2012年公共營養(yǎng)師三級知識:第五節(jié)維生素
第五節(jié)維生素
維生素是人體所必需的一類微量的低分子有機(jī)營養(yǎng)素。它們并不是一類化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相近似的一類化合物,但其生理功能和營養(yǎng)學(xué)意義有類似之處。
(一)維生素的共同特點(diǎn)轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
雖然各類維生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,生理功能各異,但都具有以下共同特點(diǎn):
1.其均以本體或可被機(jī)體利用的前體形式存在于天然食物中。
2其既不參與機(jī)體組織的構(gòu)成,也不供給能量,主要作為調(diào)節(jié)物質(zhì),調(diào)節(jié)各種生理機(jī)能。
3.大多數(shù)維生素不能在體內(nèi)合成,也不能大量儲存于組織中,所以必須經(jīng)常由食物供給。
4.維生素常以輔酶或輔基的形式參與酶的功能。
5.維生素的人體需要量很少,但在調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝過程中卻起著十分重要的作用,絕對不能缺少。
6.不少維生素具有幾種結(jié)構(gòu)相近、生物活性相同的化合物,如維生素A1.A2,維生素D2.D3等。
(二)維生素的命名
維生素的命名可分為三個(gè)系統(tǒng)。一是按發(fā)現(xiàn)的歷史順序,以英文字母順序命名,如維生素A、B、C、D、E等;二是按其生理功能命名,如抗壞血酸、抗干眼病維生素和抗凝血維生素等;三是按其化學(xué)結(jié)構(gòu)命名,如視黃醇、硫胺素和核黃素等。
(三)維生素的分類
維生素分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。前者包括維生素A、D、E、K等;后者包括B族維生素和維生素C等。
脂溶性維生素可溶于脂肪而不溶于水,在食物中常與脂類共存,在酸敗的脂肪中容易被破壞。在體內(nèi)的吸收與脂肪相似,當(dāng)脂類吸收障礙時(shí),脂溶性維生素的吸收大為減少,甚至?xí)鹄^發(fā)性缺乏。吸收后可在體內(nèi)貯存而不易排出體外,過量攝取易在體內(nèi)蓄積而引起中毒。如攝入不足可緩慢出現(xiàn)缺乏癥狀。
水溶性維生素溶解于水,在體內(nèi)僅有少量儲存,較易從尿中排出。大多數(shù)水溶性維生素常以輔酶的形式參與機(jī)體的物質(zhì)代謝。水溶性維生素?cái)z取過多時(shí),多余的維生素可從尿中排出,一般不會因攝取過多而中毒,但極大量攝入時(shí)也可出現(xiàn)毒性。若攝入過少,可較快地出現(xiàn)缺乏癥狀。
一、脂溶性維生素
(一)維生素A
維生素A是指含有視黃醇結(jié)構(gòu),具有其生物活性的一大類物質(zhì)。它包括已形成的維生素A和維生素A原以及其代謝產(chǎn)物,包括視黃醇、視黃醛、視黃酸、視黃基酯復(fù)合物和一些類胡蘿卜素等。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
具有視黃醇生物活性的維生素A在動(dòng)物體內(nèi)含量高,尤其是海水和淡水魚。其中,有維生素A1(視黃醇)和維生素A2(3-脫氫視黃醇)之分,但生理功能相似,生物活性卻不同。
植物體中不含原形的維生素A。但某些有色(黃、橙和紅色)植物中含有的類胡蘿卜素中,有一部分可在小腸和肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變成視黃醇和視黃醛的類胡蘿卜素,被稱為維生素A原,如α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、β-隱黃素、γ-胡蘿卜素等。其中,最重要的為β-胡蘿卜素。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
大多數(shù)天然的維生素A溶于脂肪或有機(jī)溶劑,對異構(gòu)、氧化和聚合作用敏感,因而應(yīng)避免與氧、高溫或光接觸。維生素A和胡蘿卜素都對酸和堿穩(wěn)定,一般烹調(diào)和罐頭加工不易破壞;當(dāng)食物中含有磷脂、維生素E、維生素C和其它抗氧化劑時(shí),視黃醇和胡蘿卜素較為穩(wěn)定;脂肪酸敗可引起嚴(yán)重破壞。密封、低溫冷凍組織標(biāo)本中的維生素A可以穩(wěn)定幾年。
維生素A在體內(nèi)主要儲存于肝臟中,約占總量的90%~95%,少量儲存于脂肪組織中。
2.吸收與代謝
動(dòng)物性食物中的維生素A一般不是以游離形式存在,而是以與脂肪酸結(jié)合成視黃基酯的形式存在,視黃基酯和類胡蘿卜素又常與蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物。視黃基酯和維生素A原類胡蘿卜素經(jīng)蛋白酶消化水解,從食物中釋出,然后在小腸中在膽汁和脂酶的共同作用下釋放出脂肪酸、游離的視黃醇以及類胡蘿卜素。釋放出的游離視黃醇和類胡蘿卜素與其它脂溶性食物成分形成膠團(tuán),通過小腸吸收。大約膳食中70%~90%的視黃醇,20%~50%的類胡蘿卜素被吸收,類胡蘿卜素的吸收隨著其攝入的增加而降低。
脂肪和膽鹽是維生素A和胡蘿卜素被腸道吸收的必要條件。與維生素E同服,可防止維生素A的氧化從而提高其生理效能。膽鹽能夠乳化脂肪,加強(qiáng)胡蘿卜素裂解酶的活動(dòng),促進(jìn)胡蘿卜素轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A,有利于其吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝。
3.生理功能
(1)維持正常視覺功能。維生素A是構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)的原料。眼的光感受器是視網(wǎng)膜的桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。這兩種細(xì)胞中都存在著對光敏感的色素,而這些色素的形成和表現(xiàn)出生理功能均有賴于適量維生素A的存在。
若維生素A充足,則視紫紅質(zhì)的再生快而完全,故暗適應(yīng)時(shí)間短;若維生素A不足,則視紫紅質(zhì)的再生慢而不完全,故暗適應(yīng)時(shí)間長,嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生夜盲癥。這在兒童比較明顯,因?yàn)閮和瘺]有足夠的時(shí)間建立體內(nèi)的儲存。
(2)維護(hù)上皮細(xì)胞的正常功能。維生素A有可能參與糖基轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)的功能,對糖基起著運(yùn)載和活化的作用。因而維生素A不足可能影響粘膜細(xì)胞中糖蛋白的生物合成從而影響粘膜的正常結(jié)構(gòu)。
(3)促進(jìn)生長發(fā)育和維護(hù)生殖功能。維生素A參與細(xì)胞的DNA、RNA的合成,促進(jìn)蛋白質(zhì)的生物合成及骨細(xì)胞的分化,在細(xì)胞生長、分化、增殖以及凋亡過程中起著十分重要的調(diào)節(jié)作用。
(4)抗癌作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究揭示天然或合成的類維生素A具有抑制腫瘤的作用,可能與其調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖和凋亡有關(guān),也可能與抗氧化功能有關(guān)。
4.缺乏與過量
維生素缺乏仍是許多發(fā)展中國家的一個(gè)主要公共衛(wèi)生問題,發(fā)生率相當(dāng)高,在非洲和亞洲許多發(fā)展中國家的部分地區(qū)甚至呈地方性流行。如①嬰幼兒和兒童維生素A缺乏的發(fā)生率遠(yuǎn)高于成人,這是因?yàn)樵袐D血中的維生素A不易通過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi),故初生兒體內(nèi)維生素A儲存量低;②維生素A缺乏最早的癥狀是夜間視力減退,暗適應(yīng)能力降低,嚴(yán)重者可導(dǎo)致夜盲癥;③維生素A缺乏可引起干眼病,進(jìn)一步發(fā)展可致失明;④維生素A缺乏還能引起機(jī)體不同組織上皮干燥、增生及角化,以致于出現(xiàn)皮膚干燥、毛囊角化、毛囊丘疹與毛發(fā)脫落,呼吸道、消化道、泌尿道和生殖道感染。特別是兒童、老人容易引起呼吸道炎癥,嚴(yán)重時(shí)可引起死亡;⑤維生素A缺乏時(shí),血紅蛋白合成代謝障礙,免疫功能低下,兒童生長發(fā)育遲緩。
維生素A攝入過量可引起急性中毒、慢性中毒及致畸毒性。通常,維生素A所致的急性中毒可產(chǎn)生于一次或多次連續(xù)攝入量過大。如成人大于RDA100倍或兒童大于RDA20倍即可發(fā)生急性中毒。而慢性中毒則有幾個(gè)月到二至三年的潛伏期,一般要等超出肝內(nèi)貯存能力才會出現(xiàn)中毒癥狀。極大劑量(12g,RDA的13000倍)的維生素A可以致命。
其中,慢性中毒比急性中毒常見,維生素A使用劑量為其RDA的10倍以上時(shí)可發(fā)生。一般飲食情況下維生素A不致攝入過量。中毒多發(fā)生在長期誤服過量的維生素A濃縮劑的兒童。
大量攝入類胡蘿卜素一般不會引起毒性作用,其原因是類胡蘿卜素在體內(nèi)向視黃醇轉(zhuǎn)變的速率慢;另外,隨著類胡蘿卜素?cái)z入增加,其吸收減少。大劑量的類胡蘿卜素?cái)z入可出現(xiàn)高胡蘿卜素血癥,皮膚可出現(xiàn)類似黃疸改變,但停止使用類胡蘿卜素后癥狀會慢慢消失,未發(fā)現(xiàn)其它毒性。來源:www.examda.com
5.供給量與食物來源
膳食中所含有的視黃醇活性物質(zhì)的量,常用視黃醇當(dāng)量(retinol equivalent,RE)來表示,包括已形成的維生素A和維生素A原的總量(μg)。其常用的換算關(guān)系如下:
1μg視黃醇=1μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1μgβ-胡蘿卜素=0.167μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1μg其它維生素A原=0.084μg視黃醇當(dāng)量(RE)
1國際單位(IU)維生素A=0.3μg視黃醇來源:www.examda.com
胡蘿卜素在人體內(nèi)吸收率約為其攝入量的1/3。而吸收后在人體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A的轉(zhuǎn)換率為吸入量的1/2。因此1μg的胡蘿卜素=1/6μg的維生素A或視黃醇當(dāng)量。
膳食中的總視黃醇當(dāng)量(μg RE)=視黃醇(μg)+β-胡蘿卜素(μg)×0.167+其它維生素A原(μg)×0.084
我國成人維生素A的RNI,男性為每天800μg視黃醇當(dāng)量,女性為每天700μg視黃醇當(dāng)量。維生素A的安全攝入量的范圍較小,大量攝入有明顯的毒性作用。維生素A的毒副作用主要取決于視黃醇的攝入量,也與機(jī)體的生理及營養(yǎng)狀況有關(guān)。β-胡蘿卜素是維生素A的安全來源。維生素A(不包括胡蘿卜素)的UL值,成年人為3000μg/d,孕婦2400μg/d,兒童2000μg/d。
維生素A的需要量隨勞動(dòng)條件、精神緊張程度及機(jī)體狀態(tài)而異。需要視力集中、經(jīng)常接觸粉塵或?qū)φ衬び谐掷m(xù)性刺激性的作業(yè),以及在夜間或弱光下工作的人,特別是處于缺氧環(huán)境,酷寒或炎熱季節(jié)中工作的人,需要維生素A的量大。長期發(fā)燒、腹瀉及患肝膽疾病時(shí),需要量也應(yīng)顯著增加。
動(dòng)物肝臟、蛋黃、奶油和魚肝油中天然維生素A含量最高。植物性食物中,紅、黃、綠色蔬菜和某些水果都含豐富的胡蘿卜素。
除膳食來源之外,維生素A 補(bǔ)充劑也常使用,其使用劑量不要過高,用量過大不僅沒有必要,反而會引起中毒。
(二)維生素D
維生素D是一族類固醇的衍生物。目前,已知的維生素D至少有10種。其中,最重要的為維生素D2(麥角骨化醇)和維生素D3(膽鈣化醇)等兩種。它們分別由植物中的麥角固醇和人體(皮膚和脂肪組織)中的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光照射形成的。此外,在含脂肪多的海魚及其肝臟中也含有天然維生素D3。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素D3純品是白色結(jié)晶,溶于脂肪和脂溶劑,性質(zhì)比較穩(wěn)定。能耐高溫和抗氧化,不耐酸堿。一般烹調(diào)方法對它影響較小,但脂肪酸敗會引起維生素D的破壞。
維生素D被認(rèn)為具有維生素和激素的雙重作用。
由于維生素D3是在身體的皮膚中產(chǎn)生,但要運(yùn)往靶器官才能發(fā)揮作用,故認(rèn)為維生素D3實(shí)質(zhì)上是激素。由于從膳食攝入或由皮膚合成的維生素D沒有生理活性,必需到其它部位激活才具有生理作用,即它們是有活性作用維生素D的前體,又稱為激素原。在某些特定條件下,如工作或居住在日照不足、空氣污染(阻礙紫外線照射)的地區(qū),維生素D必須由膳食供給才成為一種真正的維生素,故又認(rèn)為維生素D3是條件性維生素。
2.吸收與代謝
進(jìn)入體?的維生素D主要在小腸吸收。其在膽汁協(xié)助下形成乳糜微粒,經(jīng)淋巴管入血流,與自身形成的維生素D3一起轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟中進(jìn)行羥化反應(yīng),在腎臟中進(jìn)一步羥化為具有活性的1,25-(OH)2D3,最后轉(zhuǎn)入血循環(huán),分別貯存于肝臟及富含脂肪的組織中備用,并分配到有關(guān)器官中發(fā)揮其生理效能。
維生素D3主要隨同膽汁排泄入腸。
3.生理功能
(1)促進(jìn)小腸鈣吸收轉(zhuǎn)運(yùn)。1,25-(OH)2-D3可誘導(dǎo)一種特異的鈣結(jié)合蛋白質(zhì)合成。
(2)促進(jìn)腎小管對鈣、磷的重吸收。1,25-(OH)2-D3對腎臟也有直接作用,能促進(jìn)腎小管對鈣、磷的重吸收,減少丟失。促進(jìn)磷的重吸收比促進(jìn)鈣的重吸收作用明顯。
(3)對骨細(xì)胞呈現(xiàn)多種作用。當(dāng)血鈣濃度降低時(shí),1,25-(OH)2-D3能動(dòng)員骨組織中的鈣和磷釋放入血液,以維持正常的血鈣濃度。
(4)通過維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)血鈣平衡。目前,已確認(rèn)存在維生素D內(nèi)分泌系統(tǒng),其主要的調(diào)節(jié)因子是1,25-(OH)2-D3.PTH、降鈣素及血清鈣和磷的濃度。當(dāng)血鈣降低時(shí),PTH升高, 1,25-(OH)2-D3增多,通過對小腸、腎、骨等器官的作用來升高血鈣水平。當(dāng)血鈣過高時(shí),PTH降低,降鈣素分泌增加,尿中鈣和磷排出增加。
(5)通過基因轉(zhuǎn)錄作用,主要作用于腸、腎、骨、胰、垂體、乳房、胎盤、造血組織、皮膚及各種來源的癌細(xì)胞等。1,25-(OH)2-D3通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖和分化。
4.缺乏與過量
缺乏維生素D時(shí),鈣、磷代謝可受到嚴(yán)重影響。如血中鈣、磷含量降低,不但骨骼生長發(fā)育障礙,同時(shí)也影響肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能;其缺乏時(shí)可引起嬰兒佝僂病,及成年人尤其是孕婦、乳母和老人的骨質(zhì)軟化癥、骨質(zhì)疏松癥、自發(fā)性多發(fā)性骨折和手足痙攣癥等;孕婦可因缺乏維生素D引起骨盆發(fā)生特異性變形引起難產(chǎn);當(dāng)母體缺乏維生素D時(shí),新生兒可因低血鈣(低于8mg/dl),發(fā)生手足搐搦或驚厥等癥狀。
過量攝入維生素D可引起維生素D過多癥。維生素D的中毒劑量雖然尚未確定,但攝入過多的維生素D可能會產(chǎn)生副作用。如表現(xiàn)為食欲不振、體重減輕、惡心、嘔吐、腹瀉、頭痛、多尿、煩渴、發(fā)熱、血清鈣磷濃度明顯升高;導(dǎo)致動(dòng)脈、心肌、肺、腎、氣管等軟組織轉(zhuǎn)移性鈣化和腎結(jié)石。結(jié)石阻塞腎小管可引起繼發(fā)性腎水腫,常發(fā)展為腎病,嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生腎功能衰竭。嚴(yán)重的維生素D中毒可導(dǎo)致死亡。預(yù)防過量的維生素D中毒最有效的方法是避免濫用。
5.供給量與食物來源
維生素D一般用國際單位(IU)來表示。1IU維生素D3=0.025μg維生素D3,即1μg維生素D3=40IU維生素D3。
維生素D既來源于膳食又可由皮膚合成,因而難以估計(jì)膳食維生素D的攝入量。在鈣、磷供給量充足的條件下,兒童、少年、孕婦、乳母、老人維生素D的RNI為10μg/d,16歲以上成人為5μg/d。維生素D的UL為20μg/d。
維生素D主要存在于肝、乳、蛋黃、魚肝油等動(dòng)物性食品中,也可由體內(nèi)轉(zhuǎn)化,經(jīng)常曬太陽可獲得經(jīng)濟(jì)可靠的維生素D3。在陽光不足或空氣污染嚴(yán)重的地區(qū),可采用紫外燈作預(yù)防照射。成年人只要經(jīng)常接觸陽光,在均衡膳食條件下一般不會發(fā)生維生素D缺乏病。
(三)維生素E
維生素E又稱為生育酚,是6-羥基苯并二氫吡喃環(huán)的異戊二烯衍生物。其中,包括生育酚和生育三烯酚兩類共8種化合物,即α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ生育三烯酚。其中,α-生育酚生物活性最高。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素E是淡黃色油狀物,溶于脂肪和脂溶劑。對氧十分敏感,在無氧條件下能穩(wěn)定,對熱和酸堿穩(wěn)定。油脂酸敗會加速維生素E的破壞。食物中維生素E在一般烹調(diào)時(shí)損失不大,但油炸時(shí)維生素E活性明顯降低。
維生素E主要儲存于脂肪組織、肝臟及肌肉中。在各種組織器官中,以腎上腺、腦下垂體、睪丸以及血小板中的濃度最高。紅細(xì)胞膜中α-生育酚含量較高,其濃度與血漿水平處于平衡狀態(tài),當(dāng)血漿維生素E低于正常水平,易發(fā)生紅細(xì)胞膜的破裂而導(dǎo)致溶血。
健康成人血漿維生素E平均濃度為10mg/L左右,兒童血漿濃度稍低,平均水平在7mg/L。早產(chǎn)兒血漿水平低于足月嬰兒,人工喂養(yǎng)的嬰兒低于母乳喂養(yǎng)兒。補(bǔ)充維生素E可使其水平提高,但是不管維生素E補(bǔ)充的時(shí)間和劑量有多大,血漿濃度的增加不會超過平均水平的2~3倍。
如果膳食中維生素E缺乏,血漿濃度會迅速下降。但是大多數(shù)成人體內(nèi)的維生素E儲存相對豐富。如果食物中缺乏維生素E,體內(nèi)儲存的維生素E仍可維持幾個(gè)月。
2.吸收與代謝
生育酚在食物中多以游離的形式存在,而生育三烯酚則以酯化的形式存在。它必須經(jīng)水解后才能被吸收。
人體吸收維生素E需要有脂肪和膽鹽的存在,并以乳糜微粒形式從小腸上部吸收,經(jīng)淋巴管入血流分布到各個(gè)組織。它在脂肪組織、肝臟、心臟和腎上腺皮質(zhì)含量較高。正常人對維生素E的吸收率平均達(dá)70%,隨著維生素E的攝入量增加其吸收率降低。當(dāng)脂肪吸收障礙時(shí),維生素E的吸收也受影響。進(jìn)食大量多不飽和脂肪酸,可使維生素E 的需要量增加。
維生素E主要由LDL運(yùn)輸,在保護(hù)LDL免遭氧化損傷方面起重要作用。由于維生素E溶于脂質(zhì)并主要由脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn),所以血漿維生素E的濃度與血漿總脂濃度呈正相關(guān)。
3.生理功能
(1)抗氧化作用。維生素E是氧自由基的清道夫,與其它抗氧化物質(zhì)以及抗氧化酶(包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶等)一起構(gòu)成體內(nèi)抗氧化系統(tǒng),保護(hù)生物膜及其它蛋白質(zhì)免受自由基攻擊。此外,在非酶抗氧化系統(tǒng)中維生素E亦是重要的抗氧化劑。
(2)預(yù)防衰老。人類隨著年齡增長體內(nèi)脂褐質(zhì)不斷增加,脂褐質(zhì)俗稱老年斑,是細(xì)胞內(nèi)某些成分被氧化分解后的沉積物。補(bǔ)充維生素E可減少細(xì)胞中的脂褐質(zhì)的形成。維生素E還可改善皮膚彈性,使性腺萎縮減輕,提高免疫力。
(3)與動(dòng)物的生殖功能和精子生成有關(guān)。目前,臨床上常用維生素E治療先兆性流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)等。但尚未發(fā)現(xiàn)有因缺乏維生素E而引起的不孕癥。
(4)調(diào)節(jié)血小板的粘附力和聚集作用。維生素E能抑制磷酯酶A2的活性,減少血小板血栓素A2的釋放,從而抑制血小板的聚集。故維生素E缺乏時(shí)血小板聚集和凝血作用增強(qiáng),增加心肌梗死及腦卒中的危險(xiǎn)性。
(5)其它功能。維生素E可抑制體內(nèi)膽固醇合成限速酶的活性而降低血漿膽固醇水平;促進(jìn)蛋白質(zhì)的更新合成;促進(jìn)某些酶蛋白的合成,降低分解代謝酶的活性;還可抑制腫瘤細(xì)胞的生長和增殖,作用機(jī)制可能與抑制細(xì)胞分化及生長密切相關(guān)的蛋白激酶的活性有關(guān)。
4.缺乏與過量
維生素E缺乏在人類較為少見。但缺乏時(shí),可導(dǎo)致低體重早產(chǎn)兒、血β-脂蛋白缺乏癥和脂肪吸收障礙;亦可出現(xiàn)視網(wǎng)膜褪變、蠟樣質(zhì)色素積聚、溶血性貧血、肌無力、神經(jīng)退行性病變、小腦共濟(jì)失調(diào)和震動(dòng)感覺喪失等。
在脂溶性維生素中,維生素E的毒性相對較小。但過大劑量攝入維生素E仍有可能出現(xiàn)中毒癥狀,如肌無力、視覺模糊、復(fù)視、惡心、腹瀉以及維生素K的吸收和利用障礙等。
故每天維生素E的攝入量以不超過400mg為宜。
5.供給量與來源
α-生育酚有兩個(gè)來源,即天然的生育酚(d-α-生育酚,IUPAC命名為RRR-α-生育酚)和人工合成的生育酚(dl-α-生育酚)。人工合成的生育酚活性相當(dāng)于天然生育酚活性的74%。
維生素E的活性可用α-生育酚當(dāng)量(α-TE)來表示,又可用國際單位(IU)來表示。規(guī)定1mgα-TE相當(dāng)于1mgd-α-生育酚的活性,1IU的維生素E等于1mgdl-α-生育酚乙酸酯的活性。
1IU維生素E=0.67mgd-α-生育酚=0.74mgd-α-生育酚乙酸酯
1mgd-α-生育酚=1.1mgd-α-生育酚乙酸酯
1mgdl-α-生育酚=1.1mgdl-α-生育酚乙酸酯
1mgdl-α-生育酚=1.1IU維生素E
我國現(xiàn)行成人的維生素E推薦攝入量是10mg總生育酚。有建議對推薦的維生素E攝入量需要考慮膳食能量的攝入或膳食多不飽和脂肪酸的攝入量,成人膳食能量為2000~3000kcal時(shí),維生素E的供給量為7~11mg;或每攝入1g多不飽和脂肪酸,應(yīng)攝入0.4mg維生素E。
維生素E 在自然界分布廣泛,一般情況下不會缺乏。食物主要來源于植物油類、堅(jiān)果類、全谷類、新鮮麥胚芽等。蛋類、肉類、魚類、水果及蔬菜含量甚少。在加工、儲存和制備食物時(shí)相當(dāng)一部分維生素E因氧化而損失。
(四)維生素K
維生素K中,有維生素K1.K2.K3三種。維生素K1又名葉綠醌,存在于綠葉菜和動(dòng)物肝臟;維生素K2指的是一族2-甲基-1,4萘醌的同系物,稱為甲萘醌。甲萘醌在腸道內(nèi)由細(xì)菌合成;維生素K3則由人工合成,其與天然維生素K具有基本相同的生理作用。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素K1是淡黃色油,維生素K2和K3則是黃色結(jié)晶。K1和K2溶于脂肪及脂溶劑,K3易溶于水。所有的維生素K都耐熱,但對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑都不穩(wěn)定。
人體內(nèi)維生素K的儲存很少,更新很快。當(dāng)攝入葉綠醌和甲萘醌時(shí),肝臟迅速吸收。肝臟儲存的維生素K占葉綠醌的10%和甲萘醌的90%,但維生素K的肝內(nèi)儲存期很短,因?yàn)樗杆購母闻K去除并很快被排泄。維生素K在許多器官中的含量并不高,有幾個(gè)器官是它的富集部位,如腎上腺、肺臟、骨髓、腎臟和淋巴結(jié)。維生素K基本不經(jīng)胎盤轉(zhuǎn)運(yùn),即使母體血漿含量正常,臍帶血也檢測不到維生素K。
2.吸收與代謝
維生素K為脂溶性,在小腸中吸收有賴膽鹽的存在。在體內(nèi)貯存時(shí)間很短,迅速被破壞,經(jīng)代謝排出。血液中含量甚少,肝臟中貯存少量。
3.生理功能
(1)維生素K有促進(jìn)血液凝固的作用。缺乏維生素K,致使出血后血液凝固發(fā)生障礙。輕者凝血時(shí)間延長,重者可有顯著出血情況。如皮下可出現(xiàn)紫癲或瘀斑,出鼻血、齒齦出血、創(chuàng)傷后流血不止,有時(shí)還會出現(xiàn)腎臟及胃腸道出血。
(2)維生素K參與體內(nèi)氧化還原過程。缺乏時(shí)肌肉三磷酸腺苷和磷酸肌酸減少,三磷酸腺苷酶活力下降。
(3)維生素K能增強(qiáng)胃腸道蠕動(dòng)和分泌機(jī)能。
4.缺乏原因
維生素K廣泛存在于食物中,大腸內(nèi)細(xì)菌也能合成。故在正常時(shí),組織中的許多維生素K都來源于腸內(nèi)細(xì)菌。
一般,單純因膳食供應(yīng)不足所致的維生素K缺乏極為少見。在疾病情況下如肝臟病、消化機(jī)能障礙和長期服用抗生素等可發(fā)生繼發(fā)性缺乏。
新生兒因腸道細(xì)菌尚未充分生長,不能合成維生素K,而母乳及牛乳中維生素K含量又很低,所以新生兒容易發(fā)生維生素K缺乏,如果出現(xiàn)顱內(nèi)出血,會造成嚴(yán)重后果。嬰兒出生后應(yīng)給予少量維生素K以預(yù)防。
二、水溶性維生素
(一)維生素C
維生素C又稱抗壞血酸,是一種含有六個(gè)碳原子的酸性多羥基化合物。天然存在的維生素C有L與D兩種異構(gòu)體,但后者無生物活性。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素雖然不含有羧基,仍具有有機(jī)酸的性質(zhì)。其純品是無色無臭的結(jié)晶,溶于水,有酸味,具有很強(qiáng)的還原性。畏光怕熱,忌銅、鐵,極易氧化分解。在酸性溶液中較為穩(wěn)定,在堿性溶液中破壞更多。加工處理不當(dāng)食物中維生素C損失很大。在所有維生素中維生素C最易被破壞。
正常攝入量情況下,體內(nèi)可貯存維生素C1.2~2.0g,最大貯存量為3g。濃度最高的組織是垂體、腎上腺、眼晶狀體、血小板和白細(xì)胞,貯存量最多的是骨骼肌、腦和肝臟。
2.吸收與代謝
維生素C絕大部分在回腸吸收,但有少量的吸收發(fā)生在口腔和胃。被吸收的維生素C在血漿中主要以抗壞血酸游離形式運(yùn)輸,但有一小部分(5%)以脫氫型抗壞血酸形式運(yùn)輸,后分布到全身體液和組織中。
抗壞血酸的吸收隨著攝入量的增加而減少。一般每天從食物攝入的抗壞血酸為20~120mg,其吸收率為80%~95%。不能被吸收的抗壞血酸在消化道被氧化降解。
每天攝入維生素C100mg或140mg時(shí),血細(xì)胞和組織中的維生素C分別達(dá)到飽和水平。當(dāng)維生素C攝入量達(dá)到200mg/d時(shí),血漿維生素C則達(dá)到穩(wěn)定的水平。維生素C攝入量從每天200mg增加到2500mg,血漿維生素C的濃度僅從12mg/L上升到15mg/L,據(jù)此認(rèn)為200mg維生素C是上限攝入量。
3.生理功能
(1)抗氧化作用。維生素C是活性很強(qiáng)的還原物質(zhì),可以直接與氧化劑作用保護(hù)其它物質(zhì)免受氧化破壞。它參與機(jī)體重要生理氧化還原過程,在體內(nèi)氧化防御系統(tǒng)中起著重要作用。從而具有抗感染和抗疲勞的作用。
(2)促進(jìn)膠原形成。維生素C作為羥化過程底物和酶的輔因子參與體內(nèi)許多重要生物合成的羥化反應(yīng)。其中一個(gè)重要功能是促進(jìn)組織中膠原的形成,因此在維護(hù)骨、牙的正常發(fā)育和血管壁的正常通透性方面起著重要作用。維生素C缺乏時(shí)影響膠原的合成,使創(chuàng)傷愈合延遲,毛細(xì)血管壁脆弱,引起不同程度出血。
(3)促進(jìn)神經(jīng)介質(zhì)和類固醇的羥化反應(yīng)。在腦和腎上腺組織,維生素C也作為羥化酶的輔酶參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成。由多巴胺形成去甲腎上腺素、由色氨酸形成5-羥色胺的反應(yīng)需要維生素C參加。維生素C還參與類固醇的代謝,如由膽固醇轉(zhuǎn)變成膽酸、皮質(zhì)激素及性激素的羥化反應(yīng)也需要維生素C的參與。維生素C可以降低血清膽固醇水平,可以保護(hù)心血管、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。
(4)促進(jìn)生血機(jī)能。維生素C能促進(jìn)腸道三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵,有利于非血紅素鐵的吸收,還促進(jìn)葉酸生成四氫葉酸。對預(yù)防缺鐵性貧血和巨幼紅細(xì)胞貧血有較好的效果。
(5)解毒作用。一方面使谷胱甘肽保持還原型;另一方面保護(hù)了含巰基的酶。有助于促進(jìn)重金屬離子的排出,巰基在體內(nèi)與其它抗氧化劑一起消除自由基,阻止脂類過氧化及某些化學(xué)物質(zhì)的危害作用。
(6)防癌作用。增加膳食中富含維生素C的蔬菜水果攝入量可降低胃癌以及其它癌癥的危險(xiǎn)性。其機(jī)制可能與清除自由基、阻止某些致癌物如亞硝胺的形成、刺激免疫系統(tǒng)等有關(guān)。
4.缺乏與過量
人體維生素C缺乏的典型癥狀是壞血病。其表現(xiàn)為毛細(xì)血管脆性增強(qiáng),牙齦及其毛囊四周出血,常有鼻衄、月經(jīng)過多以及便血,重者還有皮下、肌肉和關(guān)節(jié)出血及血腫形成,還可導(dǎo)致骨鈣化不正常及傷口愈合緩慢等。其它還有易疲勞、瘦弱、發(fā)育不良、貧血、抵抗力下降、易感冒等。
維生素C在體內(nèi)分解代謝最終的重要產(chǎn)物是草酸。若長期過量服用維生素C可出現(xiàn)草酸尿,以致形成泌尿道結(jié)石。此外,長期大量攝入可造成對大劑量維生素C的依賴性,即使維生素C攝入量較多但達(dá)不到長期形成的高水平,而出現(xiàn)維生素C缺乏。
5.供給量與食物來源
維生素C在貯存、加工、烹調(diào)處理過程中極易被破壞。因此,供給量要考慮到這些可能損失。根據(jù)我國1988年RDA,維生素C的供給量標(biāo)準(zhǔn)成人、老年人均為60mg/d。但據(jù)調(diào)查,我國居民維生素C的實(shí)際攝入量已達(dá)到90mg/d以上,考慮到我國飲食習(xí)慣中蔬菜經(jīng)過炒、燉、熬后,維生素C損失較多,新的供給標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高了維生素C的推薦量,即成人的RNI為100mg/d,UL為≤1000mg/d。
在高溫、寒冷、缺氧條件下勞動(dòng)或生活、工作中經(jīng)常接觸鉛、苯、汞等有害物質(zhì),以及感冒、長期發(fā)燒、大面積燒傷、急性風(fēng)濕性心臟病、高膽固醇血癥、膽石癥等疾病患者的供給量應(yīng)酌情增加。但大劑量使用時(shí),需要在醫(yī)生指導(dǎo)下進(jìn)行。
新鮮蔬菜水果中維生素C含量較高,水果中以柑、桔、橙、柚、柿、棗和草莓含量豐富,蔬菜中以豌豆苗、韭菜、辣椒、油菜苔、花菜、苦瓜中含量高。豆芽可作為蔬菜淡季供應(yīng)維生素C的一種方法。獼猴桃、刺梨、醋柳、酸棗等不僅維生素C含量豐富,而且含有保護(hù)維生素C的生物類黃酮,是一類值得開發(fā)的天然維生素C補(bǔ)充劑。只要能經(jīng)常吃到足夠的蔬菜和水果,并注意采用合理的烹調(diào)方法,一般不會缺乏。
(二)維生素B1
維生素B1是由一個(gè)含氨基的嘧啶環(huán)和一個(gè)含硫的噻唑環(huán)組成的化合物。因其分子中含有硫和胺,又稱硫胺素,也稱抗腳氣病因子或抗神經(jīng)炎因子等,是最早發(fā)現(xiàn)的一種維生素中。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
硫胺素是一種無色結(jié)晶體,溶于水,微溶于酒精,氣味似酵母。一般烹調(diào)溫度下破壞較少,但用壓力或在堿性溶液中易被破壞,紫外線可使其降解而失活,銅離子可加快它的破壞,酸性溶液中比較穩(wěn)定。
某些食物如軟體動(dòng)物、魚類的肝臟中含有能分解硫胺素的酶,可使其失去活性,但此酶一經(jīng)加熱即被破壞。含有多羥基酚(如單寧、咖啡酸、綠原酸)的食物也會通過氧化還原反應(yīng)使硫胺素失去活性。亞硫酸鹽在中性或堿性媒質(zhì)中能加速硫胺素的分解破壞,故在保存含硫胺素多的食物時(shí),不宜用亞硫酸鹽作為防腐劑或以二氧化硫熏蒸食物。
正常成年人體內(nèi)維生素B1的含量約25~30mg,其中約50%在肌肉中,心臟、肝臟、腎臟和腦組織中含量亦較高。體內(nèi)的維生素B1中80%以焦磷酸硫胺素(TPP)形式貯存,10%為三磷酸鹽硫胺素(TTP),其他為單磷酸硫胺素(TMP)。
2.吸收與代謝
硫胺素吸收的部位在空腸和回腸。維生素B1吸收后主要在小腸粘膜和肝內(nèi)進(jìn)行磷酸化后變成焦磷酸硫胺素,發(fā)揮輔酶作用。
維生素B1在體內(nèi)存量及時(shí)間都極為有限,一旦體內(nèi)缺乏,肌肉、肝臟所貯存的維生素B1會迅速消失,腦中的消失最慢。維生素B1在尿中排出量與其攝入量成正比。
體內(nèi)維生素B1的生物半衰期為9~18天。如果膳食中缺乏維生素B1,在1~2周后人體組織中的維生素B1含量就會降低。因此,為保證維持組織中的正常含量,維生素B1要定期供給。
3.生理功能
(1)輔酶功能。維生素B1所形成的焦磷酸硫胺素(TPP)是碳水化合物代謝過程中脫羧酶和轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。輔羧酶在碳水化合物進(jìn)行徹底氧化、產(chǎn)生能量過程中起著重要作用。
(2)與神經(jīng)系統(tǒng)功能有關(guān)。正常情況下神經(jīng)系統(tǒng)主要從葡萄糖獲得能量;末梢神經(jīng)的興奮傳導(dǎo),需要維生素B1參加;維生素B1對神經(jīng)細(xì)胞膜傳達(dá)高頻脈沖有重要作用;也可能涉及到神經(jīng)組織中陰離子通道的調(diào)節(jié)。故缺乏維生素B1就不能很好地維持髓鞘的完整性,導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)病變。
(3)與心臟功能有關(guān)。缺乏維生素B1,輔羧酶形成不足,碳水化合物代謝障礙,中間代謝產(chǎn)物如丙酮酸和乳酸在血內(nèi)堆積,直接影響心臟和肌肉組織的功能。
(4)與胃腸功能有關(guān)。維生素B1能抑制膽堿脂酶的活力,減少乙酰膽堿的分解,間接促進(jìn)神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)乙酰膽堿的合成,有利于促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)和消化腺體的分泌。
4.缺乏與過量
在日常生活中,硫胺素的缺乏很常見。硫胺素缺乏的原因有以下幾種:
(1)攝入不足。如長期大量食用精白米面;煮粥、煮豆、蒸饅頭等加入過量的堿;高能量膳食的絕大部分能量來自碳水化合物等易造成硫胺素缺乏。
(2)需要量增加。硫胺素的攝入量一機(jī)體能量總攝入量成正比;婦女在妊娠、哺乳期間需要量相對較高;在高溫環(huán)境下工作、神經(jīng)精神高度緊張、引起代謝率增加的某些疾病如發(fā)熱、甲狀腺功能亢進(jìn)以及輸入葡萄糖的病人需要量也相應(yīng)增加。
(3)機(jī)體吸收或利用障礙。如長期慢性腹瀉、酗酒以及肝、腎疾病影響焦磷酸硫胺素的合成。
維生素B1缺乏病常與其他營養(yǎng)缺乏癥并存。典型的維生素B1缺乏癥為腳氣病。發(fā)病早期出現(xiàn)體弱、疲倦、煩燥、健忘、消化不良或便秘和工作能力下降;稍后出現(xiàn)周圍神經(jīng)炎癥狀:腓腸肌壓痛痙攣、腿沉重麻木并有蟻行感;嚴(yán)重可出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎、心衰、水腫、胃腸癥狀等,以至呼吸困難、循環(huán)衰竭而死亡。
嬰兒型腳氣病常發(fā)生在兩歲以內(nèi)(主要是2~6個(gè)月),以心血管癥狀為主。早期表現(xiàn)食欲不振、心跳快、氣促、水腫、煩燥不安,晚期表現(xiàn)為心力衰竭癥狀,易被誤診為肺炎合并心力衰竭。
硫胺素過量中毒很少見,但超過RNI100倍以上的劑量有仍可能引起頭痛、驚厥、心律失常。
5.供給量與食物來源
體內(nèi)不能大量貯存硫胺素,需要每日予以補(bǔ)充。它與碳水化合物代謝有關(guān),并與熱量的需要成正比。一般認(rèn)為成人每1000kcal熱量需要硫胺素0.5mg。老人和兒童的硫胺素需要量較成人高,每1000kcal能量需要硫胺素0.5~0.6mg。中國營養(yǎng)學(xué)會2000年推薦硫胺素的RNI成年男性為1.4mg/d,女性為1.3mg/d。硫胺素的UL為50mg/d。
常吃零食或高熱量高糖食物、油炸食品及攝食咖啡、茶葉、藍(lán)莓等富含硫胺酶食物時(shí),必須提高B1的攝取量。
粗糧、豆類、花生、瘦豬肉、肝、腎、心以及干酵母都是維生素B1的良好來源。但須注意加工、烹調(diào)方法,谷物過分精制加工、食物過分用水洗、烹調(diào)時(shí)棄湯、加堿、高溫等均會使維生素B1有不同程度的損失。
(三)維生素B2
.維生素B 2又稱為核黃素,由異咯嗪加核糖醇側(cè)鏈組成,并有許多同系物。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
維生素B 2是桔黃色針狀結(jié)晶,在干燥狀態(tài)和酸性溶液中穩(wěn)定,在平常溫度下能耐熱,但易為光和堿所破壞。應(yīng)避光保存,烹調(diào)食物不可加堿。
游離核黃素對光敏感,特別是紫外光。如將牛奶(奶中40%~80%的核黃素為游離型)放入瓶中,以日光照射2小時(shí),核黃素可破壞一半以上。但食物中的核黃素主要呈結(jié)合形式,即與磷酸和蛋白質(zhì)等結(jié)合而成的復(fù)合化合物,此種結(jié)合型化合物對光比較穩(wěn)定。
維生素B2在體內(nèi)大多數(shù)組織器官細(xì)胞內(nèi),轉(zhuǎn)化為黃素單核苷酸(FMN)或黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),然后與黃素蛋白結(jié)合,僅有少數(shù)游離維生素B2。肝、腎和心臟中結(jié)合型維生素B2濃度最高,在視網(wǎng)膜、尿和奶中有較多的游離維生素B2。腦組織中維生素B2的含量不高,其濃度相當(dāng)穩(wěn)定。
成人體內(nèi)儲存的維生素B2可維持機(jī)體2~6周的代謝需要。
2.吸收與代謝
核黃素的吸收發(fā)生在小腸近端,并經(jīng)門靜脈運(yùn)輸?shù)礁闻K。在肝臟核黃素再轉(zhuǎn)變成作為輔酶的FMN和FAD。
核黃素在機(jī)體吸收量與其攝入量成正比。一般來說,動(dòng)物來源的核黃素比植物來源的核黃素容易吸收。胃酸和膽汁有助于游離核黃素的釋放,有利于核黃素的吸收;抗酸劑可干擾食物中核黃素的釋放;二價(jià)的金屬離子,如Cu2+、Zn2+、Fe2+等通過螯合,能抑制核黃素的吸收;酒精亦可干擾核黃素的消化和吸收。
3.生理功能
由維生素B2所構(gòu)成的黃素輔酶,通常為黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),有時(shí)為黃素單核苷酸(FMN),是生物氧化過程不可缺少的重要物質(zhì),
(1)參與體內(nèi)生物氧化與能量代謝。FAD和FMN與特定的蛋白結(jié)合形成黃素蛋白,黃素蛋白是機(jī)體中許多酶系統(tǒng)的重要輔基的組成成分,通過呼吸鏈參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)與能量代謝。這些酶在氨基酸的氧化脫氨作用及嘌呤核苷酸的代謝中起重要作用,從而能促進(jìn)蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的代謝;促進(jìn)生長,維護(hù)皮膚和粘膜的完整性;對眼的感光過程、水晶體的角膜呼吸過程具有重大作用。若體內(nèi)核黃素不足,則物質(zhì)和能量代謝發(fā)生紊亂,將表現(xiàn)出多種缺乏癥狀。
(2)參與維生素B6和煙酸的代謝。FAD和FMN分別作為輔酶參與色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)闊熕?、維生素B6轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徇炼呷┑倪^程。
(3)參與體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)和藥物代謝。FAD作為谷胱甘肽還原酶的輔酶,參與體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng),維持還原型谷胱甘肽的濃度。FAD還與細(xì)胞色素P450結(jié)合,參與藥物代謝。
4.缺乏與過量
維生素B2是人體最易缺乏的營養(yǎng)素之一。攝入不足和酗酒是其缺乏最主要的原因。
核黃素缺乏時(shí)可引起多種臨床癥狀,無特異性,常表現(xiàn)在面部五官及皮膚,如口角炎:口角濕白及隱?、糜爛及濕白斑;唇炎:多見下唇紅腫、干燥、皸裂;舌炎:舌腫脹,呈青紫色、出現(xiàn)裂紋皺摺等;眼部癥狀:眼瞼炎、眼部灼痛、鞏膜充血、角膜血管增生、羞明、視力疲勞,并能影響夜間視力;皮炎:陰囊(****)皮炎,鼻翼兩側(cè)脂溢性皮炎。若長期缺乏還可導(dǎo)致兒童生長遲緩,輕中度缺鐵性貧血。此外,維生素B2的缺乏還與再生障礙性貧血的發(fā)展及某些腫瘤有一定的關(guān)系。
一般來說,核黃素不會引起過量中毒。
5.供給量與食物來源
維生素B2與能量代謝有關(guān),其供給量亦應(yīng)隨熱量而定,與日攝入能量成正比。我國成人膳食核黃素的RNI男性為1.4mg/d,女性1.2mg/d。
不同品種的食物中,維生素B2的含量差異較大。如肝、腎、心、蛋黃、奶、鱔魚、口蘑、紫菜等的含量較高;綠葉蔬菜、干豆類、花生等的含量尚可;谷類和一般蔬菜的含量較少。此外,如艾蒿、紫花苜蓿等野菜也含有較多有核黃素。
(四)煙酸
煙酸又名尼克酸、抗癩皮因子、維生素PP,是具有煙酸生物學(xué)活性的一類物質(zhì)。其中,包括煙酸與煙酰胺兩種物質(zhì)。二者都是吡啶的衍生物。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
純品煙酸是無色針狀結(jié)晶,煙酰胺晶體呈白色粉狀,兩者均溶于水,性質(zhì)比較穩(wěn)定,能耐酸、堿、熱、氧和光而不被破壞,一般烹調(diào)方法對它影響較小。
煙酸主要以輔酶形式廣泛存在于體內(nèi)各組織中,以肝內(nèi)濃度最高,其次是心臟和腎臟,血中相對較少。
2.吸收與代謝
食物中的煙酸主要在胃腸道經(jīng)甘油水解酶水解成游離煙酰胺,并可在胃被吸收,但其在小腸的吸收速度較快。吸收后的煙酸主要以煙酰胺的形式存在,通過簡單擴(kuò)散的方式進(jìn)入機(jī)體組織細(xì)胞,然后以NAD或NADP的形式存在于所有的組織中。其中,以肝組織中的濃度最高。煙酸在體內(nèi)分布很廣,但沒有貯存,故需經(jīng)常供應(yīng),以防止缺乏。
機(jī)體組織細(xì)胞還可利用色氨酸自身合成煙酸。平均60mg色氨酸可轉(zhuǎn)化為1mg煙酸。其轉(zhuǎn)化過程受核黃素、維生素B6.鐵等營養(yǎng)狀況的影響,亮氨酸過量也會影響色氨酸轉(zhuǎn)化為煙酸的過程。
煙酸可隨乳汁分泌,也可以隨汗液排出,但主要通過尿液排泄。
3.生理功能
煙酸在體內(nèi)構(gòu)成脫氫輔酶(輔酶Ⅰ和輔酶Ⅱ)在生物氧化過程中起重要作用。
蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的中間代謝,都需要經(jīng)過三羧酸循環(huán),其中的脫氫作用都需要脫氫酶來參加。NAD參與蛋白質(zhì)核糖化過程,與DNA復(fù)制、修復(fù)和細(xì)胞分化有關(guān)。NADP在維生素B6.泛酸和生物素存在下參與脂肪酸、膽固醇以及類固醇激素等的生物合成。
煙酸還是葡萄糖耐量因子GTF的重要組分,具有增強(qiáng)胰島素效能的作用。此外,大劑量的煙酸還能降低血甘油三酯、總膽固醇、LDL和升高HDL,有利于改善心血管功能。
煙酸對維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚的正常功能亦起著重要的作用。
4.缺乏與過量
煙酸缺乏時(shí)可生癩皮病,引起消化道、精神神經(jīng)系統(tǒng)和皮膚病變,以皮炎(Dermatitis)、腹瀉(Diarrhea)和癡呆(Dementia)為其典型癥狀,簡稱“三D”癥狀。初起時(shí)體重減輕、全身無力、眩暈、耳鳴、記憶力差、失眠,身體多個(gè)部位皮膚有燒灼感。進(jìn)一步發(fā)展可出現(xiàn)典型的癥狀――皮膚癥狀:兩手、兩頰、頸部、手背、腳背等裸露部分出現(xiàn)對稱性皮炎,皮膚變厚、色素沉著、邊緣清楚;胃腸道癥狀:食欲不振、惡心、嘔吐、消化不良、腹痛、腹瀉或便秘等;口舌部癥狀:舌炎、口腔粘膜有淺潰瘍、吞咽困難;神經(jīng)癥狀:緊張、過敏、抑郁、失眠、記憶力減退,甚至發(fā)展成癡呆癥。
發(fā)生癩皮病不僅是缺乏煙酸,也表明其它B族維生素與蛋白質(zhì)的缺乏,常與硫胺素、核黃素缺乏同時(shí)存在。酗酒會增加發(fā)生癩皮病的危險(xiǎn),因?yàn)榇x酒精需要消耗大量的煙酸輔酶。
目前,尚沒有發(fā)現(xiàn)因食用煙酸過量引起中毒的報(bào)道。
5.供給量與食物來源
煙酸的參考攝入量應(yīng)考慮能量的消耗和蛋白質(zhì)的攝入情況。能量消耗增加,煙酸的攝入量也應(yīng)適當(dāng)增加;蛋白質(zhì)攝入量增高,其中的色氨酸在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為煙酸。故煙酸的供給量應(yīng)與熱量成正比。我國營養(yǎng)學(xué)會2000年推薦煙酸的RNI成年男性為14mgNE/d,女性為13mgNE/d,UL為35mgNE/d。
膳食中煙酸的參考攝入量采用煙酸當(dāng)量(NE)為單位,即NE(mg)=煙酸(mg)+1/60色氨酸(mg)。
煙酸及煙酰胺廣泛存在于動(dòng)植物組織中,但多數(shù)含量較少,其中含量豐富的為酵母、花生、全谷、豆類及肉類,特別是肝臟。一些植物(如玉米)中的含量并不低,但其中的煙酸與碳水化合物或小分子的肽共價(jià)結(jié)合,而不能被人體吸收利用。所以,有些以玉米為主食的人群易發(fā)生癩皮病,但加堿處理后游離煙酸可以從結(jié)合型中釋放,易被機(jī)體利用。
為預(yù)防煙酸缺乏,膳食中必須有足夠的蛋白質(zhì)和B族維生素供給,并注意食物中煙酸的質(zhì)和量。異胭肼是煙酸的拮抗物,長期服用異煙肼者要注意補(bǔ)充富含煙酸的食物。
消化功能障礙,經(jīng)常腹瀉或大量服用磺胺藥物和廣譜抗生素者,要及時(shí)補(bǔ)充煙酸以防止繼發(fā)性缺乏。在缺氧條件下生活或勞動(dòng)都需要增加煙酸的供給量。
(五)葉酸
葉酸即蝶酰谷氨酸,由一個(gè)蝶啶通過亞甲基橋與對氨基苯甲酸相連結(jié)成為蝶酸(蝶呤酰),再與谷氨酸結(jié)合而成。其中,包括一組與蝶酰谷氨酸功能和化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的一類化合物。葉酸是因最初從菠菜中分離得到而得名。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
葉酸純品是橙黃色結(jié)晶,無味、無嗅,微溶于熱水,不溶于醇、乙醚等有機(jī)溶劑。在堿性或中性溶液中對熱穩(wěn)定,易被酸和光破壞,在酸性溶液中溫度超過100℃即分解。在室溫下貯存食物中的葉酸很易損失。食物中的葉酸經(jīng)烹調(diào)加工后損失率可高達(dá)50%~90%。
成人體內(nèi)葉酸總量為5~6mg,肝臟是葉酸的主要儲存部位,約占體內(nèi)葉酸總量的50%左右。肝臟每日釋放約0.1mg葉酸至血液循環(huán),以維持血清葉酸水平。
2.吸收與代謝
食物中葉酸大多以蝶酰多谷氨酸形式存在。通常,其在腸內(nèi)分解為谷氨酸和自由葉酸。后者才能為小腸吸收。葉酸在腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)是一個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程,葉酸與小腸刷狀緣上的葉酸結(jié)合蛋白結(jié)合后才能轉(zhuǎn)運(yùn),并受pH、能量等因素的影響,最適pH值是5.0~6.0。
葉酸的吸收率在不同食物中相差甚遠(yuǎn),一般膳食中葉酸的吸收率約為50%。葉酸本身的存在形式會影響其在腸道的吸收,還原型葉酸吸收率高,葉酸中谷氨酸分子越多,則吸收率越低。
膳食中也存在一些影響葉酸吸收的因素,維生素C和葡萄糖可促進(jìn)葉酸的吸收,鋅是葉酸結(jié)合酶的輔助因子,鋅缺乏可降低對葉酸的消化和吸收。酒精、抗癲癇藥物和口服避孕藥也可抑制葉酸結(jié)合酶的活性而影響葉酸的吸收。
吸收后的葉酸在維生素C和還原型輔酶Ⅱ參與下轉(zhuǎn)化為具有生物活性的四氫葉酸。體內(nèi)葉酸總約為5~10mg,其中約半數(shù)貯存于肝臟。每天約有0.1mg排入膽汁。從尿中排出量比食入量多幾倍,證明腸內(nèi)細(xì)菌可以合成葉酸。
3.生理功能
四氫葉酸是體內(nèi)重要的一碳單位的運(yùn)載體,或?yàn)橐惶紗挝晦D(zhuǎn)移酶的輔酶。因此葉酸可以通過腺嘌呤、胸苷酸等影響DNA、RNA的合成;并通過蛋氨酸代謝影響磷脂、肌酸、神經(jīng)介質(zhì)以及血紅蛋白的合成;亦能配合維生素B12促進(jìn)骨髓紅細(xì)胞生成,預(yù)防惡性貧血;維持肝臟及腦的正常運(yùn)作;還有刺激胃酸分泌,維持正常食欲等功能。
4.缺乏與過量
葉酸缺乏時(shí),人體可見衰弱、精神萎糜、健忘、失眠、陣發(fā)性欣快、胃腸道功能紊亂和舌炎、兒童生長發(fā)育不良等一般表現(xiàn)。
葉酸缺乏首先影響細(xì)胞增殖速度較快的組織,如更新速度較快的造血系統(tǒng)首先受累。常引起巨幼紅細(xì)胞性貧血;孕婦若在孕早期缺乏葉酸是引起胎兒神經(jīng)管畸形的主要原因。神經(jīng)閉合是在胚胎發(fā)育的第3~4周,葉酸缺乏引起神經(jīng)管未能閉合而導(dǎo)致脊柱裂和無腦畸形為主的神經(jīng)管畸形;還可引起孕婦先兆性子癇,使胎盤早剝的發(fā)生率增高。
此外,葉酸缺乏還可使同型半胱氨酸向胱氨酸轉(zhuǎn)化出現(xiàn)障礙,導(dǎo)致同型半胱氨酸在血中堆積,形成高同型半胱氨酸血癥。高濃度同型半胱氨酸血癥不僅會損害血管內(nèi)皮細(xì)胞,而且可激活血小板的粘附和聚集,因而被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化及心血管疾病的重要致病因素。
葉酸雖為水溶性維生素,但大量服用亦會產(chǎn)生毒副作用。
5.供給量與食物來源
通常,每日葉酸的攝入量維持在3μg/kg體重,即可保證體內(nèi)適當(dāng)?shù)娜~酸貯備。在此基礎(chǔ)上,即使無葉酸攝入亦可維持3~4個(gè)月不出現(xiàn)葉酸缺乏癥。
美國FNB(1998年)提出葉酸的攝入量應(yīng)以膳食葉酸當(dāng)量(DFE)表示。由于葉酸的生物利用率僅為50%,而當(dāng)葉酸補(bǔ)充劑與膳食混合時(shí)的生物利用率可為85%,比單純來源于食物的葉酸利用率高1.7倍。葉酸當(dāng)量的計(jì)算公式為: DFE(μg)=膳食葉酸(μg)+1.7×葉酸補(bǔ)充劑(μg)。
我國營養(yǎng)學(xué)會推薦我國成人葉酸的RNI值為400μg DFE/d。老人、孕婦、酗酒者及服用藥物(如避孕藥、抗腫瘤藥)者,是容易引起葉酸缺乏的人群。當(dāng)需要量增加,如妊娠、哺乳期及嬰兒期也必須增加其攝入量。我國成人葉酸的UL為1000μg DFE/d。
葉酸最豐富的食物來源是動(dòng)物肝臟,其次是蛋、腎、綠葉蔬菜、桔子、香蕉、酵母等。食物在室溫下貯存時(shí)所含葉酸易破壞。腸道功能正常時(shí)腸道細(xì)菌能合成葉酸。但當(dāng)吸收不良、代謝失常、生理需要增加、以及長期使用磺胺及廣譜抗生素等抗菌劑或抗驚厥藥物時(shí)可引起繼發(fā)性缺乏。
(六)維生素B6
維生素B6是一組含氮化合物,均為2-甲基-3-羥基-5-羥甲基吡啶的衍生物,主要以天然形式存在。其中,包括吡哆醛(PL)、吡哆醇(PN)和吡哆胺(PM)。這三種衍生物的形式與性質(zhì)相似,均能被磷酸化而成為有活性的輔基形式,如磷酸吡哆醛(PLP)、磷酸吡哆醇(PNP)和磷酸吡哆胺(PMP)。在動(dòng)物體組織內(nèi)多以吡哆醛和吡哆胺及其磷酸化形式存在,而植物中則以吡哆醇為主。
1.理化性質(zhì)與體內(nèi)分布
吡哆醛、吡哆醇和吡哆胺都是白色結(jié)晶,易溶于水和酒精,微溶于脂溶劑。對光敏感,高溫下迅速破壞。
異煙肼、青霉胺、左多巴以及口服避孕藥等藥物都為維生素B6的拮抗劑。因此,在服用這些藥物的同時(shí),應(yīng)補(bǔ)充維生素B6。
體內(nèi)該種維生素的80%~90%以PLP形式與糖原磷酸化酶結(jié)合儲存在肝臟。
2.吸收與代謝
維生素B6主要在空腸被動(dòng)吸收。食物中的維生素B6多以5,-磷酸鹽的形式存在,吸收速度較慢;經(jīng)水解為非磷酸化維生素B 6的吸收速度較快。
維生素B6吸收后在肝臟被特殊激酶磷酸化,成為有活性的輔基形式磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醇和磷酸吡哆胺。血液和組織中的維生素B6多呈結(jié)合型。在體內(nèi)吡哆醛和吡哆胺可以互相轉(zhuǎn)變。食入的維生素B6,約70%氧化成無活性的代謝物4-吡哆酸,由尿中排出。
維生素B6也可經(jīng)糞便排出,但排泄量有限。由于,腸道內(nèi)微生物能合成維生素B6,故難以評價(jià)這種排泄的程度。
3.生理功能
維生素B6主要以磷酸吡哆醛的形式作為輔酶參與近百種酶系的反應(yīng),這些酶系大多與氨基酸的代謝有關(guān)。故其在氨基酸的合成與分解上起著重要作用。
維生素B6是δ-氨基-酮戊酸合成酶的輔酶。該酶能催化血紅素合成;是糖原磷酸化反應(yīng)中磷酸化酶的輔助因子,能催化肌肉與肝臟中的糖原轉(zhuǎn)化;參與亞油酸合成花生四烯酸以及膽固醇的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)。
維生素B6是轉(zhuǎn)氨酶脫羧酶的輔酶,能影響核酸和DNA的合成。若維生素B6缺乏而影響DNA的合成,繼而會影響機(jī)體的免疫功能。
維生素B6是胱硫醚酶的輔助因子,這些酶參與同型半胱氨酸到半胱氨酸的轉(zhuǎn)硫化途徑。
此外,維生素B6還涉及神經(jīng)系統(tǒng)中許多酶促反應(yīng),使神經(jīng)遞質(zhì)的水平升高,包括5-羥色胺、多巴胺、去甲腎上腺素、組氨酸和γ-羥丁酸等。
4.缺乏與過量
單純的維生素B6缺乏較少見。一般,多同時(shí)伴有其它B族維生素的缺乏。
缺乏維生素B6可致眼、鼻與口腔周圍皮膚脂溢性皮炎,并可擴(kuò)展至面部、前額、耳后、陰囊及會陰處??梢娪锌谘?、舌炎、唇干裂,個(gè)別出現(xiàn)神經(jīng)精神癥狀,易激惹、抑郁及人格改變;兒童缺乏時(shí)對生理的影響較成人大,可出現(xiàn)煩躁、抽搐和癲癇樣驚厥以及腦電圖異常等臨床癥狀。
此外,可能引起體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能受損,出現(xiàn)高半胱氨酸血癥和黃尿酸尿癥,偶見低血色素小細(xì)胞性貧血;大劑量的維生素B6還用于預(yù)防和治療妊娠反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)病以及由于放射線、藥物治療、麻醉等所引起的惡心、嘔吐等。
從食物中獲取過量的維生素B6沒有副作用。但通過補(bǔ)充品長期給予大劑量維生素B6(500mg/d)會引起嚴(yán)重毒副作用,主要表現(xiàn)為神經(jīng)毒性和光敏感反應(yīng)。
5.供給量及食物來源
中國營養(yǎng)學(xué)會2000年建議值是參考?xì)W美人群的研究結(jié)果,并且考慮到我國居民膳食模式與歐美的差異,提出我國居民膳食維生素B6的AI值,成人為1.2mg/d。
維生素B6與氨基酸代謝的關(guān)系非常密切,因而需要量應(yīng)隨蛋白質(zhì)攝入量的平升高而增高。最好按每攝入1g蛋白質(zhì)供給0.02mg維生素B6。對于一個(gè)攝入蛋白質(zhì)很充裕的成年人其維生素B6的供給量應(yīng)為2.0mg。
維生素B6在食物中分布很廣,腸道細(xì)菌也可合成一部分,一般不會缺乏。但在懷孕、藥物治療、受電離輻射或在高溫環(huán)境下生活、工作,可出現(xiàn)維生素B6缺乏,需要適當(dāng)增加其供給量。女性口服含雌激素的避孕藥可引起維生素B6的缺乏。
(七)維生素B12
維生素B12,又叫氰鈷胺素,是一組含鈷的類咕啉化合物,其化學(xué)全名為α-5,6二甲基苯并咪唑-氰鈷酰胺,如分子式中的氰基由其他基團(tuán)代替。成為不同類型的鈷胺素。
1.理化性質(zhì)
維生素B12含鈷,是唯一含有金屬的維生素。其純品是粉紅色結(jié)晶,可溶于水,在弱酸中相當(dāng)穩(wěn)定,但在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿作用下極易分解,并易為日光、氧化劑、還原劑等所破壞。
2.吸收與代謝
攝入體內(nèi)的維生素B12經(jīng)胃酸和消化酶的作用,從食物中游離出來,與胃幽門部粘膜所分泌的一種糖蛋白(即“內(nèi)因子”)相結(jié)合,使轉(zhuǎn)運(yùn)中的維生素B12受到保護(hù),在鈣離子存在下,上述復(fù)合物到達(dá)回腸,維生素B12與內(nèi)因子分離,被粘膜細(xì)胞吸收進(jìn)入門靜脈。
維生素B12的吸收受許多因素的影響,不但需要“內(nèi)在因子”,其它營養(yǎng)素也會影響其吸收。缺維生素B6和鐵使其吸收率降低,而葉酸缺乏使其吸收率增加。攝入少量維生素B12的吸收率比一次攝入大量要高。
體內(nèi)維生素B12總量為2~5mg。肝臟中含量最高,腎上腺次之,腦中亦有大量維生素B12。
3.生理功能和缺乏癥狀
B12輔酶與葉酸輔酶共同作用,可以促進(jìn)DNA和RNA的合成;維持神經(jīng)組織的健康;促進(jìn)紅細(xì)胞形成、再生及預(yù)防貧血。
維生素B12能提高葉酸的利用率。
維生素B12是活潑甲基的輸送者,參與許多重要化合物的甲基化作用,對合成核酸及核苷酸、蛋氨酸、膽堿等重要物質(zhì),維護(hù)腎上腺的功能、保證碳水化合物和蛋白質(zhì)的代謝都有重要作用。
維生素B12在代謝中的基本功能并不局限于促進(jìn)紅細(xì)胞生成,而是作用于整個(gè)機(jī)體。其中最重要的是維護(hù)神經(jīng)髓鞘的代謝與功能。
飲食中維生素B12若供應(yīng)不足,或胃全切除,胃壁細(xì)胞缺陷,不能分泌內(nèi)因子,均可造成維生素B12吸收障礙,并誘發(fā)惡性貧血。嚴(yán)格素食者、缺乏維生素B12的母親所生育嬰兒,都易發(fā)生維生素B12不足癥狀。
此外,缺乏維生素B12時(shí),還會引起巨幼紅細(xì)胞性貧血、神經(jīng)功能障礙、嚴(yán)重的精神癥狀;年幼患者可出現(xiàn)精神抑郁、智力減退、頭部、四肢或軀干震顫等,甚至昏迷而死。
4.供給量及食物來源
一般成人每日維生素B12供給量為1~3μg。
其既可由腸道細(xì)菌合成,亦可來源于食物。其中,主要是動(dòng)物性食物,豆類經(jīng)發(fā)酵后亦含有維生素B12。但嚴(yán)格素食,且不用發(fā)酵豆制品者,每日攝入量甚低,易發(fā)生缺乏。
此外,胃全切除、遺傳性胃粘膜萎縮、腸道吸收不良、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及發(fā)燒、甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、用磺胺或廣譜抗生素治療的患者,亦應(yīng)注意預(yù)防維生素B12的缺乏。
給予肝臟病患者維生素B12可防止發(fā)生脂肪肝。寄生蟲病患者易出現(xiàn)維生素B12缺乏,要注意補(bǔ)充。
(八)泛酸
泛酸又稱維生素B3,廣泛存在于生物界中。
1.理化性質(zhì)
泛酸純品是一種淺黃色粘油,而泛酸鈣則是結(jié)晶。后者可溶于水,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。在中性溶液中耐熱,但易為酸堿所破壞。一般烹調(diào)方法對其影響不大,但高溫(超過1000C)烹調(diào)則有相當(dāng)?shù)膿p失;冷藏肉解凍后,泛酸亦可能損失大部分。
2.生理功能和缺乏癥狀
泛酸經(jīng)腸道吸收,在組織內(nèi)變成輔酶A,以腦中含量最高。
輔酶A在物質(zhì)代謝和能量代謝中起著十分重要的作用。體內(nèi)許多合成反應(yīng)是乙?;饔?,都需要輔酶A參加。如形成乙酰輔酶A,由膽堿合成乙酰膽堿、膽固醇、甾醇激素等;參與糖代謝過程中的氧化脫羧、脂肪酸的氧化合成、生物解毒過程中馬尿酸的合成等。
泛酸與抗體和乙酰膽堿合成有關(guān);促進(jìn)膽固醇和類固醇激素的合成;防止脂肪肝的形成。
泛酸缺乏時(shí),可致腎上腺功能不全,易出現(xiàn)痛風(fēng)或風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎;其他表現(xiàn)有失眠、疲勞、緊張、煩燥不安;嘔吐、易怒、厭食、血糖低、胃酸分泌不足;運(yùn)動(dòng)神經(jīng)障礙等。
3.供給量及食物來源
我國對泛酸的供給量未作明確規(guī)定。國外規(guī)定,成人每日供給量為5~10mg;孕婦和乳母為10mg;兒童為4~5mg。
泛酸在食物中分布很廣,腸道細(xì)菌也能合成,一般不致缺乏。但如服用水楊酸等抗泛酸藥物,可導(dǎo)致缺乏。
(九)生物素
生物素又稱為維生素H,是一種白色化合物,耐熱,但易氧化和被酸堿所破壞。它與蛋白質(zhì)結(jié)合可溶于脂肪,但植物中所含的生物素是水溶性的。
食物中的生物素被小腸吸收,經(jīng)血流分布到全身組織細(xì)胞。尤以肝臟中的含量最多,其次為腎和胰,腦中亦有含生物素的酶。
1.生理功能和缺乏癥狀
生物素是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物代謝中所必需的羧化酶的組成部分。其直接參與一些氨基酸和長鏈脂肪酸的生物合成,亦參與丙酮酸羧化后變成草酰乙酸和合成葡萄糖過程。
生物素參與蛋白質(zhì)、嘌呤、脂肪酸等合成;并參與葉酸、泛酸、維生素B12等的代謝;能促尿素合成,排出于體外。
長期吃生雞蛋可誘發(fā)生物素缺乏。因生蛋清中含有的抗生物素蛋白會螯合生物素,造成生物素?zé)o法被吸收而導(dǎo)致缺乏??股锼氐鞍准訜岷罂杀黄茐摹?/P>
其缺乏癥狀常見,皮炎、疲倦、食欲不振、惡心、嘔吐、舌炎、抑郁、失眠、肌痛、胸骨痛等,并有心電圖波形異常、貧血、毛發(fā)脫落、指甲損傷等癥狀。用生物素治療,上述癥狀可迅速消失或顯著改善。
此外,國外報(bào)導(dǎo)初生嬰兒低血糖癥、嬰兒脂溢性皮炎、脫屑性紅皮癥等都可能與缺乏生物素有關(guān)。
2.供給量及食物來源
生物素在食物中廣泛存在。腸道細(xì)菌也能合成一部分。一般成人每日供給量約為100~200μg,不需要額外補(bǔ)充。
用磺胺藥物和廣譜抗生素做治療時(shí),應(yīng)選擇富含生物素的食物。雞蛋不宜生吃。
復(fù)習(xí)思考題:
1.VA、VD、VE的主要特性(溶解性、穩(wěn)定性)、生理功能、缺乏癥狀、供給量與食物來源有哪些?
2.VK的主要特性(溶解性、穩(wěn)定性)、生理功能和缺乏原因有哪些?
3.B族維生素有哪些?請分述各種的主要特性(溶解性、穩(wěn)定性)、生理功能、缺乏癥狀、供給量及食物來源。
4.VC的主要特性(溶解性、穩(wěn)定性)、生理功能、缺乏癥狀、供給量與食物來源有哪些?
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