【摘 要】维生素是活细胞为维持正常生理功能所必需而需量极微的天然有机物质.人们对维生素正式进行研究 ,只有半个多世纪的历史. 现被列为维生素的物质约有30余种 ,其中被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有20余种。现就维生素在医学上抗氧化,抗感染,增强免疫等功能及其在临床营养应用中的研究进展做一综述。
【关键词】维生素;营养;健康
【中图分类号】R914.5 【文献标识码】A 【文章编号】1004—7484(2013)11—0057—02
维生素是活细胞为维持正常生理功能所必需而需量极微的天然有机物质,多数的维生素作为辅酶或辅基的组成成分参与体内的代谢过程。维生素的每日需要量甚少(常以毫克或微克计),它们在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面却发挥着重要作用,如果长期缺乏某种维生素,就会导致各种疾病。维生素在医学上有保健和治疗功效。
1 维生素的种类特点
维生素的物质约有30余种 ,其中被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有20 余种,它们的化学结构各异,有些是醇、脂,有些是胺、酸,还有些是酚和醛。通常按溶解性质将维生素分为脂溶性和水溶性两大类. 脂溶性维生素能溶于脂肪,如维生素A、维生素D、维生素E和维生素K等;水溶性维生素能溶于水,如维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、维生素B12和维生素C等。不同的维生素有不同的理化性质和生理作用。维生素在动物体内的生理功能主要是对物质代谢过程起非常重要的调节作用。多数的维生素作为辅酶或辅基的组成成分参与体内的代谢过程。尤其是B族维生素,如维生素B1、维生素B2、维生素PP、泛酸等几乎全部参与辅酶或辅基的组成。
各种维生素的化学结构以及性质虽然不同,但它们却有着以下共同点:1) 维生素均以维生素原(维生素前体)的形式存在于食物中;2)维生素不是构成机体组织和细胞的组成成分,它也不会产生能量,它的作用主要是参与机体代谢的调节;3)大多数的维生素,机体不能合成或合成量不足,不能满足机体的需要,必须经常通过食物中获得;4)人体对维生素的需要量很小,日需要量常以毫克(mg)或微克(μg)计算,但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症,对人体健康造成损害。
2 维生素的作用及其在临床上的应用
2.1 维生素A(VA)
VA的生理功用是维持眼睛在黑暗情况下的视力;维持上皮组织的正常结构;促进生长发育。维生素A缺乏会引起干眼病、夜盲症、上皮增生角化等症;VA缺乏严重影响机体免疫功能, 尤其是影响儿童的生长发育, 甚至导致贫血[1]。VA缺乏严重影响机体免疫功能, 尤其是影响儿童的生长发育, 甚至导致贫血。学龄儿童抗氧化维生素VA、VC、VE 和类胡萝卜素的摄入量与对儿童抗氧化能力明显相关[2]。孕晚期妇女贫血可能与铁、维生素A、C等缺乏有关。晚孕妇女应该从食物上增加铁、维生素A、C的摄取量。也可额外补充铁和维生素制剂以预防孕晚期贫血的发生[3]妊娠中期贫血妇女血浆VA、VB2、铁蛋白及抗氧化能力均明显低于非贫血孕妇,且随贫血程度的加重而降低。病例对照研究表明,贫血孕妇VA、VB2 摄入不足,且随贫血程度加重,VA缺乏可使大鼠血清中的 SOD和 GSH2Px 活性明显降低,MDA含量显著升高。 研究结果表明, 42.0 %的糖尿病患者存在维生素A缺乏。2型糖尿病并发DR患者中维生素A缺乏者占66.7 % , 维生素A缺乏的糖尿病患者发生DR的风险是维生素A水平正常者的4.36倍[4]。
2.2 B类维生素(VB)
VB1(硫胺素)。其生理功用可促进体内糖的氧化,增进食欲。缺乏VB1时,易导致多发性神经炎、脚气病、肠胃功能障碍。如长期缺少VB1会引起脚气病;2)VB2 (核黄素)。其生理功效是构成黄酶类辅基的成分,在生物氧化过程中起传递氢的作用。缺乏VB2,容易患有口角炎、舌炎、角膜炎、阴囊炎;可导致线粒体功能不良和氧化应激;3 ) 维生素PP(VPP, 尼克酸,维生素B3)烟酸在人体内转化为烟酰胺,烟酰胺是辅酶Ⅰ和辅酶II的组成部分,参与体内脂质代谢,组织呼吸的氧化过程和糖类无氧分解的过程;4)VB6(吡哆素) 临床上应用维生素B6制剂防治妊娠呕吐和放射病呕吐,未发现过缺乏症。复合叶酸制剂能显著降低血浆(同型半胱氨酸(tHcy)水平,VB6能够保护大脑细胞抵御在新陈代谢过程中所产生的自由基的侵害,对帕金森病(PD)产生遏制作用;5)VB12。其生理功用与红色球的成熟有关。缺乏VB12可导致巨红细胞性贫血、恶性贫血;6)叶酸 有促进骨髓中幼细胞成熟的作用,人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症,对孕妇尤其重要。病例对照研究结果表明, 冠心病患者组血浆同型半胱氨酸(Hcy)水平显著高于对照组, 与冠心病的严重程度一致, 冠心病患者血浆总同型半胱氨酸(tHcy)水平升高与血清叶酸、VB12和VB6 水平降低有关研究证实,高同型半胱氨酸血症是动脉硬化和缺血性脑卒中独立的危险因素,同时高同型半胱氨酸血症还与出血性脑卒中密切相关[5]。
2.3 维生素C(VC)
VC又称抗坏血酸。其生理功用是参与细胞间质的形成和细胞代谢。缺乏VC会使牙龈出血、皮下出血、严重时患坏血病。缺乏维生素C则产生坏血病。周殿凤等实验表明,VC对DNA损伤的影响与其浓度密切相关。低于0.35 mmol·L-1 的VC对紫外线诱发的DNA损伤具有明显的保护作用。 妊娠期对氧化应激的敏感性增高 ,易发生氧化2抗氧化系统之间的平衡紊乱 ,产生氧化损伤 ,导致妊高征、妊娠期糖尿病等疾病的发生。血浆中抗自由基酶(如SOD、GSH2Px等)和抗氧化维生素可抵消正常妊娠中的氧化应激 ,保证胎儿的生长发育。
2.4 维生素D (VD)
VD具有广泛的作用:如提高免疫、预防自身免疫性疾病、骨关节炎、型糖尿病和2型糖尿病、心血管病、抗肿瘤,甚至与改善肺功能、哮喘、脑发育及精神疾病有关。风湿性关节炎、银屑病和硬皮病患者应用VD治疗可降低疾病严重程度[6]。VD可以预防早期婴儿发生佝偻病[7]。25(OH)-D3具有抗肿瘤的作用,其机制现已明确,VD3能够抑制原癌基因表达,促进细胞分化,抑制增殖及诱导凋亡。在临床上已成为抗肿瘤尤其是肠道肿瘤的辅助药物。美国进行的前两次全民健康与营养状况普查已显示维生素D状态与心血管发病风险之间存在相关性。VD缺乏人群心绞痛、心肌梗死和心力衰竭的比例高于VD水平较高人群(OR: 1.20, 95% CI 1.01~1.36)[8]。VD缺乏是癌症、心血管疾病、类风湿性关节炎等多种免疫性疾病、I型糖尿病的高危因素。已进行的流行病学和临床研究支持维生素 D缺乏可能增加机体罹患高血压、缺血性心脏病、心源性猝死及心力衰竭的风险[9]。
2.5 维生素E (VE)
鲁丽君等实验观察结果显示, 抗氧化剂VE可以有效降低糖尿病大鼠的血糖和糖化血红蛋白, 同时在600~900 mg/kg范围内可能存在剂量反应关系[10]。VE和VC可抑制H2O2氧化损伤所诱导的兔晶体上皮细胞凋亡及白内障的形成[11]。VE抑制细胞调亡、增加细胞存活率可能是其抑制肿瘤发展的机制之一。脂多糖可诱发心肌和骨骼肌中炎性因子白介素-21mRNA生成增多,补充VE后可起到抑制作用[12]。
多项研究显示VE可预防、降低DNA氧化损伤,VE通过减少DNA单链断裂可保护真核细胞免受NO 的毒作用[13]。动物实验表明抗氧化剂VE和VC对慢性镉中毒组小鼠黑质神经元有显著的保护作用[14]。VC和VE均具有抗脂质过氧化的作用,二者单用和联用可对一些急、慢性脏器损伤具有保护作用[15]。VE能显著降并发心脏自主神经病变的糖尿病病人低血浆儿茶酚胺、胰岛素、糖化血红蛋白水平和血浆氧化压力,减少心血管疾病危险性。近年来 ,越来越多的研究发现氧自由基的产生与老年性痴呆(AD)有关 ,并且认为氧化应激在AD的发生、发展中起重要作用。一项前瞻性研究表明, 膳食中VE摄入量较高者( > 1515mgPd)AD的发病危险较低。
2.6 维生素K (VK)
晚发型VK缺乏性出血( late vitamin K deficiencybleeding , LVKDB)在应用VK治疗24 h后, PIVKA水平高于对照组数百倍,说明LVKDB时VK缺乏已经达极其严重的程度。在应用VKK3d、7d其水平仍高于对照组患。
2.7 其它类维生素
泛酸其生理功用是构成辅酶A的成分。目前尚未发现缺乏症; 2) 叶酸 其生理功用是与红色球的成熟有关。缺乏维生素叶酸,可造成巨红细胞性贫血。
3 维生素的毒副作用:
研究提示VA过量服用有严重毒性,VA缺乏对肝脏、肾脏有一定程度损伤大剂量应用VD3 能引起心血管系统的动脉粥样硬化和钙化, 心肌点状坏死和钙化交替存在. 预先给予天然VE 能保护大剂量VD3所致大鼠心肌损伤[16]。
汪求真等认为在大量补充VE时,体内如果没有足够的VC 可能导致性质活泼的生育酚自由基的大量生成从而产生促氧化作用。但有些同时补充VC和VE 的研究也观察到了VE 可能造成健康损害[17]。英国曾有流行病学调查报告提出肌肉注射VK 与以后儿童发生癌症有关。当VC的浓度高于0.35 mmol·L-1时,在10 min的紫外辐射中,VC 不仅没有保护DNA,反而促进了DNA的损伤,虽然与其它脂溶性维生素相比VE是相对安全的。进行的 meta分析发现,补充VE和全因死亡率之间存在剂量依赖性关系,当补充大剂量VE时,可能导致全因死亡率的升高,长期补充VE可能会产生一些副作用。
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