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维生素A的生理功能

标签:维生素A,视黄醇
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维生素A的生理功能
导读:维生素A的化学名为视黄醇(retinol)。维生素A末端的-CH2OH在体内氧化后成为-CHO,称为视黄醛(retinal),或进一步氧化成-COOH,即视黄酸(retinoic acid)。
视黄酸是维生素A在体内吸收代谢后最具有生物活性的产物,维生素A的许多生理功能实际上是通过视黄酸的形式发生作用的。植物来源的胡萝卜素是人类维生素A的重要来源。

  胡萝卜素中最具有维生素A生物活性的是β-胡萝卜素,在人类肠道中的吸收利用率,大约为维生素A的六分之一,其他胡萝卜素的吸收率更低。

  一、理化性质与体内分布

  维生素A属脂溶性维生素,在高温和碱性的环境中比较稳定,一般烹调和加工过程中不致被破坏。但是维生素A极易氧化,特别在高温条件下,紫外线照 射可以加快这种氧化破坏。因此,维生素A或含有维生素A的食物应避光在低温下保存,如能在保存的容器中充氮以隔绝氧气,则保存效果更好。食物中如含有磷 脂、维生素E、维生素C和其他抗氧化剂时,其中的视黄醇和胡萝卜素较为稳定。食物中共存的脂肪酸败时可致其严重破坏。

  维生素A在体内主要储存于肝脏中,约占总量的90%~95%,少量储存于脂肪组织。

  二、生理功能与缺乏

  维生素A在人体的代谢功能中有非常重要的作用,因此,当膳食中维生素A摄入不足,膳食脂肪含量不足、患有慢性消化道疾病等等,可致维生素A不足或缺乏,而影响很多生理功能甚至引起病理变化。

  (一)维持皮肤粘膜层的完整性

  维生素A对上皮细胞的细胞膜起稳定作用,维持上皮细胞的形态完整和功能健全。

  因此,维生素A缺乏的初期有上皮组织的干燥,继而使正常的柱状上皮细胞转变为角状的复层鳞状上皮,形成过度角化变性和腺体分泌减少,累及全身上 皮组织。最早受影响的是眼睛的结膜和角膜,表现为结膜或角膜干燥、软化甚至穿孔,以及泪腺分泌减少。皮肤改变则为毛囊角化,皮脂腺、汗腺萎缩。消化道表现 为舌味蕾上皮角化,肠道粘膜分泌减少,食欲减退等。呼吸道粘膜上皮萎缩、干燥,纤毛减少,抗病能力减退。消化道和呼吸道感染性疾病的危险性提高,且感染常 迁延不愈。泌尿和生殖系统的上皮细胞也同样改变,影响其功能。

  (二)构成视觉细胞内的感光物质

  视网膜上对暗光敏感的杆状细胞含有感光物质视紫红质,是11-顺式视黄醛与视蛋白结合而成,为暗视觉的必需物质。经光照漂白后,11-顺式视黄 醛转变为全反式视黄醛并与视蛋白分离。此过程产生电能刺激视神经形成视觉。全反式视黄醛经还原为全反式视黄醇,再经过酶的作用重新转化为1l-顺式视黄 醛,在暗光下11-顺式视黄醛与视蛋白结合,再次形成视紫红质,因而维持着视觉功能。在此过程中,有部分视黄醛变成视黄醇被排泄,所以必须不断地补充维生 素A,才能维持视紫红质的合成和整个暗光视觉过程。缺乏维生素A时可降低眼暗适应能力,严重时可致夜盲。

  (三)促进生长发育和维护生殖功能

  维生素A参与细胞的RNA、DNA的合成,对细胞的分化、组织更新有一定影响。参与软骨内成骨,缺乏时长骨形成和牙齿发育均受影响。维生素A缺乏时还会导致男性睾丸萎缩,精子数量减少、活力下降,也可影响胎盘发育。

  (四)维持和促进免疫功能

  维生素A对许多细胞功能活动的维持和促进作用,是通过其在细胞核内的特异性受体一视黄酸受体实现的。对基因的调控结果可以提高免疫细胞产生抗体 的能力,也可以促进细胞免疫的功能,以及促进T 淋巴细胞产生某些淋巴因子。维生素A缺乏时,免疫细胞内视黄酸受体的表达相应下降,因此影响机体的免疫功能。

  三、吸收

  维生素A与胡萝卜素的吸收过程是不同的。胡萝卜素的吸收为物理扩散性,吸收量与摄入多少相关。胡萝b素的吸收部位在小肠,小肠细胞内含有胡萝卜 素双氧化酶,在其作用下进入小肠细胞的胡萝卜素被分解为视黄醛或视黄醇。维生素A则为主动吸收,需要能量,吸收速率比胡萝卜素快7~30 倍。

  食物中的维生素A或胡萝卜素在小肠经胰液或小肠细胞刷状缘中的视黄酯水解酶、分解为游离状后进入小肠细胞,再在微粒体中合成维生素A棕榈酸酯。 胡萝卜素或维生素A在小肠细胞中转化成棕榈酸酯,与乳糜微粒结合通过淋巴系统进入血液循环,然后转运到肝脏储存。营养良好者肝中可储存维生素A总量的 90%以上,肾脏中的储存量约为肝脏的1%,眼色素上皮也储存维生素A。

  维生素A在体内氧化后转变为视黄酸,视黄酸是维生素A在体内发生多种生物作用的重要活性形式,进人细胞的视黄酸与视黄酸结合蛋白结合后,可以进一步与特异性核内受体结合,并介导细胞的生物活性。

  四、过量危害与毒性

  (一)维生素A过多症

  摄入过多可以引起维生素A过多症,维生素A过量会降低细胞膜和溶酶体膜的稳定性,导致细胞膜受损,组织酶释放,引起皮肤、骨骼、脑、肝等多种脏 器组织病变。脑受损可使颅压增高。骨组织变性引起骨质吸收、变形、骨膜下新骨形成,血钙和尿钙都上升。肝组织受损则引起肝脏肿大,肝功能改变。

  (二)胡萝卜素血症

  因摄入富含胡萝卜素的食物(如胡萝卜、南瓜、橘子等)过多,以致大量胡萝卜素不能充分迅速在小肠粘膜细胞中转化为维生素A而引起。因摄入的β胡 萝卜素在体内仅有1/6发挥维生素A的作用,故大量摄入胡萝卜素一般不会引起维生素A过多症,但可使血中胡萝卜素水平增高,致使黄色素沉着在皮肤和皮下组 织内。停止大量摄入富含胡萝卜素的食物后。胡萝卜血症可在2~6周内逐渐消退,一般没有生命危险,不需特殊治疗。

  详见本频道“营养缺乏与过量”栏目《维生素A中毒》一文。

  五、营养状况评价

  维生素A营养状况,可以根据临床检查和实验室检测的结果,进行人群营养状况的评价,以及个体的维生素A缺乏诊断。

  (一)临床检查

  如出现夜盲或眼干燥症等眼部特异性表现,以及皮肤的症状和体征,诊断本病困难不大。

  (二)实验室检测

  1.血浆维生素A测定

  婴幼儿血浆正常水平为300~500μg/L,年长儿和成人正常水平为300~2250μg/L,低于200μg/L 可诊断为维生素A缺乏,200~300μg/L 为亚临床状态可疑缺乏。但血浆水平并不能完全反映全身组织的营养状态,在高度怀疑时可以使用相对剂量反应试验(RDR)进一步确定。

  2.血浆视黄醇结合蛋白测定

  血浆视黄醇结合蛋白(RBP)水平能比较敏感地反映体内维生素A的营养状态,正常值为23.1mg/L,低于此值有缺乏可能。3.尿液脱落细胞 检查加1%甲紫于新鲜中段尿中,摇匀计数尿中上皮细胞,如无泌尿道感染,超过3 个/mm3为异常,有助于维生素A缺乏诊断,找到角化上皮细胞具有诊断意义。

  3.尿液脱落细胞检查

        加1%甲紫于新鲜中段尿中,摇匀计数尿中上皮细胞,如无泌尿道感染,超过3个/mm3为异常,有助于维生素A缺乏诊断,找到角化上皮细胞具有诊断意义。

  4.眼结膜上皮细胞检查

  用小棉拭子浸少量生理盐水,轻刮眼结膜,涂于载玻片上,显微镜下找到角质上皮细胞有诊断意义。

  5.暗适应检查

  用暗适应计和视网膜电流变化检查,如发现暗光视觉异常,有助诊断。

  六、需要量与膳食参考摄入量

  中国营养学会2000年提出的中国居民膳食维生素A参考摄入量成人RNI 男性为800μgRE;女性为700μg RE,UL为3000μg RE。

  附:视黄醇当量(Retinol Equivalents,RE)换算:

  1μg RE=1μg视黄醇=6μgβ-胡萝卜素=12μg其他类胡萝卜素=3.33 IU来自视黄醇的维生素A活性=10 IU来自β-胡萝卜素的维生素A活性。

  七、食物来源

  维生素A在动物性食物(按每100g计算),如动物内脏(猪肝4972μg、鸡肝10414μg)、蛋类(鸡蛋310μg)、乳类(牛奶 24μg)中含量丰富,但在不发达地区人群往往主要依靠植物来源的胡萝卜素。胡萝卜素在深色蔬菜中含量(按每100g 计算)较高,如西兰花(7210μg)、胡萝卜(4010μg)、菠菜(2920μg)、苋菜(2110μg)、生菜(1790μg)、油菜 (620μg)、荷兰豆(480μg)等,水果中以芒果(8050μg)、橘子(1660μg)、枇杷(700μg)等含量比较丰富。

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