西方营养学---营养师培训教材 │ 2010-03-15 14:36:27

第六节  维生素B1

维生素B1 是由一个含氨基的嘧啶环和一个含硫的噻唑环组成的化合物。维生素B1 因其分子中含有硫和胺，又称硫胺素，也称抗脚气病因子、抗神经炎因子等，是维生素中最早发现的一种。

一、理化性质与体内分布

维生素B1 常以其盐酸盐的形式出现，为白色结晶，极易溶于水。lg 盐酸硫胺素可溶于lrnl 水中，但仅1％溶于乙醇，不溶于其他有机溶剂。维生素B1 固态形式比较稳定，在100℃时也很少破坏。水溶液呈酸性时稳定，在pH<5 时，加热至120℃仍可保持其生理活性，在pH3 时，即使高压蒸煮至140℃，1 小时破坏也很少。在碱性环境中易被氧化失活，且不耐热，在pH>7 的情况下煮沸，可使其大部分或全部破坏，甚至在室温下储存，亦可逐渐破坏。亚硫酸盐在中性及碱性介质中能加速硫胺素的谷物、豆类时，不宜用亚硫酸盐作为防腐剂，或以二氧化硫熏蒸谷仓。

(二)体内分布

正常成年人体内维生素B1 的含量约25～30mg，其中约50％在肌肉中。心脏、肝脏、肾脏和脑组织中含量亦较高。体内的维生素B1 中80％以焦磷酸硫胺素(thiaminpyrophosphate ， TPP) 形式贮存， 10 ％ 为三磷酸盐硫胺素(thiamintriphosphate，TTP)，其他为单磷酸硫胺素(thiamin monophoshpate，TMP)。体内维生素B1 的生物半衰期为9～18 天，如果膳食中缺乏维生素B1，在1～2 周后人体组织中的维生素B1 含量就会降低，因此，为保证维持组织中的正常含量，需要定期供给。

一、牢理功能与缺乏

1.构成辅酶，维持体内正常代谢维生素B1 在硫胺素焦磷酸激酶在作用下，与三磷酸腺苷(ATP)结合形成TPP。TPP 是维生素B1 的活性形式，在体内构成а-酮酸脱氢酶体系和转酮醇酶的辅酶。

2.抑制胆碱酯酶的活性，促进胃肠蠕动维生素B1 可抑制胆碱酯酶对乙酰胆碱的水解。乙酰胆碱(副交感神经化学递质)有促进胃肠蠕动作用。维生素B1 缺乏时胆碱酯酶活性增强，乙酰胆碱水解加速，因而胃肠蠕动缓慢，腺体分泌减少，食欲减退。

3.对神经组织的作用维生素B1 对神经组织的确切作用还不清楚。只是发现在神经组织以TPP 含量最多，大部分位于线粒体，10％在细胞膜。目前认为硫胺素三磷酸酯(TrP)可能与膜钠离子通道有关，当TTP 缺乏时渗透梯度无法维持，引起电解质与水转移。

(二)维生素B1 缺乏

如果维生素B1 摄人不足或机体吸收利用障碍，以及其他各种原因引起需要量增加等因素，能引起机体维生素B1 缺乏。维生素B1 缺乏引起的疾病称脚气病，临床上根据年龄差异分为成人脚气病和婴儿脚气病。

三、吸收与代谢

食物中的维生素B1 有3 种形式：即游离形式、硫胺素焦磷酸酯和蛋白磷酸复合物。结合形式的维生素B1 在消化道裂解后被吸收。吸收的主要部位是空肠和回肠。浓度高时为被动扩散，浓度低时为主动吸收。主动吸收时需要钠离子及ATP，缺乏钠离子及ATP 酶可抑制其吸收。大量饮茶会降低肠道对维生素B1 的吸收。酒中含有抗硫胺素物质，摄人过量，也会降低维生素B1 的吸收和利用。此外叶酸缺乏可导致吸收障碍。

维生素B1 进入小肠细胞后，在三磷酸腺苷作用下磷酸化成酯，其中约有80％磷酸化为TPP，10％磷酸化为TTP，其余为TMP。在小肠的维生素B1 被磷酸化后，经门静脉被运送到肝脏，然后经血转运到各组织。

血液中的硫胺素约90％存在于血细胞中，其中90％在红细胞内。血清中的硫胺素有20％～30％与白蛋白结合在一起。

维生素B1 由尿排出，不能被肾小管再吸收，由尿排出的多为游离型，尿中维生素B1 的排出量与摄入量有关。在热环境中，汗中排出的维生素B1 可达90～150μg／L。如果每天摄入的维生素B1 超过0.5～0.6mg，尿中排出量随摄人量的增加而升高，并呈直线关系，但当维生素B1 摄人量高至一定量时，其排出量即呈较平稳状态，此时可见一折点，可视为营养素充裕的标志。此折点受劳动强度和环境因素影响。

四、过量危害与毒性

由于摄人过量的维生素B1 很容易从肾脏排出，因此罕见人体维生素B1 的中毒报告。

有研究表明，每日口服500mg，持续1 个月，未见毒性反应。但也有资料显示如摄入量超过推荐量的100 倍，发现有头痛、抽搐、衰弱、麻痹、心律失常和过敏反应等症状。

五、营养状况评价

人体维生素B1 的营养状况，可通过膳食调查、尿排出量、红细胞转酮醇酶活性等方法进行评价。

(一)膳食调查

通过膳食调查，可了解维生素B1 的摄人量。体格检查可发现有无维生素B1 缺乏的临床表现。

(二)尿中硫胺素排出量

1.负荷试验成人一次口服5mg 硫胺素后，收集测定4 小时尿硫胺素排出量。

评价标准：<100μg 为缺乏，100g～200μg 为不足，>200μg 为正常。

2.克肌酐尿硫胺素排出量由于尿肌酐具有排出速率恒定及不受尿量多少影响的特点，因此可用相当于含lg 肌酐的尿中硫胺素排出量的多少，来反映机体的营养状况。以维生素B1μg／g 肌酐表示。成人评价标准：<27 为缺乏，27～66 为不足，>66 为正常。

3.全日尿硫胺素排出量收集测定24 小时尿。评价标准：<50μg／d 为缺乏，50～150μg／d 为不足，>150μg／d 为正常。

(三)红细胞转酮醇酶活性系数(erythrocyte transketolase activity coefficient，ETK—AC)或称ETK-TPP 效应一般认为TPP>15％为不足，>25％为缺乏。由于维生素B1 缺乏早期就可见转酮醇酶活力下降，故此法是目前评价维生素B1 营养状况的较可靠的方法。

六、需要量与膳食参考摄入量

由于硫胺素在能量代谢，尤其是碳水化合物代谢中的重要作用，其需要量常取决于能量的摄人，因此传统上按每4184kJ(1000kcal)能量消耗为单位，来确定维生素B1 的需要量。

但目前认为用每日摄入量表示，能更好地评价维生素B1 的营养状况。

我国王成发等采用缺乏补充法研究结果显示，成年男子每日维生素B1 摄入量在1.2mg以下时，每日尿中的平均排出量与摄人量呈直线关系，当摄入量高于1.2mg 时，排出量维持在平稳状态，在摄人量1.2mg 时出现折点。在尿负荷试验也显示出类似结果，据此认为1.2mg为最低需要量。国外研究认为，男性最低需要量为1.22mg，女性为1.03mg，与我国研究结

果类似。

根据国内外研究结果，2000 年中国营养学会的《中国居民膳食营养素参考摄人量》提出，成年男女的RNl 分别为1.4mg／d 和1.3mg／d，UL 为50mg／d。

七、食物来源

维生素B1 广泛存在于天然食物中，但含量随食物种类而异，且受收获、贮存、烹调、加工等条件影响。最为丰富的来源是葵花子仁、花生、大豆粉、瘦猪肉；其次为粗粮、小麦粉、小米、玉米、大米等谷类食物；鱼类、蔬菜和水果中含量较少。

第七节  维生素B2

维生素B2 又称核黄素(riboflavine)，维生素B2 由异咯嗪加核糖醇侧链组成，并有许多同系物。

一、理化性质与体内分布

(一)性质

维生素B2 在水中的溶解度很低，在27.5℃时，每lOOml 可溶解12mg。但其在pH<1时形成强酸盐，在pH>10 时可形成强碱盐而易溶于水。维生素B2 的中性和弱碱性溶液为黄色。维生素B2 在强酸性溶液中稳定，其强酸溶液为白色。维生素B2 在生物和化学还原过程中，从离子态(半苯醌)到无色、无荧光的1、 5-二羟形式，后者暴露于空气中可快速地被重新氧化。

(二)体内存在形式与分布

膳食中大部分维生素B2 是以黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸辅酶形式和蛋白质结合。进入胃后，在胃酸的作用下，黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸与蛋白质分离，并通过磷酸化与脱磷酸化的主动过程快速吸收。进入血液后，一部分与白蛋白结合，大部分与其他蛋白质如免疫球蛋白结合运输。维生素B2 在生理浓度下，通过特殊载体蛋白进入人体内

组织器官细胞，高浓度情况下可通过扩散进入人体内器官细胞。

在体内大多数组织器官细胞内，一部分转化为黄素单核苷酸(FMN)，大部分转化为黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)，然后与黄素蛋白结合。前者占维生素B2 量的60％～95％，后者占维生素B2 量的5％～22％，游离维生素B2 仅占2％以下。肝、肾和心脏中结合型维生素B2 浓度最高，在视网膜、尿和奶中有较多的游离维生素B2 脑组织中维生素B2 的含量不高，其浓度

相当稳定。

据估计，成年人体内存在维生素B2 可维持机体2～6 周的代谢需要。维生素B2 亦可通过胎盘转运，人类血液中维生素B2 和脐带血中维生素B2 的比例为1：4.7。

二、生理功能与缺乏

(一)生理功能

维生素B2 以辅酶形式参与许多代谢中的氧化还原反应，在细胞呼吸链中的能量产生中发挥作用，或直接参与氧化反应，或参与复杂的电子传递系统。

黄素蛋白催化不同的化学反应，有依赖于嘧啶核苷酸和不依赖于嘧啶核苷酸的脱氢反应、含硫化合物的反应、羟化反应、氧化脱羧反应、氧气还原为过氧化氢等。

很多黄素蛋白化合物含有金属，如铁、钼及锌，黄素通过与金属的结合调节单电子与双电子供体之间的传递。

维生素B2 在氨基酸、脂肪酸和碳水化合物的代谢中均起重要作用，可归纳如下几方面：

1.参与体内生物氧化与能量生成。维生素B2 在体内以FAD、FMN 与特定蛋白质结合，形成黄素蛋白，通过三羧酸循环中的一些酶及呼吸链等参与体内氧化还原反应与能量生成。

2.FAD 和FMN 分别作为辅酶参与色氨酸转变为烟酸和维生素B2 转变为磷酸吡哆醛的过程。

3.FAD 作为谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与体内抗氧化防御系统，维持还原性谷胱甘肽的浓度。由维生素B2 形成的FAD 被谷胱甘肽还原酶及其辅酶利用，并有利于稳定其结构，NADPH在一磷酸己糖旁路中由葡萄糖-6-磷酸脱氢酶产生，谷胱甘肽还原酶在NADPH 消耗时，将氧化型谷胱甘肽(GSSG)转化为还原型谷胱甘肽(GSH)，恢复其还原作用，如将过氧化氢转化为

水等。

4.与细胞色素P450 结合，参与药物代谢，提高机体对环境应激适应能力。

(二)缺乏

1.原因维生素B2 缺乏最常见的原因为膳食供应不足、食物的供应限制、储存和加工不当导致维生素B2 的破坏和丢失。胃肠道功能紊乱，如腹泻、感染性肠炎、过敏性肠综合征。有些病人有先天遗传缺陷，影响正常黄素蛋白结构。

体内激素紊乱如甲状腺素紊乱可影响维生素B2 利用吩噻嗪衍生物。苯巴比妥可诱导微粒体酶对维生素B2 的7.甲基氧化。使用利尿剂和血液透析病人体内维生素B2 和其他水溶性维生素丢失增加。用光疗法治疗新生儿黄疸时，可造成维生素B2 侧链的光化学反应，如果不补充维生素B2 常导致维生素B2 缺乏。处于氮丢失的代谢异常病人维生素B2 排泄增加。

如蛋白质一能量营养不良时伴有维生素B2 吸收利用减少。机体感染时，即使胃肠功能正常，也有时会吸收不良、利用不良或排泄增加。

2.缺乏表现人体如果3～4 个月不供应维生素B2，就可观察到单纯维生素B2 缺乏，呈现特殊的上皮损害、脂溢性皮炎、轻度的弥漫性上皮角化并伴有脂溢性脱发和神经紊乱。同时机体中有些黄素酶的活性异常降低，其中最明显的是红细胞内谷胱甘肽还原酶，此酶为体内维生素B2 营养状况的标志。在维生素B2 缺乏时，黄素蛋白的生物合成将丧失。维生素B2 缺

乏导致能量、氨基酸和脂类代谢受损。

维生素B2 缺乏常伴有其他营养素缺乏，上述维生素B2 缺乏会影响维生素B2 和烟酸的代谢。维生素B2 缺乏在小肠产生粘膜过激反应，小肠绒毛数量减少而长度增加，小肠绒毛上皮细胞的转运速度增加，这些形态学上的变化与肠道内膳食铁的吸收降低有关，引起继发性铁营养不良、引起继发性贫血。

此外，严重维生素B2 缺乏可引起免疫功能低下和胎儿畸形。

三、吸收与代谢

食物中维生素B2 与蛋白质形成的结合物，进入消化道后，先在胃酸、蛋白酶的作用下，水解释放出黄素蛋白，然后在小肠上端磷酸酶和焦磷酸化酶的作用下，水解为游离维生素B2。维生素B2 在小肠上端以依赖Na+的主动转运方式吸收，饱和剂量为66.5μmol(25mg)。

吸收后的维生素B2 中，绝大部分又很快在肠粘膜细胞内，被黄素激酶磷酸化为FMN，这一过程需由ATP 供能。大肠也吸收一小部分维生素B2。

许多因素可影响维生素B2 的吸收，如胃酸、胆汁酸盐有促进维生素B2 吸收的作用。维生素B2 摄人量与其吸收量成正比。氢氧化铁和氢氧化镁、酒精等可以干扰维生素B2 的肠道吸收。其他如咖啡因、糖精、铜、锌、铁离子等也影响维生素B2 吸收。牛奶中含有10％～12％的10’-(2’-羟乙基)-黄素，这种代谢产物具有竞争抑制细胞吸收维生素B2 及磷酸激

酶对维生素B2 的作用。

外周血液中的维生素B2 大部分与蛋质结合，有小部分与免疫球蛋白IgG 相结合转运。

在生理浓度下，维生素B2 通过特异载体蛋白进入细胞内，但在高浓度时，可通过扩散进入细胞内。组织细胞对维生素B2 的吸收具有相对专一性。肝实质细胞和肾近曲小管上皮细胞吸收维生素B2 对不依赖Na+存在。妊娠田俸内维生素B2 载体蛋白增加，有利于胎盘吸收更多的维生素B2。

正常成年人从膳食中摄入的维生素B260％～70％从尿液中排出。维生素B2 摄入过量后，也很少在体内储存，主要随尿液排出。另外，还可以从其他分泌物如汗液中排出，汗中维生素B2 的排出量约为摄食量的3％。

一些因素可以影响维生素B2 的排出。例如，人体长期服用1～10mg 的硫胺素可增加维生素B2 在尿中的排出，增加蛋白质的摄入量可减少汗液中维生素B2 的排出。黄素可从乳腺排泄，并称之为乳黄素。

四、过量危害与毒性

从膳食中摄取高量维生素B2 的情况未见报道。有人一次性服用60mg 并同时静脉注射11.6mg 的维生素B2 未出现不良反应。可能与人体对维生素B2：的吸收率低有关，机体对维生素B2 的吸收有上限，大剂量摄人并不能无限增加机体对维生素B2：的吸收。

此外，过量吸收的维生素B2 也很快从尿中排出体外。

五、营养状况评价

人体维生素B2 的营养状况评价，除了通过膳食调查得到维生素B2 摄人量，以及体格检查发现维生素B2 缺乏外，常用测定空腹尿液或24 小时任意一次尿样中维生素B2 含量，或用尿负荷试验的方法，红细胞中维生素B2 类物质含量和红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数等指标予以评价。

在维生素B2 摄入量充足时，成人每天从尿中排出的量大于0.32μmol(120μg)，或O.21μmoL／g(80μg／g)肌酐为正常；当缺乏时可低至27μg 肌酐。我国常用的口服5mg 维生素B2 后测定4 小时负荷尿中维生素B2 排出量，评价机体维生素B2 营养状况，以≥1300μg 为正

常，500～1300μg 为不足，<500μg 为缺乏。

目前，也常测定新鲜红细胞破裂后谷胱甘肽还原酶活力，以评价机体维生素B2 营养状况。此法为灵敏的功能性指标。所得结果以活性系数AC 或EGRAC 表示，AC<1.2 为维生素B2营养水平正常，1.2～1.5 为不足，>1.5 为缺乏。目前该方法虽然被广泛接受，但对6-磷酸葡萄糖缺乏的病人不能使用此方法，因为，这种病人红细胞中还原酶对FAD 的需要量显著增加。另外，用次黄嘌呤和腺嘌呤核苷酸处理血液也可提高AC 系数。

六、需要量与膳食参考摄人量

维生素B2 与体内能量代谢密切相关，有研究结果表明体力活动增加，尿维生素B2 排出减少，同时，血中红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数下降，间接说明能量代谢可能与维生素B2 需要量有关。

膳食模式对维生素B2 的需要量有一定影响，低脂肪、高碳水化合物膳食使机体对维生素B2 需要量减少，高蛋白、低碳水化合物膳食或高蛋白、高脂肪、低碳水化合物膳食可使机体对维生素B2 需要增加。

机体维生素B2 需要量应从蛋白质和能量摄人量及机体代谢状况三方面来考虑。成人每天摄人0.4mg／4184kJ 维生素B2 可预防临床缺乏症出现。从尿中排出量，红细胞中维生素B2 和红细胞谷胱甘肽还原酶活性等指标估计，成人和儿童每天摄人0.5m/4184kJ 时可维持体内需要。

目前对所有年龄段的人维生素B2 推荐量为0.6mg／4184kJ。中国营养学会(2000 年)制订的居民膳食维生素B2 推荐摄人量(RNI)，成人(18 岁～)男性为1.4 mg／d，女性为1.2 mg／d。

七、食物来源

维生素B2 广泛存在于奶类、蛋类、各种肉类、动物内脏、谷类、蔬菜和水果等动物性和植物性食物中。主要以FMN、FAD 的形式与食物中蛋白质结合。粮谷类的维生素B2 主要分布在谷皮和胚芽中，碾磨加工可丢失一部分维生素B2。如精白米维生素B2 的存留率只有11％。小麦标准粉维生素B2 的存留率只有35％。因此，谷类加工不宜过于精细。绿叶蔬菜中

维生素B2 含量较其他蔬菜高。

扩展阅读：

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