營養(yǎng)學(xué)維生素

關(guān)于營養(yǎng)學(xué)維生素第一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三爭論1：抗氧化維生素能否抗癌？爭論2：抗氧化維生素能否防止心臟病？爭論3：抗氧化維生素能否防止糖尿病并發(fā)癥？第二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三Bitot`s斑（畢托斑）角膜穿孔皮膚干燥粗糙第三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三第四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三第五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三一、發(fā)現(xiàn)維生素營養(yǎng)就是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化物氧化。Liebig1840年，Budd：“壞血病是缺少某一種必需物質(zhì)所致，可以自信地說這種物質(zhì)在不久的將來能被有機化學(xué)家或生理學(xué)家在實驗室中發(fā)現(xiàn)”。第六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三Eijkman用碾白米喂雞偶然發(fā)現(xiàn)了實驗性腳氣病，隨后證實用水或乙醇提取米糠中的一個物質(zhì)可以治愈腳氣病。Grijns提出腳氣病發(fā)生是因食物中缺少中樞神經(jīng)系統(tǒng)新陳代謝所必需的物質(zhì)Eijkman認(rèn)識到米糠中有一種物質(zhì)，其本質(zhì)與蛋白貭、脂肪或鹽類不同，為健康所必需，缺乏會引起營養(yǎng)性多發(fā)性神經(jīng)炎。1911年，CasimirFunk發(fā)現(xiàn)糙米中防治腳氣病的物質(zhì)是一種胺。1912年，將其稱為Vitamine，意為“Vitalamine”，后改為vitamin第七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三沒有動物能依靠純蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化物組成的混合物而生存；供應(yīng)必需非有機物的動物仍不能健康生長。動物可以依靠植物組織生存，也可以依靠其動物組織生存，這些食物包含了無數(shù)物質(zhì)，而不僅僅是蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪。FrederickHopkins1861-1947Hopkings,G.G.[1906],Analyst.31,395~403第八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三獲獎?wù)甙l(fā)現(xiàn)1929ChristianEijkmanFrederickG.Hopkins發(fā)現(xiàn)抗神經(jīng)炎作用維生素發(fā)現(xiàn)具有刺激生長作用的維生素1934GeorgeH.WhippleGeorgeR.Minot，WilliamP.Murph發(fā)現(xiàn)涉及肝臟治療惡性貧血1937AlbertvonSzent-Gy?rgiCharlesG.King發(fā)現(xiàn)涉及生物氧化，特別是VC及反丁烯二酸的催化作用1943HenrikDam；EdwardA.Doisy發(fā)現(xiàn)維生素K及其化學(xué)本質(zhì)1953FritzA.Lipmann發(fā)現(xiàn)輔酶A及在中間代謝中作用1955AxelH.Theorell發(fā)現(xiàn)氧化酶的本質(zhì)及其作用方式1964FeodorLynen；KonradBloch發(fā)現(xiàn)膽固醇和脂肪酸代謝機制及調(diào)節(jié)1967GeorgeWald，HaldanK.HartlineRagnarGranit發(fā)現(xiàn)視覺中基本的化學(xué)和生理學(xué)過程維生素研究諾貝爾獎（醫(yī)學(xué)和生理學(xué)）第九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三維生素研究諾貝爾獎（化學(xué)）獲獎?wù)甙l(fā)現(xiàn)1928AdolfWindaus在類固醇及其相關(guān)維生素結(jié)構(gòu)方面的研究1937WalterN.HaworthPaulKarrer在碳水化合物和維生素C結(jié)構(gòu)方面的深入研究；在類胡蘿卜素、黃素類、維生素A和B結(jié)構(gòu)的深入研究1938RichardKuhn在類胡蘿卜素和維生素方面工作第十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三持機體正常生理功能和細(xì)胞內(nèi)特異代謝反應(yīng)所必需的一類低分子有機化合物。④需要量甚微，但不能缺少，不然可引起缺乏癥。①以維生素本身或能被體內(nèi)利用的前體化合物的形式存在于天然食物中，含量極少；②體內(nèi)不能合成或合成不足，須由食物供給③不參與機體組成，也不提供能量維生素的定義和特征第十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三按字母按化學(xué)結(jié)構(gòu)或功能英文名稱維生素A 視黃醇，視黃醛，視黃酸，抗干眼病維生素retinol維生素D鈣化醇，抗佝僂病維生素calciferol維生素E生育酚

tocopherol維生素K葉綠醌，抗出血維生素phylloquinone維生素B1硫胺素，抗腳氣病維生素thiamin維生素B2核黃素

riboflavin維生素PP尼克酸（煙酸），尼克酰胺（煙酰胺），抗賴皮病維生素nicotinicacid維生素B5泛酸Pantothenicacid維生素B6吡哆醇，吡哆醛，吡哆胺pyridoxine維生素M葉酸，維生素B11folate維生素H生物素biotin維生素B12鈷胺素，抗惡性貧血維生素cobalamin維生素C抗壞血酸，抗壞血病維生素ascorbicacid第十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三二、維生素的生物學(xué)作用研究闡明維生素作用的分子機制，包括其在基因表達(dá)中的作用，闡述代謝途徑，確定維生素與其他影響維生素功能和需要的營養(yǎng)素和/或因素的相互作用；確定維生素在（如癌癥、心血管疾?。?、先天性疾病（如神經(jīng)管缺損）和傳染病病因?qū)W和治療中的作用，確定維生素在生命過程中的需要量.第十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三（一）維生素D生理作用及相關(guān)慢性病預(yù)防作用維生素D+結(jié)合蛋白肝臟25羥化酶25(OH)D3腎臟羥化酶1α,25(OH)2D324R,25(OH)2D3外周靶器官VDR或膜受體+骨骼消化道肝臟腎臟心臟骨骼平滑肌軟骨血液淋巴皮膚神經(jīng)其他內(nèi)分泌一類可通過食物或日曬獲取的脂溶性物質(zhì)調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三1.調(diào)節(jié)鈣、磷代謝平衡第十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三2.維護(hù)正常免疫功能作用于抗原呈遞細(xì)胞和T細(xì)胞，誘導(dǎo)基因耐受性樹突細(xì)胞，抑制致病性T淋巴細(xì)胞，促進(jìn)調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的增生,活化休眠T細(xì)胞;調(diào)節(jié)B細(xì)胞增殖和免疫球蛋白產(chǎn)生；通過阻止IL-2轉(zhuǎn)錄因子活化抑制IL-2分泌；VD-VDR復(fù)合體能與IFN-γ啟動子區(qū)的VDRE結(jié)合，直接抑制其表達(dá).EffectsofvitaminDoninnateandadaptiveimmunity

第十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三3.維護(hù)肌肉功能1α,25(OH)2D3通過啟動蛋白激酶C和在肌質(zhì)網(wǎng)中轉(zhuǎn)運Ca2+作用于肌細(xì)胞，這對肌肉收縮作用是必需的肌細(xì)胞中存在VDR，VDR敲除小鼠肌肉發(fā)育會受到影響第十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三與維生素D有關(guān)的人類疾病骨骼疾病兒童：佝僂??；成人：軟骨病。特征：骨骼有機質(zhì)鈣化障礙，出現(xiàn)過量的未鈣化類骨質(zhì)，常常伴有血清堿性磷酸酶活性升高第十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三糖尿病流調(diào)顯示T1DM發(fā)生與維生素D缺乏有密切聯(lián)系。補充VD有預(yù)防作用，在疾病中可保護(hù)胰島功能、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答控制血糖；VD缺乏可能是T2MD的危險因素。T2MD風(fēng)險人群血清VD降低。短期VD補充可促進(jìn)胰島素分泌，長期補充能影響血糖水平.第十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三心血管疾病Possiblemechanismofincreasedcardiovascular(CV)riskfromvitaminDdeficiency.VD與心血管疾病是否有關(guān)存在爭議1966-2009VD和鈣補充與心血管疾病meta分析顯示，中、高劑量VD補充可降低心血管病風(fēng)險，補鈣有副作用美、德等國的基于人口大樣本橫斷面研究資料支持血漿維生素D水平與血壓值及高血壓發(fā)病呈負(fù)相關(guān)第二十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三癌癥TherelationshipbetweenvitaminDmetabolism,vitaminDaction,andcancer.低水平血清VD是高風(fēng)險的癌癥發(fā)病人群；補充VD可降低癌癥發(fā)病風(fēng)險的證據(jù)不足；鈣三醇可通過VDR調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖、凋亡以及血管生成而發(fā)揮抗癌作用第二十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三維生素D的毒性維生素D攝入量維持最佳骨礦物質(zhì)密度、牙齒健康、下肢功能，降低骨折和癌癥風(fēng)險，最有利的血清25-OH-D3濃度為90～100nmol/L,需要每天攝入維生素D1000IU維生素D過多的體征：厭食，胃腸道不適、惡心、嘔吐，頭痛，虛弱、跛腳，多尿癥、劇渴，精神緊張，高血鈣癥，鈣質(zhì)沉著。第二十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三（二）抗氧化維生素與心血管疾病、糖尿病和癌癥預(yù)防有著10億美元以上的維生素工業(yè)是建立在這種觀念上的:服用維生素可能預(yù)防疾病中國居民維生素補充劑使用現(xiàn)狀(2002)第二十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三帶有一個或多個未配對電子的原子或分子自由基種類名稱生成反應(yīng)O超氧陰離子O2＋e

OHO2·氫過氧基O＋

H

HO2·H2O2過氧化氫2O＋2H

SODH2O2＋O2HO·羥自由基O＋

H2O2Fe3+HO·＋OH＋O21O2單線態(tài)氧

O2＋能量

1O2

RO·脂質(zhì)氧自由基ROOH＋ORO·＋OH＋O2ROO·脂質(zhì)過氧自由基R·＋O2

ROO·NO·一氧化氮自由基精氨酸脫氨NH3

NO·NO2·二氧化氮自由基NO·+O·+H

ONOOHNO2·+HO·第二十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三活性氧的生理效應(yīng)作為信號分子,NO和O、H2O2等活性氧在神經(jīng)、內(nèi)分泌、循環(huán)、免疫等生理活動中發(fā)揮作用,其還可作為第二信使參與啟動多種細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng).1.信號傳導(dǎo)功能胞外氧化劑可調(diào)節(jié)Mn-SOD基因表達(dá)，活性氧還參與調(diào)控c-fos、c-Jun等基因表達(dá)2.調(diào)控基因表達(dá)和發(fā)育參與凝血酶原的合成;參與膠原蛋白的合成;解毒和殺菌的作用3.其他第二十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三活性氧的毒性作用【細(xì)胞膜損傷】▲膜蛋白功能抑制,受體失活、泵失靈,信號傳遞障礙▲線粒體功能受損,ATP生成減少▲膜結(jié)構(gòu)破壞膜脂質(zhì)過氧化膜不飽和性異常膜流動性↓、通透性↑第二十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

OH?（占80%活性氧）加成反應(yīng)堿基發(fā)生修飾、斷裂、交聯(lián)染色體畸變、斷裂【蛋白失活機制】▲破壞酶的活性中心－巰基；▲破壞酶活性所必需的脂質(zhì)微環(huán)境；▲酶之間形成多聚物；▲攻擊酶活性中心部位的氨基酸；▲激活磷脂酶A2

PG、LT生成↑炎癥反應(yīng)加劇【蛋白質(zhì)變性和酶活性降低】【DNA損傷和染色體畸變】胸腺嘧啶5，6-雙鍵胸腺嘧啶自由基第二十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三【誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)產(chǎn)生】▲氧化還原劑作用脂質(zhì)過氧化、細(xì)胞內(nèi)鈣超載激活PLA2

PG、PLA2、LT↑，細(xì)胞因子、粘附分子轉(zhuǎn)錄、合成、表達(dá)↑▲轉(zhuǎn)錄因子作用啟動NF-B▲激活WBC炎癥介質(zhì)↑PLA2：磷脂酶A2、LT：白三烯第二十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三酶系統(tǒng)微量元素超氧化物岐化酶（SOD）Zn、Mn、Cu觸酶（CAT）Fe谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）Se谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（GST）Se機體防護(hù)自由基損傷體系非酶系統(tǒng)相關(guān)成分維生素VE、VC、-胡蘿卜素氨基酸半胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸、組氨酸金屬蛋白質(zhì)銅藍(lán)蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、乳鐵蛋白第二十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三氧化應(yīng)激指機體或細(xì)胞內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生過