三、各类营养素
(一)蛋白质
蛋白质(protein)是一切生命的基础,如果从生命活动过程去衡量,蛋白质加上核酸,是生命存在的主要形式。正常人体内16%~19%是蛋白质。蛋白质是由氨基酸(amino acid)组成的高分子含氮化合物。体内的蛋白质虽然种类繁多,性质、功能各异,但均由碳、氢、氧、氮等元素组成。
构成人体蛋白质的氨基酸有20种,其中有9种氨基酸人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得,称为必需氨基酸(essential amino acid,EAA),即亮氨酸(leucine)、异亮氨酸(isoleucine)、赖氨酸(lysine)、蛋氨酸(methionine)、苯丙氨酸(phenyl-alanine)、苏氨酸(threonine)、色氨酸(tryptophan)、缬氨酸(valine)和组氨酸(histidine)。传统上认为组氨酸是婴幼儿的必需氨基酸,1985年世界粮农组织(FAO)、世界卫生组织首次列出了成人组氨酸的需要量为8~12mg/(kg·d),同时许多报道证实组氨酸是成人体内的必需氨基酸。非必需氨基酸(non-essential amino acid,NEAA)是除上述9种以外的氨基酸,人体可以利用一些前体物质来合成这些氨基酸,而并非机体不需要。
1.生理功能 蛋白质的功能主要有以下诸方面:
(1)人体组织的构成成分:蛋白质是生命的重要物质基础,人体的任何组织和器官,都以蛋白质作为重要的组成成分,所以人体在生长过程中,就包含蛋白质的不断增加。人体的瘦组织(lean tissue),如肌肉、心、肝、肾等器官含大量蛋白质;骨骼和牙齿含有大量的胶原蛋白;细胞中从细胞膜到细胞内的各种结构均含有蛋白质。总之,蛋白质是人体不能缺乏的构成成分。
(2)构成体内多种重要物质:含蛋白质的酶催化体内一切物质的分解和合成;激素使内环境能够稳定并调节许多生理过程;抗体是抵御疾病侵袭的免疫物质;细胞膜和血液中的蛋白质担负着各类物质的运输和交换;体液内那些可溶性且可离解为阴、阳离子的蛋白质,使体液的渗透压和酸碱度得以稳定;此外,血液的凝固、视觉的形成、人体的运动等,无一不与蛋白质有关。
(3)供给能量:由于蛋白质含有碳、氢、氧元素,当机体需要时,可以被代谢分解,释放出能量。1g食物蛋白质在体内约产生16.7kJ(4.0kcal)的能量。
2.食物蛋白质的营养价值评价 食物蛋白质营养价值的高低主要取决于蛋白质的含量、氨基酸的组成和机体消化、吸收、利用的程度等。常用的评价指标有如下几种:
1)蛋白质含量:蛋白质的含量是评价食物蛋白质营养价值的基础。一般食物蛋白质含氮量为16%,故用凯氏定氮法测出食物氮含量后,再乘以6.25(16%的倒数),即可求出食物蛋白质的含量。
2)蛋白质消化率:蛋白质消化率(digestibility),是指蛋白质在机体内消化酶作用下被分解的程度。蛋白质消化率越高,则被机体吸收利用的可能性越大,其营养价值也就越高。
上式计算结果,是食物蛋白质的真消化率(true digestibility)。粪代谢氮指来自消化道脱落的肠黏膜细胞、死亡的肠道微生物及由肠黏膜分泌的消化液氮。当受试对象摄入完全不含蛋白质的食物时,粪中所测得的氮即为粪代谢氮。如果不计粪代谢氮,所得结果为表观消化率(apparent digestibility)。
由于表观消化率比实际消化率为低,对蛋白质的消化作了较低的估计,具有较大的安全性,且测定表观消化率较为简便,因此一般多采用表观消化率。
食物蛋白质的消化率受蛋白质在食物中存在的形式、结构、食物中共存的影响吸收因素以及烹调加工方法的影响。一般动物性食物蛋白质的消化率多在90%以上;植物性食物蛋白质由于有纤维素包围,消化率多在90%以下,但纤维素经加工软化破坏或除去后,可以提高植物蛋白质的消化率。如整粒大豆蛋白质的消化率为60%,加工成豆腐或豆浆后其消化率可提高到90%以上。
3)蛋白质利用率:衡量蛋白质利用率的指标有很多,各指标分别从不同角度反映蛋白质被利用的程度。
(1)蛋白质的生物学价值:蛋白质的生物学价值(biological value,BV)是反映食物蛋白质消化吸收后,被机体利用程度的指标。生物价越高,表明其被机体利用程度越高,最大为100。
式中:氮储留量=氮吸收量-(尿氮-尿内源氮);
氮吸收量=摄入氮-(粪氮-粪代谢氮)。
尿内源氮是指机体不摄入氮时,尿中所含有的氮,它主要来自组织蛋白的分解。
食物蛋白质的生物学价值高低,主要取决于食物中必需氨基酸的含量和比值。食物蛋白质的必需氨基酸比值与人体必需氨基酸需要量比值越接近,则该食物蛋白质的生物学价值越高(表3-1)。由于各种食物蛋白质必需氨基酸的含量和比值不同,故可将富含某种必需氨基酸的食物与缺乏该种必需氨基酸的食物互相搭配食用,使混合食物蛋白质的必需氨基酸比值更接近人体需要,从而提高蛋白质的生物学价值,此称为蛋白质的互补作用。因此,提倡粗粮和细粮、荤食和素食搭配食用。
表3-1 几种常用食物蛋白质的生物学价值
引自:何志谦主编《人类营养学》2000
(2)蛋白质净利用率:蛋白质净利用率(net protein utilization,NPU)是指蛋白质在体内被利用的情况,即将蛋白质生物学价值与消化率结合起来评定蛋白质的营养价值。
(3)氨基酸评分:氨基酸评分(amino acid score,AAS)又叫蛋白质化学评分(chemical score),是指食物蛋白质中的必需氨基酸和参考蛋白(或理想模式)中相应的必需氨基酸的比值。一般膳食蛋白的AAS越高,其营养价值也就越高。
确定某种食物蛋白质氨基酸评分,分两步:第一步计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值;第二步是在上述计算结果中,找出最低的必需氨基酸(第一限制氨基酸)评分值,即为该蛋白质的氨基酸评分(表3-2)。
表3-2 几种膳食蛋白的氨基酸评分
引自:何志谦主编《人类营养学》2000
3.蛋白质缺乏与过量 蛋白质缺乏在成人与儿童中都有发生,但处于生长发育期的儿童更为敏感,目前世界上大约有500万儿童患有蛋白质-能量营养不良(protein-energy mal-nutrition,PEM)。PEM有两种:一种叫Kwashiorkor症,指能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病,主要表现为腹、腿部水肿,虚弱,表情淡漠,生长滞缓,头发变色、变脆和易脱落,易感染其他疾病等;另一种叫Marasmus症,指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病,患儿消瘦无力,易感染其他疾病而死亡。上述两种情况可单独存在,也可混合存在。
蛋白质,尤其是动物性蛋白质摄入过多,对人体同样有害。首先,摄入过多的动物性蛋白质常伴随摄入过多的饱和脂肪酸与胆固醇;其次,蛋白质在体内的含氮代谢物需经过肾脏排泄,摄入过多会增加肾脏负荷;再次,摄入过多的动物性蛋白质可造成含硫氨基酸摄入过多,可能会导致骨骼丢失加速,易产生骨质疏松。
4.来源及参考摄入量 动物性食品蛋白质质量好,但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇;植物性食物蛋白质含量低,且质量差,但大豆类及其制品不仅质量好,含量也高达30%~40%。常见食物蛋白质含量为瘦肉16%~20%、鱼类10%~12%、蛋类12%、牛奶3.4%、谷类7.5%~15%。
蛋白质参考摄入量见表3-3。
表3-3 能量和蛋白质的推荐摄入量(RNIs)及脂肪供能比*
*中国营养学会2000年10月发布,凡表中数字缺如之处表示未制定该参考值。
**为AI,非母乳喂养应增加20%。
(二)脂类
脂类(lipids)是脂肪(fat)和类脂(lipoid)的总称,是人体重要的组成成分(占体重的13%~19%)。它们共同特点是难溶于水而易溶于有机溶剂。脂肪是指甘油(glycerin)和脂肪酸(fatty acids)组成的三酰甘油(triglycerides),又称中性脂肪。类脂包括磷脂(phospho-lipids)、糖脂(glycolipids)、固醇类(sterols)、脂蛋白(lipoprotein)等。
1.生理功能
(1)供给机体能量和储存能量:脂肪是高能量密度的食物,每克脂肪在体内氧化产生能量37.7kJ(9kcal),是三大产能营养素中产能最高的,人类合理膳食的总能量有20%~30%是由脂肪供给。正常人体脂肪如皮下脂肪是体内过剩能量的一种储存方式,当机体需要时可以被机体代谢释放出能量。这类脂肪因受营养状况和机体活动的影响而增减,变动较大,故称为动脂(variable fat)。
(2)构成机体组织和重要物质:人的脂肪组织多分布于皮下、腹腔、肌纤维间,有保护脏器、组织和关节的作用;皮下脂肪具有调节体温的作用。类脂约占总脂肪的5%,是组织细胞的基本成分。如细胞膜就是由磷脂、糖脂、胆固醇等组成的类脂层;脑髓及神经组织含有磷脂和糖脂;一些固醇类则是体内合成固醇类激素的必需物质。类脂在体内相当稳定,不受营养状况和机体活动的影响,故称为定脂(fixed fat)。
(3)提供必需脂肪酸:脂肪酸可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸(含有一个不饱和双键)和多不饱和脂肪酸(含有2个或2个以上不饱和双键)。在不饱和脂肪酸中,有几种多不饱和脂肪酸是人体不可缺少而自身又不能合成,必须通过食物供给的脂肪酸,即为必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA)。目前认为亚油酸(linoleic acid,十八碳二烯酸,C18:2)和α-亚麻酸(linolenic acid,十八碳三烯酸,C18:3)是人体必需的两种脂肪酸。必需脂肪酸在体内有着重要的生理功能:是构成线粒体和细胞膜的重要成分;与胆固醇代谢有密切的关系;作为前列腺素在体内合成的原料;α-亚麻酸与视觉的形成有关;另外必需脂肪酸也与动物精子的形成有关。
(4)促进脂溶性维生素的吸收:食用油脂不仅含有丰富的脂溶性维生素,而且还有利于脂溶性维生素的吸收。若长期缺乏油脂或脂肪吸收不良,可造成脂溶性维生素的缺乏。
(5)促进食欲及增加饱腹感:油脂烹调食物可以改善食物的感官性状和口感,促进食欲,同时脂肪进入十二指肠,刺激产生肠抑胃素,使胃蠕动受到抑制,延长胃的排空时间,增加饱腹感。
2.营养价值的评价
(1)必需脂肪酸的含量:脂肪中必需脂肪酸的含量越多,其营养价值越高。在日常膳食中植物油中必需脂肪酸较多,动物脂肪除鱼油外必需脂肪酸量较少。
(2)消化率:脂肪的熔点与其消化率有关,进入十二指肠的脂肪必须是液体乳糜才能吸收。一般地说,植物油的熔点较低,因此吸收率也较高。
(3)脂溶性维生素的含量:肝脏、蛋黄和鱼肝油中富含维生素A、D;植物油中富含维生素E。
3.来源及参考摄入量 植物性来源:各种植物油,如豆油、葵花子油、菜子油、玉米油等,豆类及豆类制品,坚果类食品。动物性来源:各种禽类、畜肉类、骨髓、猪肝,乳类及其制品,蛋黄、鱼类和软体动物类等。
参考各国不同人群脂肪的摄入量,结合我国膳食结构的实际,每日膳食脂肪推荐摄入量按其能量占总能量的百分比来计算(表3-3)。脂肪酸中饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸的比例以1∶1∶1为宜。
(三)碳水化合物
碳水化合物(carbohydrates)是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。按照FAO/WHO专家组(1998年)的建议,碳水化合物的分类根据其聚合度分为单糖、寡糖和多糖。单糖(聚合度为1)如葡萄糖、半乳糖及果糖;寡糖(聚合度为2~9)包括双糖(如蔗糖、乳糖)、多元醇类(如山梨醇、甘露醇)、低聚糖(如麦芽糊精)等;多糖(聚合度>9)包括淀粉(如直链淀粉、支链淀粉、改性淀粉)、非淀粉多糖(包括不溶性的如纤维素、半纤维素和可溶性的如果胶、树胶等)。
1.生理功能
(1)提供能量:碳水化合物在体内消化吸收完全,是人类最经济、最主要的来源。1g碳水化合物在体内氧化可产生16.7kJ(4kcal)能量。
(2)对蛋白质的保护作用:食物中碳水化合物充足可使蛋白质执行特殊的生理功能,免除被作为能量而消耗。当两者一起摄入时,有利于氨基酸的活化和蛋白质的合成,增加氮的储留。
(3)改变食物的色、香、味、型:利用碳水化合物的各种性质,可以加工出色、香、味、型各异的许多种食物,而食糖的甜味更是食物烹调加工不可缺少的原料。
(4)提供膳食纤维:膳食纤维(dietary fiber)是食物中不被人体消化吸收的多糖和木质素的总称,包括纤维素、半纤维素、果胶、海藻胶、木质素等。膳食纤维因其重要的生理功能,日渐受到人们的重视。膳食纤维可增强肠道功能,通过增加粪便体积及排便次数、稀释大肠内容物以及为大肠内菌群提供发酵底物等影响大肠的功能;控制体重和减肥;可降低血糖和血胆固醇;具有预防结肠癌的作用。但过多膳食纤维能影响食物消化吸收率,影响营养素的吸收。
2.来源及参考摄入量 淀粉的主要来源为谷类(70%~75%)、薯类(20%~25%)、某些根茎类蔬菜、绿豆、芸豆等,蔬菜和水果是膳食纤维的主要来源。
碳水化合物的摄入量取决于机体对能量的需要,为避免酮症,碳水化合物的最低需要量每日为50g。2000年中国居民膳食参考摄入量专家组推荐:除婴幼儿(<2岁)外,碳水化合物的适宜摄入量应提供总能量的55%~65%。膳食纤维适宜摄入量范围为低能量膳食[7.5×103 kJ(1 800kcal)]为每日25g,中等能量膳食[1×104 kJ(2 400kcal)]为每日30g,高能量膳食[1.2×104 kJ(2 800kcal)]为每日35g。
(四)能量
能量(energy)是一个系统做功的能力。食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质进入体内后,可进行生物氧化,释放能量以满足机体的需要。
1.能量单位与能量系数 人体所需的能量国际上以焦或焦耳(Joule,J)表示。1J是指用1牛顿的力使1kg的物质移动1m所消耗的能量。日常多用千焦(kJ)和兆焦(MJ)作为单位。营养学上还习惯用卡(calorie,cal)或千卡(kilocalorie,kcal)作为能量单位。1kcal是指1L15℃纯水升高到16℃时所吸收的能量。焦耳与卡之间的换算关系如下:
1cal=4.184J
1J=0.239cal
1MJ=1 000kJ=106 J
每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化产生的能量值称为能量系数(caloric quotient)。碳水化合物、脂肪和蛋白质的能量系数分别是16.7kJ(4.0kcal)、37.7kJ(9.0kcal)、16.7kJ(4.0kcal)。
2.人体的能量消耗 成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用,婴幼儿、儿童、青少年还应包括生长发育的能量需要。
(1)基础代谢:基础代谢(basal metabolism)是维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗。即在清晨、空腹、静卧于舒适的环境下,无任何体力活动和紧张的思维活动、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态下,用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞基本功能等生命活动的能量消耗。
基础代谢的水平用基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)来表示,指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。BMR的表示单位为:kJ/(m2·h)、kcal/(m2·h)。可根据身高、体重求出体表面积,再按体表面积与该年龄的基础代谢率计算出基础代谢消耗的能量。
在临床或现场的实际工作中,也可通过多元回归方式,用公式计算基础代谢率:
由于基础代谢率的测定比较困难,WHO于1985年提出用静息代谢率(resting metabol-ic rate,RMR)代替BMR。静息代谢是一种与基础代谢很接近的代谢状态。其代谢率的测定省略摄入食物这个条件,测定过程要求全身处于休息状态,与测定基础代谢相同,但不是空腹而是进食后的3~4小时后测定,此时机体仍在进行着若干正常的消化活动,该状态比较接近于人们的正常生活中处于休息的状态。
(2)体力活动:体力活动是影响人体能量消耗的最主要因素。体力活动消耗能量的多少与劳动强度、持续时间的长短、熟练程度、环境及气候等因素有关。肌肉活动越强,能量消耗越大;肌肉活动持续时间越长,能量消耗也越大;熟练程度越高,劳动者能量消耗相对较少。
我国居民的活动强度由过去的五级调整为三级:①轻度,75%时间坐或站立,25%时间站着活动,如办公室工作、修理电器钟表、讲课等。②中度,25%时间坐或站立,75%时间特殊职业活动,如学生日常活动、机动车驾驶、车床操作等。③重度,40%时间坐或站立,60%时间特殊职业活动,如非机器化农业劳动、体育活动、采矿等。
(3)食物特殊动力作用:食物特殊动力作用(specific dynamic action,SDA)又称食物热效应(thermic effect of food,TEF),是指人体在摄食过程中,由于对食物中营养素进行消化、吸收、代谢转化等,需要额外消耗的能量。三种产能营养素在摄取过程中SDA所消耗的能量不同。蛋白质最高,约为它所产生能量的30%;脂肪为4%~5%;碳水化合物为5%~6%。混合性食物SDA约占基础代谢所需能量的10%。
出现食物特殊动力作用的机制至今尚未完全了解。消耗食物本身,是摄入食物后能量消耗额外增加的一个重要部分;葡萄糖转变为糖原,脂肪酸合成为脂肪等中间代谢过程所需要的能量是另一个主要部分;此外,可能还包括氨基酸的去氨作用,以及蛋白质用于氧化过程而形成ATP等。
(4)生长发育:处于生长发育过程中的儿童,除了上述三方面的能量需求,其能量消耗还应包括生长发育所需要的能量。新生儿按kg体重与成人比较,能量消耗多2~3倍。3~6个月的婴儿,每天有15%~23%所摄入的能量被机体用于生长发育的需要而被保留在体内。体内每增加1g新组织约需20.0kJ的能量。
3.食物来源与参考摄入量 膳食能量主要来源于食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质。我国人民长期以来的膳食结构以粮谷类为主,动物性食品为辅,三大产能营养素占总能量的比例应分别为碳水化合物55%~65%,脂肪20%~30%,蛋白质10%~15%。
正常情况下,人体对能量的需要与食欲相适应。食欲得到满足,体重又维持在正常水平,即说明所摄入的能量是恰当的。对成年人来说,体质指数(body mass index,BMI)是衡量其能量摄入是否适宜的较好指标。
我国正常健康成人的BMI为18.5~23.9,<18.5为消瘦,≥24为超重,≥28为肥胖。各年龄组的能量参考摄入量详见表3-3。
(五)矿物质
营养学中,矿物质一词是指食物或机体组织燃烧后残留在灰分中的化学元素,是无机盐(mineral)和微量元素(microelement)的总称。在这些元素中,已发现有20种左右的元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需。含量大于体重的0.01%者为常量元素或宏量元素(macroelements),如钙、磷、钠、钾、氯、镁和硫等七种。机体中含量小于0.01%者,但是人体所必需,称为必需微量元素(essential microelements)。目前认为的必需微量元素主要包括铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌等十种。
矿物质在体内的含量随年龄的增长而增加,但元素间比例变动不大。在体内的分布有其特殊性,如铁主要在红细胞,碘主要在甲状腺,钴主要在造血系统,钙、磷主要在骨和牙齿中,锌主要在肌肉组织。
矿物质的生理功能主要有:①构成人体组织的重要成分,如骨骼和牙齿等硬组织,大部分是由钙、磷和镁组成,而软组织含钾较多。②在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常的渗透压和酸碱平衡(硫、磷、氯为酸性元素,钙、钠、钾、镁为碱性元素),维持神经肌肉兴奋性。③构成酶的成分或激活酶的活性,参加物质代谢。许多金属酶均含有微量元素,如碳酸酐酶含有锌、呼吸酶含有铁和铜、谷胱甘肽氧化酶含有硒。④构成激素或参与激素的作用,如甲状腺素含有碘,铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分,铜参与肾上腺类固醇的生成等。⑤参与核酸代谢,核酸需要铬、锰、钴、铜、锌等维持正常功能。
1.钙 钙(calcium)是人体含量最多的无机元素,为1 000~1 200g,相当于体重的1.5%~2.0%,其中99%集中在骨骼和牙齿中,其余的则以游离或结合形式存在于体液和软组织中(这部分钙统称混溶钙池),这两部分钙保持着动态平衡,对维持钙内环境稳定及调节生理功能有重要意义。
(1)生理功能:①形成和维持骨骼、牙齿的结构及组成混溶钙池;②维持神经肌肉兴奋性;③促进体内三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶等的活性;④参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性。
(2)吸收和利用:钙在成人肠道内仅吸收20%~30%,除年龄、性别和生理状况外,凡能降低肠道pH或增加钙溶解度的物质,均可促进钙的吸收;凡能与钙在肠道形成不可溶性复合物者均可干扰钙的吸收。钙与食物中的植酸、草酸和脂肪酸等阴离子形成不溶性钙盐,抑制钙的吸收;维生素D、乳糖、某些氨基酸可促进钙的吸收。同时,钙的吸收还受机体需要量的影响。钙在体内的稳定性,主要受甲状旁腺素和降钙素与1,25-(OH)2-D3的共同调节。钙的排泄主要通过肠道与泌尿系统。
钙缺乏是一种最常见最普遍的病症,主要表现为骨骼的病变。儿童时期如长期摄钙不足,并伴随维生素D缺乏,可发生佝偻病(rickets)。成年后,随着年龄增长骨质逐渐丢失,尤其是妇女绝经后,由于雌激素减少,骨质丢失速度加快,易发生骨质疏松症。
(3)食物来源和参考摄入量:奶和奶制品(每100ml鲜牛奶含钙100mg左右)不仅含钙丰富,而且还含有能促进钙吸收的乳糖和氨基酸,是钙的最佳食物来源。可以连骨或壳吃的小鱼、小虾、豆类及豆类制品和一些硬果类含钙也较多。绿色蔬菜也是钙的较好来源,但有的品种如菠菜、竹笋等因含草酸较多对钙吸收有不利影响。
人体钙的参考摄入量见表3-4。
表3-4 常见矿物质每日参考摄入量*
*中国营养学会2000年10月发布,凡表中数字缺如之处表示未制定该参考值。
1.铁 铁(iron)是人体必需微量元素中含量最多的一种,正常人体随年龄、性别、营养状况和健康状况等不同,体内含铁量有较大的差异,总量为4~5g。60%~75%存在于血红蛋白,3%存在于肌红蛋白,1%为含铁酶类(如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等),这些称为功能性铁。其余25%左右的铁为储存铁,主要以铁蛋白(ferritin)和含铁血黄素(hemosiderin)的形式存在于肝、脾和骨髓中。
(1)生理功能:铁是构成血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素及某些呼吸酶的成分,参与体内氧和二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。铁还参与体内许多重要反应,如嘌呤与胶原合成、抗体产生、药物在肝脏解毒等。此外,铁可催化促进β-胡萝卜素转化成为维生素A。
(2)吸收和利用:膳食中的铁以血色素铁和非血色素铁两种形式存在。血色素铁主要以卟啉铁形式存在于动物性食品中,可直接被肠黏膜上皮细胞吸收;非血色素铁以Fe(OH)3络合物形式存在于植物性食品中,此种铁必须在胃酸作用下还原为2价铁才能被吸收。铁吸收的促进因素有抗坏血酸、含巯基氨基酸、胃酸等;抑制因素为膳食中的植酸、草酸、磷酸和碳酸等。铁的吸收率还受体内铁储存量、需要量的影响。如在生长发育期和怀孕期铁的吸收率较高,而体内铁储备丰富时吸收率则较低。一般正常人铁的吸收率为10%左右,女性高于男性。
膳食中铁缺乏在某些地区较为常见,尤其是儿童、青春期少女、孕妇及乳母,主要是由于摄入不足或需要量增加。铁缺乏可分为三个阶段:第一阶段为铁减少期(ID);第二阶段为缺铁性红细胞生成期(IDE);第三阶段为缺铁性贫血期(IDA)。缺铁性贫血被WHO列为全球性预防和控制的疾病之一。
(3)食物来源和参考摄入量:动物肝、血、瘦肉含有丰富的铁,如猪肝铁含量为22.6mg/100g;豆类、海带、黑木耳、芝麻酱等也含有较多的铁。动物性食物中铁吸收率高于10%;植物性铁吸收率小于10%。
人体铁的参考摄入量见表3-4。
3.碘 人体含碘15~20mg,其中20%存在于甲状腺。
(1)生理功能:碘主要参与甲状腺素的合成,缺乏时导致单纯性甲状腺肿,在甲状腺肿严重地区,可发生克汀病。
(2)吸收和利用:食物和饮水中的碘离子很容易被消化道吸收并转运至血浆。血浆正常含碘量为4~8μg/100ml,其形式主要为蛋白质结合碘。被吸收的碘一部分被甲状腺摄取合成甲状腺素,从而发挥其生理功能。
(3)食物来源和参考摄入量:食物中碘的主要来源为海产品,如海鱼、海虾、海带、紫菜等,我国目前采用食盐加碘来预防碘缺乏病。
人体碘的参考摄入量见表3-4。
4.锌 在人体内含有锌(zinc)1.4~2.3g,主要存在于肌肉、骨骼、皮肤。
(1)生理功能:锌是许多金属酶组成成分或酶的激活剂,目前已知有200多种含锌酶,如超氧化物歧化酶、果糖二磷酸酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等;促进生长发育与组织再生;可维持生物膜的结构和功能;参与免疫功能,能直接影响胸腺细胞的增殖,维持细胞免疫的完整;促进食欲,通过参与构成唾液蛋白对味觉和食欲发生作用。
(2)吸收和利用:食物中的锌主要在小肠吸收,然后和血浆中白蛋白或运铁蛋白结合,随血液流入门脉循环,分布于各器官组织。吸收率受机体锌水平的影响,与锌铁比值有关,非血红素铁过多可抑制无机锌吸收,一般膳食锌吸收率在20%~30%。食物中铜、钙、植酸、膳食纤维等因素可降低锌吸收;组氨酸、半胱氨酸有利于锌的吸收。人体长期锌缺乏表现为食欲不振、生长停滞、性成熟延迟、伤口不易愈合和免疫功能障碍等。
(3)食物来源和参考摄入量:动物性食品含锌量丰富,吸收率高。贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏都是锌的极好来源,奶酪、燕麦、花生、大豆等也是锌的良好来源。一般蔬菜水果含锌较低。
人体锌的参考摄入量见表3-4。
5.硒 硒(selenium)在人体内总量为14~20mg,广泛分布于所有组织和器官中,肝、肾、胰、心、脾、牙釉质及指甲中含量较高。
(1)生理功能:硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的重要组成成分,GSH-PX催化还原型谷胱甘肽成为氧化型,使有毒的过氧化物还原为无害的羟基化物,从而保护生物膜免受损害,维持细胞的正常功能;硒几乎存在于所有免疫细胞中,补充硒可以明显提高机体免疫能力;硒作为脱碘酶的成分调节甲状腺激素,影响机体代谢;硒还具有保护心血管、维护心肌健康的功能。
(2)吸收和利用:十二指肠是硒吸收的主要部位。硒的吸收与其化学结构有关。硒蛋氨酸可完全吸收,而无机形式的硒因受到肠内因素的影响吸收变化较大。硒的吸收率常在50%以上,且不受硒营养状态的影响。
硒缺乏是克山病的主要发病因素。克山病是一种以多发性灶状坏死为特征的心肌病。
(3)食物来源和参考摄入量:动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好来源。但食物中硒含量测定值变化很大,以鲜重计:内脏和海产品为40~150μg/100g;肌肉为10~40μg/100g;谷物为10~80μg/100g;奶制品为10~30μg/100g;水果、蔬菜为10μg/100g。影响植物性食物中硒含量的主要因素是其栽种土壤中硒含量和可被吸收利用量。
人体硒的参考摄入量见表3-4。
(六)维生素
1.概述 维生素(vitamin)是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。
1)特点:维生素大都以本体或可被人体利用的前体形式存在于天然食物中,人体不能合成或合成很少,不能满足需要,必须从膳食中供给;在体内以辅酶和辅酶前体的形式参与代谢;维生素不构成机体组织,在体内不供能,只需少量即可满足需要;不少维生素具有几种结构相近、生物活性相同的化合物,如维生素D2和维生素D3等。
2)分类:维生素种类很多,化学结构和功能也不同,按其溶解性将维生素分为脂溶性和水溶性两大类。
(1)脂溶性维生素:包括维生素A、D、E、K,它们不溶于水,可溶于油脂或有机溶剂;在食物中常与脂类共存,在酸败的脂肪中容易被破坏;主要储存于肝脏中,其吸收与肠道中脂类密切相关。因其排泄率低,如摄入过多时可在体内蓄积,引起中毒;如摄入过少,也可缓慢地出现缺乏症状。
(2)水溶性维生素:包括B族维生素(维生素B1、B2、B6,叶酸、B12、烟酸、胆碱、泛酸、生物素等)和维生素C。这类维生素溶于水,多数对光和热敏感,在紫外光照射或加热过度时易被破坏。摄入过多时,在满足了组织需要后,多余的将由尿排出,在体内仅有少量储存;如摄入过少,可很快出现缺乏症状。
3)缺乏:导致维生素缺乏的主要原因有:①维生素摄入不足:可因社会的、宗教的、经济文化、自然灾害及饮食习惯等原因使食物摄入不能满足机体的需求;也可由于食物运输、加工、烹调、储存不当使维生素大量破坏或丢失。②吸收利用降低:胃肠功能降低或患有肝、胆疾病,膳食中脂肪过少或纤维素过多,使维生素吸收利用降低。③需要量相对增高:由于维生素的需要量增多,或丢失量增加,使体内维生素需要量相对增高,如妊娠、授乳期妇女,生长发育期儿童,疾病恢复期患者,特殊工作环境或生活环境人群。
2.维生素A
1)性质:维生素A亦称视黄醇(retinol),包括所有具有全反式视黄醇生物活性的一组视黄醇类物质。即动物性食物来源的维生素A1和维生素A2(脱氢视黄醇);植物性食物来源的胡萝卜素(具有维生素A相似的化学结构,能在体内转化为维生素A,又称为维生素A原,主要有α-、β-、γ-胡萝卜素和隐黄素四种,以β-胡萝卜素的活性最高)。维生素A在体内有三种活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸。为了能精确反映维生素A或胡萝卜素的量,多用视黄醇当量(RE)表示。
或简略为
过去对有维生素A生物活性物质的量通常用国际单位(IU)表示。1 000IU的维生素A相当于300μg的视黄醇。(1μg RE=3.33IU维生素A=6μgβ-胡萝卜素)
维生素A和胡萝卜素都对碱和热稳定,对酸不稳定,一般的烹调和罐头加工不易破坏,但很容易被氧化或受紫外线破坏。油脂在酸败过程中,其所含的维生素A会受到严重破坏,当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C或其他抗氧化剂时,视黄醇和胡萝卜素较为稳定。
2)生理功能
(1)维持正常视觉:维生素A能促进视觉细胞内感光物质的合成与再生,以维持正常视觉。视网膜中的杆状细胞含有视紫红质,对弱光敏感。视紫红质是视黄醛与带有赖氨酸残基的视蛋白相结合的复合物。如视网膜处有足量视黄醛积存,即可与蛋白相结合,形成视紫红质,在暗处迅速恢复对光的敏感性,在一定照度下的暗处能够看见物体,称为“暗适应”。
(2)维持上皮生长与分化:维生素A对上皮的正常形成、发育及维持十分重要。细胞膜表面蛋白主要为糖蛋白。糖蛋白的合成需要脂类、糖作为中间体,其中脂类就含有视黄醇。当维生素A不足时,黏膜细胞中糖蛋白合成受阻,从而使黏膜上皮的正常结构改变,上皮组织发生鳞状角化。
(3)促进生长和骨骼发育:维生素A有助于细胞的增殖与生长,是动物生长所必需。维生素A对生长的作用表现在两方面,一是促进上皮组织生长,维生素A缺乏时,幼儿可能出现生长不良;外科手术或创伤患者可能出现伤口愈合不良;二是促进骨骼生长。当维生素A不足或缺乏时,可使骨细胞数目减少,成骨细胞的功能失控,导致骨膜骨质过度增生,骨腔变小。
(4)其他:近来研究发现,维生素A有抗癌、抗氧化(适量β-胡萝卜素)、改善缺铁性贫血等作用。
3)营养状况评价:评价人群维生素A的营养状况一般采用膳食调查、临床体检和血液生化检查。常用的检查指标有:
(1)血清维生素A水平:血清维生素A浓度的正常值为1.05~3.15μmol/L,0.35~0.70μmol/L为边缘性维生素A缺乏,<0.35μmol/L为维生素A缺乏。近年来的研究提示,眼结膜印迹细胞学(conjunctival impression cytology,CIC)方法结合血清维生素A浓度测定可作为儿童和青少年亚临床维生素A缺乏的检测指标。
(2)视觉暗适应功能测定:适用于现场调查,用暗适应计测定。维生素A缺乏者,暗适应时间延长。但需注意眼部疾患或睡眠不足等也能降低暗适应能力。
(3)血浆视黄醇结合蛋白:近年来研究发现,血浆中视黄醇结合蛋白含量与视黄醇水平呈良好的相关关系,可较好地反映人体的维生素A营养水平。
4)维生素A缺乏症的典型表现
(1)暗适应能力下降、夜盲及干眼病:维生素A缺乏最早期表现是暗适应能力降低,严重时可致夜盲症(night blindness)。由于角膜、结膜上皮组织、泪腺等退行性变,可致角膜干燥、发炎、软化、溃疡、角质化等一系列变化,在球结膜上出现泡状银灰色斑点(Bitot斑),角膜损伤严重者可导致失明。
(2)黏膜、上皮改变:上皮组织分化不良,表现为皮肤粗糙、干燥、鱼鳞状等角化变化,臂、腿、肩、下腹部皮肤尤为明显。口腔、消化道、呼吸道和泌尿生殖道的黏膜失去滋润、柔软性,使细菌易于侵入。儿童易发生反复呼吸道或消化道感染。
(3)生长发育受阻:尤见于儿童,首先影响骨骼发育,齿龈增生与角化,影响牙釉质细胞发育,使牙齿停止生长。
摄入大量的维生素A可引起急性、慢性中毒及致畸毒性,表现为恶心、呕吐、头痛、脱发、肝大、流产、出生缺陷等。
5)来源与参考摄入量:动物性食物中的维生素A主要来源于动物肝脏、鱼肝油、蛋、奶及其制品,如鸡肝(10 414μg RE/100g)、猪肝(4 972μg RE/100g);植物性食物中的β胡萝卜素和其他维生素A原类胡萝卜素,主要存在于深绿色或红黄色蔬菜和水果中,如西兰花(1 202μg RE/100g)、胡萝卜(487μg RE/100g)。
参考摄入量详见表3-5。
表3-5 脂溶性和水溶性维生素的推荐摄入量(RNIs)或适宜摄入量(AIs)*
*中国营养学会2000年10月发布,凡表中数字缺如之处表示未制定该参考值。
**α-TE为α-生育酚当量。
3.维生素D
(1)性质:维生素D是具有钙化醇生物活性的一类化合物。以维生素D2(麦角钙化醇,ergocalciferol)及维生素D3(胆钙化醇,cholecalciferol)最为常见。前者由麦角中的麦角固醇经紫外光照射后产生,后者可由人体从食物摄入或由储存于皮下的7-脱氢胆固醇经日光或紫外光照射产生。
维生素D在热、碱性条件下稳定,光和酸可促使其异构化。
(2)生理功能:维生素D促进小肠钙吸收,及骨与牙齿的钙化;与甲状旁腺激素共同作用调节血钙,当血钙水平降低时,促使钙在肾小管重吸收,将钙从骨中动员出来,维持血钙在正常范围,这对正常骨骼的矿化、肌肉收缩、神经传导等都是必需的。维生素D还具有免疫调节功能,可改变机体对感染的反应。
(3)营养状况评价:25-OH-D3是维生素D在血液中的主要存在形式。测定血浆25-OH-D3水平可反映维生素D的营养状况。成人血浆25-OH-D3的正常值为20~150nmol/L。
维生素D缺乏引起钙磷吸收减少,血钙降低,影响骨骼钙化,致骨质软化、变形。在婴幼儿发生佝偻病(rickets),表现为骨骼变软,易弯曲,畸形;在成年人发生骨质软化症(osteoma-lacia)和骨质疏松症(osteoporosis),主要表现为骨软化,易折断,严重时骨质脱钙,骨质疏松,有自发性、多发性骨折。
(4)来源与参考摄入量:维生素D的来源包括日光照射与食物来源两方面。鱼肝油含丰富的维生素D(212.5μg/100g)。动物肝、蛋黄、海产品含量相对较高(1.25~2.5μg/100g),一般的植物性食物和水果、干果类食物含维生素D极少。
参考摄入量详见表3-5。
4.维生素B1
1)性质:维生素B1又名硫胺素(thiamine),抗神经炎因子或抗脚气病因子。它由一个嘧啶、一个噻唑通过甲烯基连接而成,在光、热和碱性环境中易被破坏,铜离子加快破坏。在酸性溶液中比较稳定。维生素B1在小肠中被吸收,然后在小肠黏膜和肝组织中进行磷酸化,形成硫胺素磷酸盐。成人体内有维生素B125~30mg,主要存在于肌肉、心脏、肝脏、肾脏和脑细胞中,其中以肌肉中含量较高。
2)生理功能:硫胺素的重要功能是以辅酶的方式参加糖代谢。维生素B1在体内与两个磷酸基团化合,形成二磷酸硫胺素(thiamine pyrophosphate,TPP),又称羧化辅酶(cocar-boxylase),TPP是羧化酶和转羟乙醛酶的辅酶,可使丙酮酸和α-酮酸进入三羧酸循环,是体内物质代谢和能量代谢的关键酶。此外,硫胺素在维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能以及在维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌方面起着重要作用。硫胺素此功能可能与TPP直接激活神经细胞的氯通道,控制神经传导的启动有关。
3)营养状况评价
(1)尿中硫胺素排出量:可以反映近期膳食硫胺素摄入水平。①尿负荷试验:即口服5mg(儿童减半)维生素B1后,收集4小时尿,测定尿中维生素B1的排出量,4小时内排出200μg以上者为正常,100~200μg为不足,低于100μg者为缺乏。②测定一次尿硫胺素与肌酐含量,计算出维生素B1(μg)/肌酐(g)比值,以此来评价维生素B1的营养状况:成人以<27为缺乏,27~65为不足,≥66为正常。
(2)红细胞转酮醇酶活力系数或TPP效应:血液中维生素B1大多以TPP存在于红细胞内,以转酮醇酶的辅酶形式存在,测定血中红细胞转酮醇酶活力,或测定加与不加TPP的转酮醇酶活性变化情况,可以评价体内维生素B1的营养状况。TPP效应<15%为正常,16%~25%为不足,>25%为缺乏。
人类长期摄入碾磨过度的精米、精面,缺乏其他杂粮和多种副食的补充;肝损害、酗酒、长期肾透析等都可能造成维生素B1缺乏而引起脚气病(beriberi)。维生素B1缺乏早期可有疲倦、头昏、食欲不振、便秘和工作能力下降等症状,严重者可出现典型的脚气病症状。脚气病包括以下几种类型:①干性脚气病:主要症状是多发性神经炎,表现为肢端麻痹或功能障碍。②湿性脚气病:主要症状是充血性心力衰竭引起的水肿。③混合型脚气病。既有神经炎,又有心力衰竭和水肿。④婴儿脚气病:多发生于2~5个月的婴儿,见于缺乏维生素B1的乳母所喂养的婴儿,发病突然,病情急。初期食欲不振、呕吐、兴奋、心跳快、呼吸困难;晚期有紫绀、水肿、心脏扩大、心力衰竭、强直性痉挛,常在症状出现1~2天突然死亡。
4)来源与参考摄入量:维生素B1广泛存在于天然食物中,含量较高的有动物内脏(心、肝、肾)及瘦肉类(0.4~0.5mg/100g)、谷类、豆类、酵母、坚果等。谷类食物中,未精制的谷类食物含维生素B1较丰富(0.3~0.4mg/100g),是我国居民维生素B1的主要来源。蔬菜除鲜豆外含量相对较少。
中国居民膳食维生素B1参考摄入量见表3-5。
5.维生素B2
1)性质:维生素B2又名核黄素(riboflavin),由一个咯嗪环与一个核糖衍生的醇连接而成,呈黄棕色,水溶性较低,在酸性条件下稳定,碱性条件下不稳定,对光敏感,紫外光照射下易被破坏。
2)生理功能:维生素B2是体内多种氧化酶系统不可缺少的辅基部分,主要以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和黄素单核苷酸(FMN)的形式参与氧化还原反应与能量生成;作为谷胱甘肽还原酶的辅酶,参与维持体内还原性谷胱甘肽水平,与机体的抗氧化防御体系密切相关;激活维生素B6,参与色氨酸转变为尼克酸;参与叶酸转化成各种辅酶,由于这些辅酶是合成脱氧核糖核酸所必需的,所以核黄素间接地对细胞增殖及人体的生长起作用。
3)营养状况评价
(1)尿中硫胺素排出量:①尿负荷试验:给予维生素B25mg,收集4小时尿测定维生素B2含量,<400μg为缺乏,400~799μg为不足,800~1 300μg为正常。②测定一次尿中核黄素与肌酐含量,计算出维生素B2(μg)/肌酐(g)比值,以此来评价维生素B2的营养状况。成人以<27为缺乏,27~79为不足,80~269为正常。
(2)红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数(EGRAC):维生素B2在体内的水平影响着FAD的生成量,FAD又与谷胱甘肽还原酶活力有关,AC值即加FAD后谷胱甘肽还原酶活力除以不加FAD时谷胱甘肽还原酶活力,AC值<1.2判定为充裕,1.2~1.5为正常,1.51~1.8为不足,>1.8为缺乏。
维生素B2的缺乏症称为“口腔生殖系综合征”,常表现为口角炎,口角湿白及裂开;唇炎,嘴唇干裂、肿胀、溃疡以及色素沉着;舌炎,舌疼痛、肿胀、红斑及舌乳头萎缩;脂溢性皮炎,多见于鼻翼两侧、眉间、腹股沟、阴囊等皮脂分泌旺盛部位;眼球结膜充血,睑缘炎、角膜血管增生、畏光等。维生素B2缺乏还会出现胎儿骨骼畸形、生长发育迟缓、贫血等。
4)来源与参考摄入量:维生素B2存在于动植物食品中,含量较高的有动物内脏、乳类、蛋类、鳝鱼、蘑菇等,豆类和各种绿叶蔬菜亦能提供一定量的维生素B2。
中国居民膳食维生素B2参考摄入量见表3-5。
6.维生素PP
(1)性质:维生素PP又名尼克酸或烟酸(nicotinic acid或niacin),抗癞皮病因子,是吡啶3-羧酸及其衍生物的总称,包括烟酸和烟酰胺等。其对酸、碱、光、热均稳定,溶于水和醇,一般烹调损失极小。
(2)生理功能:尼克酸在体内主要以辅酶Ⅰ(NAD)与辅酶Ⅱ(NADP)的形式作为脱氢酶的辅酶,参与呼吸链组成,在生物氧化还原反应中起电子载体或递氢体作用;以NAD形式参与蛋白质核糖基化作用,与DNA复制、修复和细胞分化有关;作为葡萄糖耐量因子的组成成分,促进胰岛素反应;大剂量烟酸具有降低血胆固醇、三酰甘油及β-脂蛋白浓度和扩张血管的作用。
(3)营养状况评价:尿中N1-甲基尼克酰胺(N1-MN)排出量,口服50mg烟酸胺,4小时尿中排出量<2.0mg为缺乏,2.0~2.9mg为不足,3.0~3.9mg为正常;也可以测定尿中N′-MN(μg)/肌酐(g)比值,成人以<0.5为缺乏,0.5~1.59为不足,1.6~4.2为正常。
尼克酸缺乏症主要见于以玉米为主食的地区。这是因为玉米中的尼克酸是结合型的,不能被人体吸收利用。尼克酸缺乏症又称癞皮病(pellagra)或“三D”症,典型症状为皮炎(der-matitis)、腹泻(diarrhoea)和痴呆(dementia)。皮炎多呈对称性,分布于身体暴露和易受摩擦部位,表现多样化,有红肿、水泡、粗糙、脱屑、角化过度、色素沉着等。一般症状则包括失眠、抑郁、冷漠、消瘦、乏力、记忆力减退、耳鸣、眩晕等。尼克酸缺乏很可能伴有其他水溶性维生素或蛋白质和能量不足。
(4)来源与参考摄入量:尼克酸广泛存在于动植物性食物中,含量较高的食物有动物肝、肾、瘦肉,全谷、豆类等。玉米中的结合型尼克酸经过加碱处理可转变为游离型而被人体吸收。
因色氨酸在体内可转变为烟酸,所以膳食为人体提供的尼克酸应按当量计:
尼克酸当量(NE)(mg)=尼克酸(mg)+1/60色氨酸(mg)(3-9)
中国居民膳食尼克酸参考摄入量见表3-5。
7.叶酸
1)性质:叶酸(folic acid,FA)又称蝶酰谷氨酸,属B族维生素,由蝶啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸三种成分组成。食物中的叶酸要被还原为四氢叶酸(THFA)才能被小肠吸收。叶酸微溶于水,其钠盐易于溶解。叶酸对热、光、酸性溶液均不稳定,在碱性或中性溶液中对热稳定。
2)生理功能:叶酸的主要生理功能是作为一碳基团的载体,参与许多物质的合成代谢。参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成,再进一步合成DNA、RNA;参与氨基酸代谢,如通过蛋氨酸的代谢影响磷脂、肌酸、神经介质的合成;参与血红蛋白及甲基化合物如肾上腺素、胆碱等的合成。
3)营养状况评价
(1)血清叶酸含量反映近期膳食叶酸的摄入情况。血清叶酸<6.8nmol/L(3ng/mL)表明缺乏。
(2)红细胞叶酸含量反映机体内组织叶酸的储存状况。红细胞叶酸<318nmol/L(140ng/mL)表明缺乏。
人体缺乏叶酸的典型症状为巨幼红细胞性贫血、舌炎和腹泻。孕妇早期缺乏叶酸可引起胎儿神经管畸形、孕妇先兆子痫、胎盘早剥等。
4)来源与参考摄入量:叶酸广泛存在于各种动植物食品中。良好的食物来源为动物肝脏、肾脏,绿叶蔬菜、小麦胚芽、酵母、豆类、水果等。如猪肝236μg/100g,黄豆381μg/100g。
中国居民膳食叶酸参考摄入量详见表3-5。
8.维生素C
1)性质:维生素C又名抗坏血酸(ascorbic acid),为一种含6碳的α-酮基内酯的弱酸。其具有很强的还原性,畏光怕热,极易氧化,尤其在有Cu2+或碱性条件下容易破坏,在酸性条件下稳定。在组织中以两种形式存在,即还原型抗坏血酸和脱氢型抗坏血酸。这两种形式可以通过氧化还原互变,因而都具有生理活性。
2)生理功能:维生素C在体内具有多种生理功能,作为还原剂,在体内可使亚铁保持还原状态,增进其吸收、转移、储存和利用;促使双硫键(—S—S—)还原为巯基(—SH),巯基在体内与其他抗氧化物质一起清除自由基;激活羟化酶,使脯氨酸和赖氨酸羟化形成胶原蛋白,维生素C不足将影响胶原合成,造成创伤愈合延迟,血管壁脆性增加;参与四氢叶酸的一碳单位转移和防止维生素A、维生素E及不饱和脂肪酸的氧化,阻止体内的氧化损伤过程;与铅、汞、砷等重金属离子络合而减少其毒性作用;促进肝内胆固醇转变为能溶于水的胆酸盐而增加排出,降低血胆固醇含量;肾上腺皮质激素的合成与释放也需要维生素C的参与。
3)营养状况评价
(1)血浆维生素C含量:主要反映近期摄入情况,不表示体内储备水平。人体血浆维生素C饱和浓度为56.8~79.5μmol/L(10~14mg/L),血浆维生素C浓度4mg/L时认为缺乏,2mg/L时可出现坏血病症状。
(2)白细胞维生素C含量:该指标反映了维生素C的储备水平,1 140~1 700μmol/L为组织饱和;降至114μmol/L时认为不足。
(3)负荷试验:口服维生素C 500mg,收集4小时内尿液,测定维生素C的排出总量,>10mg为正常,<3mg为缺乏。
维生素C缺乏症称为坏血病(scurvy),主要表现为毛细血管脆性增加,牙龈肿胀、出血,四肢关节或皮下出血,伤口愈合不良等。严重者可出现贫血、心脏衰竭,甚至内出血而致突然死亡。
4)食物来源与参考摄入量:维生素C主要来源于新鲜蔬菜和某些水果,其中含量较高的有柿子椒、番茄、各种深色叶菜、野菜及山楂、柑橘、青枣、猕猴桃、酸枣、刺梨等水果。蔬菜、水果保存的时间以及烹调方法等对维生素C有不同程度的破坏。动物性食物和牛奶等食品中维生素C含量很少。
我国居民维生素C的参考摄入量见表3-5。
(孙 峰)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。