第二節(jié)　脂溶性維生素

一、維生素A

維生素A的化學(xué)本質(zhì)是一個(gè)具有脂環(huán)的不飽和一元醇。從碳架結(jié)構(gòu)看來似由4個(gè)異戊二烯單位構(gòu)成，共有5個(gè)共軛雙鍵。維生素A有維生素A₁、維生素A₂兩種，二者區(qū)別在于維生素A₂脂環(huán)在3位上多一個(gè)雙鍵，維生素A₂的活性較維生素A₁小。維生素A₁又稱視黃醇，主要存在于海水魚肝臟內(nèi)，維生素A₂主要存在于淡水魚肝臟內(nèi)。

動(dòng)物肝臟和乳中含有豐富的維生素A。另外，在高等植物（如菠菜、番茄、胡蘿卜）和動(dòng)物中普遍存在的β-胡蘿卜素，其結(jié)構(gòu)與維生素A非常相似，是由兩分子維生素A組成的（圖6—13）。人和動(dòng)物吃了含胡蘿卜素的蔬菜后，在腸黏膜和肝中通過酶促反應(yīng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A。人體對(duì)維生素A的需要量每天還不到1mg，主要可由富含胡蘿卜素的蔬菜提供，魚肝油中含量特別豐富。

維生素A的功能主要是維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能；組成視色素；促進(jìn)黏多糖合成以及骨的形成和生長(zhǎng)等。維生素A缺乏癥的主要癥狀之一為皮膚和各器官（如呼吸道、消化道、腺體等）的表皮角質(zhì)化。皮膚的病變表現(xiàn)為皮膚粗糙、毛囊角質(zhì)化等，稱為蟾皮?。辉谘鄄康牟∽兪墙悄ず徒Y(jié)膜表皮細(xì)胞退變，淚液分泌減少，淚腺萎縮，失去抵抗病菌入侵的功能，稱為眼干燥癥和角膜軟化癥。夜盲癥是維生素A缺乏癥的另一癥狀，表現(xiàn)為暗適應(yīng)的喪失或延長(zhǎng)。所謂暗適應(yīng)就是指眼從明處到暗處的適應(yīng)過程，正常人開始適應(yīng)約為4～5min，完全適應(yīng)約為20～30min。

圖6-13　維生素A的結(jié)構(gòu)

臨床上維生素A用于防治夜盲癥、眼干燥癥和蟾皮病等維生素A缺乏癥。近年來試用于防治癌癥，也收到一定療效。由于動(dòng)物肝臟能貯存足以維持幾個(gè)月甚至幾年之久的維生素A，故成年動(dòng)物不易產(chǎn)生缺乏癥。另外，過多攝食維生素A會(huì)中毒，能引起兒童骨髓和易骨折以及胚胎發(fā)育不正常。

二、維生素D

維生素D因?yàn)榫呖关E病和軟骨病作用，故又稱抗佝僂病維生素。當(dāng)嚴(yán)重不足時(shí)在嬰兒中引起佝僂病，成人則發(fā)生軟骨病。維生素D有幾種，均為類固醇衍生物（圖6-14），其中以維生素D₂和維生素D₃較為重要。維生素D₂和維生素D₃結(jié)構(gòu)相似，維生素D₂比維生素D₃僅多一個(gè)甲基和一個(gè)雙鍵。維生素D₂又稱麥角鈣化（甾）醇，維生素D₃又稱膽鈣化（甾）醇。人可以從動(dòng)物性食物（肝、奶、蛋黃）中攝取維生素D₃，但不能滿足需要。有些物質(zhì)原來不具有抗佝僂作用，經(jīng)紫外線照射后才具有抗佝僂作用，如酵母中提取的麥角甾醇，是制備維生素D₂的原料，但人腸道不能吸收利用，經(jīng)紫外線照射后結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D₂。另外，人體皮膚中含有7脫氫膽固醇，為維生素D₃的前體，經(jīng)太陽光紫外線照射后，可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D₃，是人體維生素D的主要來源。

圖6-14　維生素D的結(jié)構(gòu)

一般情況下，人體通過皮膚合成的維生素D₃足夠維持機(jī)體應(yīng)用。常作日光浴和戶外活動(dòng)可預(yù)防佝僂病的發(fā)生。

維生素D在體內(nèi)的活性形式是1，25-二羥基膽鈣甾醇，簡(jiǎn)寫為1，25-（OH）₂D₃。體內(nèi)的維生素D₃必須經(jīng)肝臟經(jīng)羥化成25—OHD₃，后者再經(jīng)腎臟羥化成1，25-（OH）₂D₃才能發(fā)揮作用。

維生素D的主要生理功能是調(diào)節(jié)磷和鈣的代謝，維持血液中鈣、磷濃度正常，促使骨骼正常發(fā)育，并促進(jìn)成骨作用，對(duì)動(dòng)物骨架的正常鈣化有益。當(dāng)體內(nèi)的維生素D轉(zhuǎn)化為1，25-（OH）₂D₃以后，可促進(jìn)腸道黏膜合成鈣結(jié)合蛋白，使小腸對(duì)鈣和磷的吸收增加，從而維持血漿中鈣、磷濃度的正常水平，而這正是成骨作用的必要條件。維生素D還具有促進(jìn)成骨細(xì)胞形成和促進(jìn)鈣在骨質(zhì)中沉積成Ca₃（PO₄）₂、CaCO₃等骨鹽的作用，有助于骨骼和牙齒的形成。缺少維生素D的嬰孩，小腸對(duì)鈣、磷吸收發(fā)生障礙，使血液中鈣、磷量下降，骨、牙不能正常發(fā)育，臨床表現(xiàn)為手足抽搐，嚴(yán)重者導(dǎo)致佝僂病。缺乏維生素D時(shí)，由于血鈣過低，骨鈣化受阻，形成鈣化不足的軟骨，因此產(chǎn)生骨畸形。缺乏維生素D的早期，成骨細(xì)胞的活力大于正常的人，所以血液中堿性磷酸酯酶的活力很高。測(cè)定血清中堿性磷酸酯酶的活力，有助于早期診斷佝僂病。

維生素D可防治佝僂病、軟骨病和手足抽搐癥等，但在使用維生素D時(shí)應(yīng)先補(bǔ)充鈣。大劑量久用可引起維生素D過多癥，表現(xiàn)為血鈣過高、骨破壞、異位鈣化和動(dòng)脈硬化等。魚肝油、肝、蛋類等動(dòng)物性食物都是維生素D的主要來源。

三、維生素K

維生素K與凝血作用有關(guān)，具有抗出血不凝的作用。缺乏維生素K時(shí)，出血時(shí)間和凝血時(shí)間延長(zhǎng)。1929～1935年，一位年輕的丹麥科學(xué)家H.Dam在實(shí)驗(yàn)雞群中發(fā)現(xiàn)并命名為維生素K，即血凝維生素。維生素K有多種，有維生素K₁、維生素K₂和維生素K₃。維生素K的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)為2-甲基-1，4-萘醌，也就是維生素K₃的化學(xué)結(jié)構(gòu)。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖6-15。

圖6-15　維生素K的結(jié)構(gòu)

維生素K的生理功能主要是加速血液凝固，促進(jìn)肝臟合成凝血酶原所必需的因子。血凝過程中有許多血凝因子的生物合成跟維生素K有關(guān)。

維生素K對(duì)于防治因維生素K缺乏所致的出血癥，如新生兒出血、長(zhǎng)期口服抗生素所致的出血癥以及有出血傾向的肝昏迷、阻塞性黃疸等肝病有很好療效。維生素K不僅能促進(jìn)肝臟合成凝血酶原，還能延緩皮質(zhì)激素在肝臟中的分解，間接起到增強(qiáng)皮質(zhì)激素的作用。它在氧化磷酸化過程中也具有重要的偶聯(lián)作用，從而激發(fā)肝細(xì)胞，增強(qiáng)其對(duì)營(yíng)養(yǎng)的捕獲能力，以便于修復(fù)。

人體維生素K的來源，有食物來源和腸道微生物合成來源。食物中，菠菜、青菜等綠葉蔬菜，動(dòng)物肝和魚等含有較多的維生素K，牛奶、麥麩、大豆等也含有維生素K。腸道中的大腸桿菌、乳酸菌等能合成維生素K，可被腸壁所吸收，所以一般情況下人體不會(huì)缺乏維生素K。但長(zhǎng)期服用抗生素或磺胺藥，使腸道菌生長(zhǎng)抑制或脂肪吸收受阻，或因食物中缺乏綠色蔬菜，才會(huì)發(fā)生維生素K缺乏癥。

四、維生素E

維生素E又稱生育酚，主要存在于植物油中。已知具有維生素E作用的物質(zhì)有8種其中4種（α，β，y，δ）較為重要。α-生育酚最重要，其結(jié)構(gòu)如圖6—16。

圖6-16　維生素E（α-生育酚）的結(jié)構(gòu)

純粹的維生素E為油狀物，溶于脂溶性溶劑和脂肪中。紫外線及氧化劑可使其失活在無氧條件下耐熱，當(dāng)溫度高達(dá)200℃也不被破壞。由于它極易氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，故具有抗氧化的作用，通?？捎脕肀Ｗo(hù)維生素A使之不被氧化，也可使細(xì)胞膜上不飽和脂肪酸免于氧化而被破壞，因而維生素E可以防止紅細(xì)胞破裂溶血而延長(zhǎng)紅細(xì)胞的壽命。另外，維生素E還可以保護(hù)巰基不被氧化，而保持某些酶的活性。目前認(rèn)為在生物體內(nèi)維生素E能保護(hù)生物膜，增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)廢氣的抵抗力。缺乏維生素E能影響鼠類的生殖力。但維生素E的生理功能比較廣泛，不限于抗不育癥。近年來，研究認(rèn)為維生素E有抗衰老、防治腫瘤等作用。因?yàn)槭澄镏芯S生素E來源充足，還沒有發(fā)現(xiàn)由于維生素E缺乏而引起的人類不育癥。維生素能維持骨骼肌、心肌、周圍血管系統(tǒng)、腦細(xì)胞和肝細(xì)胞等正常結(jié)構(gòu)和功能。臨床用于進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、心臟病、血管病和肝病等的治療。