₂原。人體皮下的7－脫氫膽固醇，在紫外線的照射下可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D₃，稱為維生素D₃原，維生素D₃原是人體內(nèi)維生素D的主要來源。維生素D在小腸吸收后，和乳糜微粒一起經(jīng)淋巴入血，在血液中與維生素D結合蛋白（DBP）結合后運至肝。一般來說，人體通過皮膚合成的維生素D₃能夠滿足機體的需要。因此，多進行日光浴和戶外活動可預防佝僂病的發(fā)生。

圖5－3　維生素D₂

圖5－4　維生素D₃

在體內(nèi)維生素D的活性形式是1，25－（OH）₂－D₃，維生素D₃需在肝內(nèi)先羥化生成25－（OH）－D₃，然后經(jīng)腎羥化生成1，25－（OH）₂－D₃后才能發(fā)揮作用。

維生素D為無色針狀晶體，對光比較敏感，化學性質(zhì)一般較穩(wěn)定，耐熱性強，對氧、酸及堿較穩(wěn)定，不易破壞。

魚肝油、肝、蛋、奶等動物性食品是維生素D的主要來源。孕婦在選擇魚肝油和維生素D強化食物時，一定要遵照醫(yī)生的囑咐，不可過量，以免引起中毒。

（二）生理功能及缺乏癥

1，25－（OH）₂－D₃可促進腸道黏膜合成鈣結合蛋白，使小腸對鈣和磷的吸收增加。同時1，25－（OH）₂－D₃可促進腎小管細胞對鈣、磷的重吸收，從而提高血鈣、血磷的濃度，這是成骨作用的必要條件。維生素D還具有促進成骨細胞形成和促進鈣在骨質(zhì)中沉積成磷酸鈣、碳酸鈣等骨鹽的作用，有助于骨骼和牙齒的形成。維生素D、降鈣素、甲狀旁腺素等在體內(nèi)共同調(diào)節(jié)，以維持機體鈣、磷的平衡。

若缺乏維生素D，嬰幼兒會出現(xiàn)佝僂病，成年人則會發(fā)生軟骨病。因此，在臨床工作中，應注意小兒毛發(fā)、骨骼發(fā)育的情況，出現(xiàn)缺鈣癥狀時，應及時適量補充維生素D。維生素D攝入量過多時則會發(fā)生中毒，表現(xiàn)為高血鈣、高鈣尿癥、高血壓及軟組織鈣化等。

三、維生素E

（一）化學本質(zhì)、性質(zhì)和來源

維生素E包括生育酚和生育三烯酚兩類（圖5－5、圖5－6），每類又分α、β、γ和δ四種，其中以α－生育酚生理作用最強。其化學結構為苯駢二氫吡喃的衍生物結構。

維生素E在無氧條件下具有較強的耐熱性，對酸穩(wěn)定，對堿不穩(wěn)定，但對氧極為敏感，易于自身氧化，因此，可以保護其他易被氧化的物質(zhì)，常用于食品添加劑中，以保護脂類或維生素A不飽和脂肪酸被氧化。值得注意的是，冷凍儲存食物時，生育酚容易丟失。

圖5－5　生育酚

圖5－6　生育三烯酚

維生素E在植物中廣泛存在，其中以豆油、玉米油、麥胚油等含量最多，蔬菜和豆類中含量也比較豐富。

（二）生理功能及缺乏癥

1．抗氧化作用

維生素E是體內(nèi)重要的抗氧化劑，具有較強的清除自由基的能力，能保護生物膜中的不飽和脂肪酸，避免其過氧化反應，以維持生物膜的正常流動性，從而保護生物膜的結構和功能。

2．與動物的生殖功能關系密切

實驗證明，維生素E對動物（如鼠和昆蟲）的生殖功能很重要，在動物體內(nèi)缺乏維生素E時會導致不育，但人類尚未發(fā)現(xiàn)因維生素E缺乏所致的不孕癥。臨床上常用維生素E治療先兆流產(chǎn)和習慣性流產(chǎn)。

3．能促進血紅素的合成

維生素E能提高血紅素合成過程中的關鍵酶δ－氨基－γ－酮戊酸（ALA）脫水酶和ALA合成酶的活性，從而促進血紅素的合成。新生兒缺乏維生素E可引起貧血。

4．其他作用

維生素E在體內(nèi)能調(diào)節(jié)前列腺素和血栓素的形成，因而可抑制血小板凝集。另外，維生素E還能維持骨骼肌、心肌、周圍血管和腦細胞的正常結構和功能，在預防和治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、腫瘤和延緩衰老等方面具有一定的作用。

四、維生素K

（一）化學本質(zhì)、性質(zhì)和來源

維生素K又稱為凝血維生素，其化學本質(zhì)是具有異戊烯類側鏈的2－甲基－1，4－萘醌的衍生物。自然界中發(fā)現(xiàn)的有兩種形式，即維生素K₁和維生素K₂（圖5－7、圖5－8），維生素K₁主要存在于綠葉蔬菜中，而維生素K₂是人體腸道細菌的代謝產(chǎn)物。臨床上應用的是人工合成的2－甲基－1，4－萘醌，即維生素K₃（圖5－9），和4－亞氨基－2－甲基萘醌，即維生素K₄（圖5－10）。它們的生物活性高于維生素K₁和維生素K₂。

維生素K的耐熱較強，但容易被光照和堿破壞。

牛肝、魚肝油、蛋黃、乳酪、優(yōu)酪乳、海藻、紫花苜蓿、菠菜、甘藍菜、萵苣、花椰菜、豌豆、香菜等綠葉蔬菜中含有豐富的維生素K。

圖5－7　維生素K₁

圖5－8　維生素K₂

圖5－9　維生素K₃

圖5－10　維生素K₄

（二）生理功能及缺乏癥

維生素K能加快血液凝固，其生化機制源于維生素K是γ－谷氨酰羧化酶的輔酶。血液中凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ及抗凝血因子C和蛋白因子S在肝臟初合成時為無活性前體，這些無活性的凝血因子前體轉(zhuǎn)化為有活性且需要其分子中4～6個谷氨酸殘基在γ－谷氨酰羧化酶的催化下羧化生成的γ－羧基谷氨酸（Gla），Gla有很強的結合鈣離子的能力，Ca^2＋起橋聯(lián)作用，一側與γ－羧基谷氨酸連接，另一側與磷脂相連，由此形成的多酶復合體是凝血反應的基礎。當維生素K缺乏時，凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的活化過程受阻，影響血液凝固，導致凝血時間延長，嚴重時可出現(xiàn)肌肉或胃腸出血。

在自然界中，維生素K的來源途徑廣泛，以綠色食物為最，再加上人體自身可產(chǎn)生一定量的維生素K，因此，一般情況下人體不會出現(xiàn)維生素K缺乏癥。然而，當機體膳食中缺乏綠色蔬菜或者長期服用抗生素使腸道細菌生長受到抑制時，可能會發(fā)生維生素K缺乏癥。由于新生兒缺乏腸道細菌，加上吸收不良，會暫時出現(xiàn)維生素K缺乏癥。