极品飞车9警车标志:人体六大营养素详解

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 14:35:43

营养素概念

  营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。凡是能维持人体健康以及提供生长、发育和劳动所需要的各种物质均称为营养素。人体所必需的营养素有蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、水等6类。

六大营养素

  六大营养素分为蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素、水、脂肪。

  1 蛋白质

  是维持生命不可缺少的物质。人体组织、器官由细胞构成,细胞结构的主要成分为蛋白质。机体的生长、组织的修复、各种酶和激素对体内生化反应的调节、抵御疾病的抗体的组成、维持渗透压、传递遗传信息,无一不是蛋白质在起作用。婴幼儿生长迅速,蛋白质需要量高于成人,平均每天每公斤体重需要2克以上。肉、蛋、奶、豆类含丰富优质蛋白质,是每日必须提供的。注意:

  ①搭配的原则如动、植物食品的搭配;多品种食物的搭配。

  ②不过量提供的原则。婴幼儿期蛋白质热量占总热量12%~14%为宜,过多会影响蛋白质正常功能的发挥,造成蛋白质消耗,影响体内氮平衡。

  ③不过少提供的原则。蛋白质提供过少明显影响生长发育的速度,生化反应下降,抗病能力下降,甚至导致营养不良。结果不仅仅造成生长落后,还会因影响脑细胞发育,造成智力落后。

  2 脂肪

  是储存和供给能量的主要营养素。每克脂肪所提供的热能为同等重量碳水化合物或蛋白质的2倍。机体细胞膜、神经组织、激素的构成均离不开它。脂肪还起保暖隔热;支持保护内脏、关节、各种组织;促进脂溶性维生素吸收的作用。婴儿每天每公斤体重需要4克脂肪,动物和植物来源的脂肪均为人体之必需,应搭配提供。每日脂肪供热应占总热卡的20%~25%。

  3 碳水化合物

  是为生命活动提供能源的主要营养素,它广泛存在于米、面、薯类、豆类、各种杂粮中,是人类最重要、最经济的食物。这类食物每日提供的热卡应占总热卡的60%~65%。任何碳水化合物到体内经生化反应最终均分解为糖,因此亦称之为糖类。除供能外,它还促进其他营养素的代谢,与蛋白质、脂肪结合成糖蛋白、糖脂,组成抗体、酶、激素、细胞膜、神经组织、核糖核酸等具有重要功能的物质。这类食物的重要性不言而喻,但也需提醒家长不要过早过多的加米粉;过多给孩子食物中加糖,这会导致肥胖,给孩子日后的健康埋下祸根。

  纤维素是不被消化的碳水化合物,但其作用不可忽视。纤维素分水溶性和非水溶性两类。非水溶性纤维素不被人体消化吸收,只停留在肠道内,可刺激消化液的产生和促进肠道蠕动,吸收水分利于排便,对肠道菌群的建立也起有利的作用;水溶性纤维素可以进入血液循环,降低血浆胆固醇水平,改善血糖生成反应,影响营养素的吸收速度和部位。水果、蔬菜、谷类、豆类均含较多纤维素,可供家长选择。

  4 维生素

  对维持人体生长发育和生理功能起重要作用,可促进酶的活力或为辅酶之一。维生素可分两类,一类为脂溶类维生素包括Vit.A、D、E、K,它们可在体内储存,不需每日提供,但过量会引起中毒;另一类为水溶性维生素包括维生素B族、维生素C等,这一类占大多数,它们不在体内储存,需每日从食物提供,由于代谢快不易中毒。维生素A、D、B、C、E、K、叶酸……各司其职,缺一不可,因此给孩子提供新鲜蔬菜、水果、肝、蛋黄,适当吃点粗粮,多晒晒太阳,就显得格外必要了。

  5 矿物质

  是人体主要组成物质,碳、氢、氧、氮约占人体重总量的96%,钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫占3.95%,其他则为微量元素共41种,常为人们提到的有铁、锌、铜、硒、碘等。每种元素均有其重要的、独特的、不可替代的作用,各元素间又有密切相关的联系,在儿童营养学研究中这部分占很大比例。矿物质虽不供能,但有重要的生理功能:①构成骨骼的主要成份;②维持神经、肌肉正常生理功能;③组成酶的成分;④维持渗透压,保持酸碱平衡。矿物质缺乏与疾病相关,比如说缺钙与佝偻病;缺铁与贫血;缺锌与生长发育落后;缺碘与生长迟缓、智力落后等等,均应引起足够的重视。

  6 水

  是维持生命必需的物质,机体的物质代谢,生理活动均离不开水的参与。正常成人水分大约为70%,婴儿体重的80%左右是水,老年人身体55%是水分。每天每公斤体重需水约150毫升,母乳中绝大部分是水,母乳喂养喂水要适当调整。可以用150毫升乘上体重的公斤数得出需水量,再减去食入的奶量,就可得出应喂水的量。水来源于各种食物和饮水。

营养素来源

  1 含蛋白质较多的食物

  动物性食物中以蛋类(鸡、鸭、鹅、鹌鹑蛋)、瘦肉(猪、羊、牛、家禽肉等)、乳类(母乳、羊、牛乳)、鱼类(淡水、海水)、虾(淡水、海水)等含量丰富。植物性食物中以黄豆、蚕豆、花生、核桃、瓜籽含量较多,米、麦中也有少量的蛋白质。

  2 含脂肪较多的食物

  动物油,如猪油、鱼肝油;植物油,如菜油、花生油、豆油、芝麻油。肉类、蛋、黄豆等也含有脂肪。

  3 含碳水化合物较多的食物

  谷类:米、面、玉米;淀粉类:红薯、山芋、土豆、芋头、绿豆、豌豆;糖类:葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖;还有水果、蔬菜。

  4 含矿物质较多的食物

  含钙较多的食物:豆类、奶类、蛋黄、骨头、深绿色蔬菜、米糠、麦麸、花生、海带、紫菜等。

  含磷较多的食物:粗粮、黄豆、蚕豆、花生、土豆、硬果类、肉、蛋、鱼、虾、奶类、肝脏等。

  含铁较多的食物:以肝脏中含铁最丰富,其次为血、心、肝、肾、木耳、瘦肉、蛋、绿叶菜、小白菜、雪里蕻、芝麻、豆类、海带、紫菜、杏、桃、李等。谷类中也含有一定量的铁质。

  含锌较多的食物:海带、奶类、蛋类、牡蛎、大豆、茄子、扁豆等。

  含碘较多的食物:海带、紫菜等。

  含硒较多的食物:海产品、肝、肾、肉、大米等。

  5 含维生素较多的食物

  含丰富维生素A的食物:鱼肝、牛奶、蛋黄、蔬菜(苜蓿、胡萝卜、西红柿、南瓜、山芋等)、水果(杏、李子、樱桃、山楂等)。蔬菜及水果中所含的胡萝卜素,即维生素A的前身。

  含维生素B1较多的食物:谷类、麦麸、糠皮、豆类、肝类、肉类、蛋类、乳类、水果、蔬菜等。

  含维生素B2较多的食物:肝、肾、蛋黄、酵母、牛奶、各种叶菜(菠菜、雪里蕻、芹菜等)。

  含维生素C较多是食物:新鲜蔬菜、水果和豆芽等。

  含维生素D较多的食物:鱼肝油、蛋黄、牛奶及菌类、干菜。

  含叶酸较多的食物:酵母、肝及绿叶蔬菜。

食物营养素含量

  成分举例

  食物中某类营养素的营养价值不仅与含量有关,还与它的组分构成和营养效价有关。了解各类营养素含量较高的食物,有助于各种食物的合理搭配和重点补充某种特定的营养元素。

  动物性食物的蛋白质含量都较高,一般在20%左右,植物性食物中,蛋白质含量最高的要数大豆,每百克含36克

  脂肪含量最高的动物性食品是猪肉,含60%左右,植物性食物是各种油料作物,其中又以芝麻含油最多,达61%。

  碳水化合物含量最高的是各种谷物,其中又以稻米为最高,达77%,动物性食物中含糖类最高的是羊肝,达4%。

  维生素B1含量最高的食物是花生仁和豌豆,每百克分别含1.07毫克和1.02毫克。维生素B2含量最高的是羊肝、猪肝和紫菜,每百克分别含3.57毫克、2.11毫克和2.07毫克。尼克酸含量最高的食物是羊肝和牛肝,每百克分别含18.9毫克和16.2毫克。维生素C含量最高的食物是鲜枣和辣椒,每百克分别含540毫克和185毫克。维生素A含量最高的食物是各种动物肝脏和鸡蛋黄,如每百克鸡肝含50900国际单位,羊肝含29900国际单位,鸡蛋黄3500国际单位。维生素D含量最高的食物是鱼肝油,每百克含8500国际单位。维生素E含量最高的是小麦胚芽油,每百克达149毫克。

  含钙元素最多的食物是虾皮,每百克含991毫克。含磷元素最多的食物是虾皮和全脂牛奶粉,每百克分别含有1805毫克和883毫克。含铁元素最多的食物是黑木耳和海带,每百克分别含185毫克和150毫克。此外,猪肝、牛肾和羊肾中含铁量也是很高的。含碘最多的食物是海带,每百克含2400毫克。含锌最多的食物是生蚝和海蛎,每百克含量达到71毫克和47毫克。

  蔬菜营养丰富

  黄色胡萝卜比红色胡萝卜营养价值高,其中除含大量胡萝卜素外,还含有强烈抑癌作用的黄碱素,有预防癌症的功能用。科学家还发现,同一株菜的不同部位,由于颜色不同,其营养价值也不同,其营养价值也不同。

  大葱的葱绿部分比葱白部分营养价值要高得多,每100克葱绿含维生素B1及维生素C的含量也不及葱绿部分的一半。颜色较绿的芹菜叶比颜色较浅的芹菜叶和茎含的胡萝卜素多6倍,维生素D多4倍。另外由于每种蔬菜所含营养素种类和数量各异,而人体的营养需要又是多方面的。在选用蔬菜时除了要注意蔬菜的颜色深浅外,还应考虑多种蔬菜搭配及蔬菜和肉食混吃。

  每一种青菜的营养素含量都会有些不同:颜色深的蔬菜比色浅的营养价值高,它们的排列顺序是绿色、红紫色、黄色、白色。绿色蔬菜有芥菜、油菜、青菜、苋菜、菠菜、芹菜等;红紫色蔬菜有紫甘蓝、红菜苔、紫扁豆、茄子等;黄色蔬菜有西红柿、胡萝卜、红薯、卷心菜等;白色蔬菜包括冬瓜、甜瓜、竹笋、茭白和菜花等。绿色蔬菜中含有丰富的叶绿素、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、维生素B12 、维生素C 以及钙、钾等;白色蔬菜主要含糖类和水分,营养价值远逊于前者。黄色(包括红色)蔬菜则介于两者之间。在同一种蔬菜中,颜色不同,其营养成分含量也不同。如紫色茄子比白色的营养价值高,红色胡萝卜比黄色的营养价值高。

  颜色深的蔬菜往往含有较多的生物活性物质,具有较强的抗氧化能力。水果中含丰富的有机酸和多种消化酶类,能帮助消化,促进食欲,增强肠胃蠕动,有利于排便、降低胆固醇。

 

人体六大营养素之------

 

水的物理性质

  1.纯净的水是无色、无味、无嗅的透明液体。

  2.水在1个大气压(atm,1atmosphere)时(101.325千帕斯卡(kPa)),温度在0 ℃以下为固体(固态水),0℃为水的冰点。从0℃~100℃之间为液体(通常情况下水呈现液态)。100℃以上为气体(气态水),100℃为水的沸点。纯水在0℃时密度为999.87千克/立方米,在沸点时水的密度为958.38千克/立方米,密度减小4%。在4℃是密度最大,为1000千克/立方米。

  CAS: 7732-18-5

  分子式: H2O

  分子量: 18.02

  沸点: 100℃

水的化学性质

  1.稳定性:在1000℃以上才开始分解。

  水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H2OH++OH- 或 H2O+H2OH3O++OH-

  2.水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

  Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑

  3Fe+4H2O(水蒸气)=Fe3O4+4H2↑

  C+H2O=CO↑+H2↑(高温)

  3.水的还原性:

  最活泼的非金属氟可将水中负二价氧,氧化成氧气,水表现还原性 2F2+2H2O=4HF+O2↑

  4.水的电解:

  水在电流作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧 2H2O=2H2↑+O2↑

  5.水化反应:

  水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。

  Na2O+H2O=2NaOH

  CaO+H2O=Ca(OH)2

  SO3+H2O=H2SO4

  P2O5+3H2O=2H3PO4

  CH2=CH2+H2O←→C2H5OH

  6.水解反应

  盐的水解 氮化物水解:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑

  碳化钙水解: CaC2(电石)+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑

  卤代烃水解: C2H5Br+H2O←→C2H5OH+HBr

  醇钠水解: 酯类水解:

  C2H5ONa+H2O→C2H5OH+NaOH

  CH3COOC2H5+H2O←→CH3COOH+C2H5OH

  多糖水解:(C6H10O5)n+nH2O←→nC6H12O6

  7.水分子的直径

  数量级为10的负十次方,一般认为水的直径为2~3个此单位.。

  8.水的电离:

  在水中,有极小一部分的水分子电离生成离子。

  H2O←→H+ +OH-

  由于仅有一小部分的水分子发生上述反应,所以纯水的Ph值十分接近7.

水的组成及实验

  水的组成 长期以来,人们一直认为水是一种单质,因为用一般的加热方法很难把它分解。直到18世纪末,才由科学家用实验证明了水是一种化合物。

  水是由什么元素组成的化合物呢?我们可以通过下面两种不同的方法进行研究。

  【实验1】 在水电解器的玻璃管里装满水,通直流电,观察电极上和玻璃管内生成的气体和它的体积。过一会儿用点燃的木条分别检验两根玻璃管内的气体。

  实验表明,当接通直流电后,电极上就有气泡产生,两根玻璃管中汇集了无色的气体。其中连接正极一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少,它们的体积比大约是1∶2。

  反应化学方程式:2H2O==通电==2H2↑+O2↑

  体积小的气体,能使燃着的木条燃烧得更旺,证明它是氧气。   体积大的气体,能够燃烧,这是氢气。

  水电解生成了氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的化合物。

  【实验2】点燃从氢气发生装置中产生的纯净氢气。将点燃氢气的尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶里。仔细看一看集气瓶的内壁有什么现象。

  干燥的集气瓶内壁蒙上了一层水汽,说明氢气跟氧气反应生成了水.这个反应表示如下:

  无论是水的电解,还是氢气在氧气中燃烧,两个实验都证明了水确实是由氢元素和氧元素组成的化合物。人们经过大量的实验测定和科学分析,证实了1个水分子是由两个氢原子和1个氧原子构成的。水的分子式是H2O。

  化合反应和分解反应 仔细分析上述两个实验所发生的反应,我们发现这两个反应的形式不一样。电解水所发生的反应是由水一种物质反应生成了氢气和氧气两种物质。

  化学上把由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。高锰酸钾受热后生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,这也是分解反应。

  氢气在氧气中燃烧生成水的实验是由氢气和氧气两种物质反应生成了水一种物质。

  化学上把由两种或两种以上物质反应生成一种其他物质的反应叫做化合反应。镁在空气中燃烧生成氧化镁,也是化合反应。

  分解反应和化合反应是化学反应中两种最基本的反应类型。

水的影响

  1、对气候的影响

  水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。

  海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。

  雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,夏季风带来了丰富的水气,夏秋多雨,冬春少于,形成明显的干湿两季。

  此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。 

  2、对地理的影响

  地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。

  地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。

  地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(或97.2%);冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%);地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%);湖泊、内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%);大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.001%)。 

  3、对生命的影响

  地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生命体的重要组成部分。人体中水占体重的70%;水是维持生命必不可少的物质,人对饮用水还有质量的要求,如果水中缺少人体必需的元素或有某些有害物质,或遭到污染水质,达不到饮用要求,就会影响人体健康。水中生活着大量的水生植被等水生生物。

  水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。

水的分类

  分软水:硬度低于8度的水为软水。(不含或较少含有钙镁化合物)

  硬水:硬度高于8度的水为硬水。(含较多的钙镁化合物).硬水会影响洗涤剂的效果;锅炉用水硬度高了十分危险,不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏;人长期饮用危害健康.硬水加热会有较多的水垢。

  饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:

  淡水 咸水 生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。 天然水:鱼 土壤水:贮存于土壤内的水

  地下水:贮存于地下的水 超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业

  结晶水:又称水合水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。

  重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。

  超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。

氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。

地球上的水

  地球上水的总储量为138.6亿立方米,其中淡水只占0.9%;而对人类生活最密切的湖泊,河流和浅层地下的淡水仅占淡水总储量的0.02%。

水和农业的发展

  1.古中国人早已把水灵活运用到农业中:为保证水稻生活的环境湿润,他们在田沿筑起土埂,防止田内余水流失,大大提高了水稻产量。他们还使用桔槔,桔槔是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,当中是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶。当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处。桔槔早在春秋时期就已相当普遍,而且延续了几千年,是中国农村历代通用的旧式提水器具。

  2.古代亚述国王在其首都四周种满珍稀植物。为了灌溉这些植物,他修了一条长长的运河,用来从附近的水源处引水灌溉这些植物。

  3.在墨西哥前首都特诺奇幕特兰四周有许多湖,阿兹泰克人在湖中建台田。他们挖出湖里的淤泥铺在田上,再种上作物。阿兹泰克人在台田周围挖了沟渠,类似于中国的水田用于灌溉。

  4.以色列位于沙漠之中,沙漠占国土面积的60%,不仅耕地少,而且是一个半干旱地区,降雨量少,季节性强,区域分布不均,淡水资源缺乏的问题极为突出,出于生存和发展的需要,一建国就制定法律,宣布水资源为公共财产,由专门机构进行管理。除兴修水利外,还大力发展节水技术。农业生产中基本不用常见的漫灌、沟灌、畦灌方法。20世纪70年代末以前多采用喷灌,占灌溉面积的87%,滴灌占10%。80年代后,滴灌开始普遍采用,目前已占灌溉面积的90%,主要用于蔬菜、水果、花卉、棉花等种植上。滴灌投资并不比喷灌高,不仅节水,而且对地形、土壤、环境的适应性强,不受风力和气候影响,肥料和农药可同时随灌溉水施人根系,省肥省药,还可防止产生次生盐渍化,消除根区有害盐分。滴灌技术的采用,使作物产量成倍增长,种植业产值的90%以上来自灌溉农业。

饮用水的处理

  1. 先从河流等处引水至处理厂,同时用滤网滤除大型物体;

  2. 在过滤了大物的水中掺入明矾,将泥土等物与明矾粘合成矾花,然后沉淀水以滤除矾花;

  3. 当水流过沙和沙砾群时,滤除了一些有机物和化学成分(相当于现在家用过滤饮水机);

  4. 把氯加入水来杀死剩下的微生物;

  5. 可以加入钠或石灰来软化硬水,有时也用空气通风赶出水中的氯。

废水处理

  1. 废水流过沉淀槽,固状物会沉淀下来;

  2.在滴流过滤中,废水流过沙砾得以过滤,沙砾表面也可铺细菌,以分解污水中的废物;

  3. 还可在水中加入其他成分赶出化学成分;

  4. 水被排入露天池塘,可以天然净化。

水对人体的作用

  水是生命的源泉。人对水的需要仅次于氧气。人如果不摄入某一种维生素或矿物质,也许还能继续活几周或带病活上若干年,但人如果没有水,却只能活几天。

  人体细胞的重要成分是水,水占成人体重的60~70%,占儿童体重的80%以上。水份有什么作用呢?

  1.人的各种生理活动都需要水,如水可溶解各种营养物质,脂肪和蛋白质等要成为悬浮于水中的胶体状态才能被吸收;水在血管、细胞之间川流不息,把氧气和营养物质运送到组织细胞,再把代谢废物排出体外,总之人的各种代谢和生理活动都离不开水。

  2.水在体温调节上有一定的作用。当人呼吸和出汗时都会排出一些水分。比如炎热季节,环境温度往往高于体温,人就靠出汗,使水分蒸发带走一部分热量,来降低体温,使人免于中暑。而在天冷时,由于水贮备热量的潜力很大,人体不致因外界温度低而使体温发生明显的波动。

  3.水还是体内的润滑剂。它能滋润皮肤。皮肤缺水,就会变得干燥失去弹性,显得面容苍老。体内一些关节囊液、浆膜液可使器官之间免于摩擦受损,且能转动灵活。眼泪、唾液也都是相应器官的润滑剂。

  4.水是世界上最廉价最有治疗力量的奇药。矿泉水和电解质水的保健和防病作用是众所周知的。主要是因为水中含有对人体有益的成分。当感冒、发热时,多喝开水能帮助发汗、退热、冲淡血液里细菌所产生的毒素;同时,小便增多,有利于加速毒素的排出。

  5.大面积烧伤以及发生剧烈呕吐和腹泻等症状,体内大量流失水分时,都需要及时补充液体,以防止严重脱水,加重病情。  6.睡前一杯水有助于美容.上床之前,你无论如何都要喝一杯水,这杯水的美容功效非常大。当你睡着后,那杯水就能渗透到每个细胞里。细胞吸收水分后,皮肤就更娇柔细嫩。

  7.入浴前喝一杯水常葆肌肤青春活力.沐浴前一定要先喝一杯水。沐浴时的汗量为平常的两倍,体内的新陈代谢加速,喝了水,可使全身每一个细胞都能吸收到水分,创造出光润细柔的肌肤。

8 需要指出的是,对老人和儿童来说,自来水煮沸后饮用是最利于健康的,目前市场上出售的净水器,净化后会降低水内的矿物质,长期饮用效果并不如天然水源。

水污染分类

  水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。

  化学性污染

  污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具体污染杂质可分为6类:

  (1)无机污染物质:污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的pH值发生变化,妨碍水体自净作用,还会腐蚀船舶和水下建筑物,影响渔业。

  (2)无机有毒物质:污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质,主要有汞、镉、铅、砷等元素。

  (3)有机有毒物质:污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质,化学性质很稳定,很难被生物所分解。

  (4)需氧污染物质:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气,故称之为需氧污染物质。

  (5)植物营养物质:主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质,以及农田排水中残余的氮和磷。

  (6)油类污染物质:主要指石油对水体的污染,尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。

  物理性污染

  物理性污染包括:

  (1)悬浮物质污染:悬浮物质是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用,减少氧气的溶入,对水生生物不利。

  (2)热污染:来自各种工业过程的冷却水,若不采取措施,直接排入水体,可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象,从而危及鱼类和水生生物的生长。

  (3)放射性污染:由于原子能工业的发展,放射性矿藏的开采,核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用,使放射性废水、废物显著增加,造成一定的放射性污染。

  生物性污染

  生活污水,特别是医院污水和某些工业废水污染水体后,往往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌,如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体,随水流动而传播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病,如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境,保障人体健康的一大课题。

地球形成时水的来源

  水的来源

  地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。 

  当我们打开世界地图时,当我们面对地球仪时,呈现在我们面前的大部分面积是鲜艳的蓝色。从太空中看地球,我们居住的地球是一个椭圆形的,极为秀丽的蔚蓝色球体。水是地球表面数量最多的天然物质,它覆盖了地球70%以上的表面。地球是一个名副其实的大水球。

  也许有人会问:这么多的水是从哪儿来的?地球上本来就有水吗?

  地球刚刚诞生的时候,没有河流,也没有海洋,更没有生命,它的表面是干燥的,大气层中也很少有水分。那么如今浩瀚的大海,奔腾不息的河流,烟波浩淼的湖泊,奇形怪状的万年冰雪,还有那地下涌动的清泉和天上的雨雪云雾,这些水是从哪儿来的呢?

  原来地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的,它的基本组成有氢气和氮气以及一些尘埃。固体尘埃聚集结合形成地球的内核,外面围绕着大量气体。地球刚形成时,结构松散,质量不大,引力也小,温度很低。后来,由于地球不断收缩,内核放射性物质产生能量,致使地球温度不断升高,有些物质慢慢变暖熔化,较重的物质,如铁、镍等聚集在中心部位形成地核,最轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低,地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高,岩浆活动就非常激烈。火山爆发十分频繁,地壳也不断发生变化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地与山谷,同时喷发出大量的气体。由于地球体积不断缩小,引力也随之增加,此时,这些气体已无法摆脱地球的引力,从而围绕着地球,构成了“原始地球大气”。原始大气由多种成分组成,水蒸气便是其中之一。

  水蒸气又是从那儿来的呢?组成原始地球的固体尘埃,实际上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,这些碎片多是无机盐之类的东西,在它们内部蕴藏着许多水分子,即所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云,变成雨,落成地面上,聚集在低洼处,逐渐积累成湖泊和河流,最后汇集到地表最低区域形成海洋。

  地球上的水在开始形成时,不论湖泊或海洋,其水量不是很多,随着地球内部产生的水蒸气不断被送入大气层,地面水量也不断增加,经历几十亿年的地球演变过程,最后终于形成我们现在看到的江河湖海。

水也会衰老

  通常我们只知道动物和植物有衰老的过程,其实水也会衰老,而且衰老的水对人体健康有害。据科研资科表明,水分子是主链状结构,水如果不经常受到撞击,也就是说水不经常处于运动状态,而是静止状态时,这种链状结构就会不断扩大、延伸,就变成俗称的“死水”,这就是衰老了的老化水。现在许多桶装或瓶装的纯净水,从出厂到饮用,中间常常要存放相当长一段时间。桶装或瓶装的饮用水,被静止状态存放超过3天,就会变成衰老了的老化水,就不宜饮用了。

  储存较长时间的水有关未成年人如常饮用存放时间超过3天的桶装或瓶装水会使细胞的新陈代谢明显减慢,影响生长发育,而中老年人常饮用这类变成老化水的桶装或瓶装水,就会加速衰老。专家研究提出,近年来,许多地区食道癌及胃癌发病率增多,可能与饮用水有关。研究表明,刚被提取的、处于经常运动、撞击状态的深井水,每升仅含亚硝酸盐0.017毫克。但在室温下储存3天,就会上升到0.914毫克,原来不含亚硝酸盐的水,在室温下存放一天后,每升水也会产生亚硝酸盐0.0004毫克,3天后可上升0.11毫克,20天后则高达0.73毫克,而亚硝盐可转变为致癌物亚硝胺。有关专家指出:对桶装水想用则用,不用则长期存放,这种不健康的饮水习惯,对健康无益。

  10、健康水的七大标准

  国际最新饮用水健康标准:

  (1)不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染;

  (2)含有适量的有益于人体健康,并呈离子状态的矿物质(钾、镁、钙等含量在100mg/L);

  (3)水的分子团小,溶解力和渗透力强;

  (4)应呈现弱碱性(PH值为8—9);

  (5)水中含有溶解氧(6mg/L左右),含有碳酸根离子;

  (6)可以迅速、有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质;

  (7)水的硬度适度,介于50--200mg/L(以碳酸钙计)。

  到目前为止,只有弱碱性高能量活化水能够完全符合以上标准。因此它不仅适合健康人长期饮用,而且也由于它具有明显的调节肠胃功能、调节血脂、抗氧化、抗疲劳和美容作用,也非常适合胃肠病、糖尿病、高血压、冠心病、肾脏病、肥胖、便秘和过敏性疾病等体质酸化患者辅助治疗。必须注意的是,现在市面上已经有一款高科技的活水机进入市场,价格合理。

人类身体对饮用水的要求

  一般而言,人每天喝水的量至少要与体内的水分消耗量相平衡。人体一天所排出尿量约有1500毫升,再加上从粪便、呼吸过程中或是从皮肤所蒸发的水,总共消耗水分大约是2500毫升左右,而人体每天能从食物中和体内新陈代谢中补充的水分只有1000毫升左右,因此正常人每天至少需要喝1500毫升水,大约8杯左右。

  很多人往往在口渴时才想起喝水,而且往往是大口吞咽,这种做法也是不对的。喝水太快太急会无形中把很多空气一起吞咽下去,容易引起打嗝或是腹胀,因此最好先将水含在口中,再缓缓喝下,尤其是肠胃虚弱的人,喝水更应该一口一口慢慢喝。

  喝水切忌渴了再喝,应在两顿饭期间适量饮水,最好隔一个小时喝一杯。人们还可以根据自己尿液颜色来判断是否需要喝水,一般来说,人的尿液为淡黄色,如果颜色太浅,则可能是水喝得过多,如果颜色偏深,则表示需要多补充一些水了.睡前少喝、睡后多喝也是正确饮水的原则,因为睡前喝太多的水,会造成眼皮浮肿,半夜也会老跑厕所,使睡眠质量不高。而经过一个晚上的睡眠,人体流失的水分约有450毫升,早上起来需要及时补充,因此早上起床后空腹喝水有益血液循环,也能促进大脑清醒,使这一天的思维清晰敏捷。

  要多喝开水,不要喝生水。煮开并沸腾3分钟的开水,可以使水中的氯气及一些有害物质被蒸发掉,同时又能保持水中对人体必须的营养物质。喝生水的害处很多,因为自来水中的氯可以和没烧开水中的残留的有机物质相互作用,导致膀胱癌、直肠癌的机会增加。

  要喝新鲜开水,不要喝放置时间过长的水。新鲜开水,不但无菌,还含有人体所需的十几种矿物质。但如果时间过长或者饮用自动热水器中隔夜重煮的水,不仅没有了各种矿物质,而且还有可能含有某些有害物质,如亚硝酸盐等。由此引起的亚硝酸盐中毒并不鲜见。

  白开水是最好的饮料 ,白开水不含卡路里,不用消化就能为人体直接吸收利用,一般建议喝30摄氏度以下的温开水最好,这样不会过于刺激肠胃道的蠕动,不易造成血管收缩。

  喝水不当会“中毒” ,“水中毒”是指长期喝水过量或短时间内体必须借着尿液和汗液将多余的水分排出,但随着水分的排出,人体内以钠为主的电解质会受到稀释,血液中的盐分会越来越少,吸水能力随之降低,一些水分就会很快被吸收到组织细胞内,使细胞水肿。开始会出现头昏眼花、虚弱无力、心跳加快等症状,严重时甚至会出现痉挛、意识障碍和昏迷。因此有些女孩子想靠超大量喝水减肥的方法是很危险的。

  一天当中饮水的4个最佳时间:

  第一次:早晨刚起床,此时正是血液缺水状态。

  第二次:上午8时至10时左右,可补充工作时间流汗失去的水分。

  第三次:下午3时左右,正是喝茶的时刻。

  第四次:睡前,睡觉时血液的浓度会增高,如睡前适量饮水会冲淡积压液,扩张血管,对身体有好处。

  健康的肌体必须保持水分的平衡,人在一天中应该饮用7-8杯水。“一日之计在于晨”,清晨的第一杯水尤其显得重要。也许你已习惯了早上起床后喝一杯水,但你是否审视过,这一杯水到底该怎么喝?

  早上起来的第一杯水最好不要喝果汁、可乐、汽水、咖啡、牛奶等饮料。汽水和可乐等碳酸饮料中大都含有柠檬酸,在代谢中会加速钙的排泄,降低血液中钙的含量,长期饮用会导致缺钙。而另一些饮料有利尿作用,清晨饮用非但不能有效补充肌体缺少的水分,还会增加肌体对水的需求,反而造成体内缺水。

  日常生活中有七种水不宜喝:

  老化水 :俗称“死水”,也就是长时间贮存不动的水。常喝这种水,对未成年人来说,会使细胞新陈代谢明显减慢,影响身体生长发育;中老年人则会加速衰老;据医学家研究,食道癌、胃癌发病率增高,可能与长期饮用老化水有关。

  千滚水 :千滚水,是没经过净化处理,含有杂质污染物在炉子上沸腾了一夜或很长时间的水,还有在电热水壶中反复煮沸的水。这种水因煮过久,水中不发挥性物质,如钙、镁等重金属成分和亚硝酸盐含量很高。经常喝这种水,会影响胃肠功能,出现暂时腹泻、腹胀等;有毒的亚硝酸盐,会造成机体缺氧,严重者会昏迷惊厥,甚至死亡。

  蒸馏水 :目前市面上也有蒸馏水出售,但选择性不多。在包装上,也因为与一般矿泉水没有什么不同,所以很多人把它跟矿泉水混淆了。蒸馏水是经过人工净化的水,纯度达99.9%,但是水中的矿物成分已微不足道,PH值小于7显示为酸性。这种“纯水”在体内的作用,只是很单纯地担任运输的工作,只是将细胞组织所拒绝的东西带出体外,一般都是用在医学上。

  生 水 :即自来水。虽然符合国家生活饮用水的标准。但是在输送过程中的二次污染不开避免,会使有些自来水含有各种有害细菌、病毒和人畜共患的寄生虫。喝后容易引起急性胃肠炎、病毒性肝炎、伤寒、痢疾及寄生虫感染等。

  重新煮开的水 : 有人习惯把热水瓶中的剩余温开水,重新煮沸再喝,目的是省水省煤气省电省时。但这种做法及不科学。因为水煮了又煮,使水分再次蒸发,亚硝酸盐会升高,常喝这种水,亚硝酸盐会在体内积聚,引起中毒。

  纯净水:清洁了,但无功能,也不是健康水。纯净水是以自来水或江、河、湖泊的水为水源,通过离子交换、电渗析、逆渗透、蒸馏等方法加工而成。经处理,水中的细菌等污染物被除去,同时也除去了钾、钙、镁、铁、锶、锌等人体必需的矿物质,不利于人体营养均衡。许多欧洲国家都规定纯净水不能直接作为饮用水。中国消费者协会也正式发布消费警示,青少年儿童和老年人不宜长期喝纯净水。长期饮用纯净水容易造成肾衰竭。另外,纯净水分子团大,大部分进不了细胞膜,只有少数进入细胞膜,但纯净水PH值低,H+进入细胞核,局部或整体的DNA从螺旋结构变成松散结构。健康水专家江西渌维水质净化开发有限公司提醒您,关注您的饮用水,关心您家人的健康。

  碳酸饮料:科学家发现碳酸饮料如可口可乐、百事可乐、汽水会对人体的代谢机能和DNA的自我修复功能产生破坏性的影响,经常饮用将不可避免地发生有害的基因变异,产生对身体和精神非常有害的作用并且遗传给后代。

饮水过量表现

  如果水摄入量超过肾脏排出的能力,可引起体内水过多或引起水中毒。多见于疾病,正常人极少见水中毒。水中毒时,可因脑细胞肿胀、脑组织水肿、颅内压增高而引起头痛、恶心、呕吐、记忆力减退,更甚者可发生渐进性精神迟钝,恍惚、昏迷、惊厥等,严重者可引起死亡。

水缺乏症

  水摄入不足或水丢失过多,可引起体内失水亦称为脱水。根据水与电解质丧失比例不同,分三种类型。

  1、高渗性脱水:以水的丢失为主,电解质丢失相对较少。

  2、低渗性脱水:以电解质丢失为主,水的丢失较少。

  3、等渗性脱水:水和电解质按比例丢失,体液渗透压不变,临床上较为常见。

水的药用功能

  天雨水,性轻清,味甘淡,诸水之上也。夏日尤佳。饮之可以却病。

 

人体六大营养素之----维生素

 

维生素 vitamin

  维生素又名维他命,是维持人体生命活动必需的一类有机物质,也是保持人体健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少,但在人体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。各种维生素的化学结构以及性质虽然不同,但它们却有着以下共同点:①维生素均以维生素原(维生素前体)的形式存在于食物中②维生素不是构成机体组织和细胞的组成成分,它也不会产生能量,它的作用主要是参与机体代谢的调节③大多数的维生素,机体不能合成或合成量不足,不能满足机体的需要,必须经常通过食物中获得④人体对维生素的需要量很小,日需要量常以毫克(mg)或微克(μg)计算,但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症,对人体健康造成损害。维生素与碳水化合物、脂肪和蛋白质3大物质不同,在天然食物中仅占极少比例,但又为人体所必需。有些维生素如 B6、K等能由动物肠道内的细菌合成,合成量可满足动物的需要。动物细胞可将色氨酸转变成烟酸(一种B族维生素),但生成量不敷需要;维生素C除灵长类(包括人类)及豚鼠以外,其他动物都可以自身合成。植物和多数微生物都能自己合成维生素,不必由体外供给。许多维生素是辅基或辅酶的组成部分。

  人和动物营养、生长所必需的某些少量有机化合物,对机体的新陈代谢、生长、发育、健康有极重要作用。如果长期缺乏某种维生素,就会引起生理机能障碍而发生某种疾病。一般由食物中取得。现在发现的有几十种,如维生素A、维生素B、维生素C等

维生素的发现

  维生素的发现是20世纪的伟大发现之一。1897年,C.艾克曼在爪哇发现只吃精磨的白米即可患脚气病,未经碾磨的糙米能治疗这种病。并发现可治脚气病的物质能用水或酒精提取,当时称这种物质为“水溶性B”。1906年证明食物中含有除蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐和水以外的“辅助因素”,其量很小,但为动物生长所必需。1911年C.丰克鉴定出在糙米中能对抗脚气病的物质是胺类(一类含氮的化合物),它是维持生命所必需的,所以建议命名为“ Vitamine”。即Vital(生命的)amine(胺),中文意思为“生命胺”。以后陆续发现许多维生素,它们的化学性质不同,生理功能不同;也发现许多维生素根本不含胺,不含氮,但丰克的命名延续使用下来了,只是将最后字母“e”去掉。最初发现的维生素B后来证实为维生素B复合体,经提纯分离发现,是几种物质,只是性质和在食品中的分布类似,且多数为辅酶。有的供给量须彼此平衡,如维生素B1、B2和PP,否则可影响生理作用。维生素B 复合体包括:泛酸、烟酸、生物素、叶酸、维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、吡哆醇(维生素B6)和氰钴胺(维生素B12)。有人也将胆碱、肌醇、对氨基苯酸(对氨基苯甲酸)、肉毒碱、硫辛酸包括在B复合体内。

维生素的概述及分类

  维生素是人体代谢中必不可少的有机化合物。人体犹如一座极为复杂的化工厂,不断地进行着各种生化反应。其反应与酶的催化作用有密切关系。酶要产生活性,必须有辅酶参加。已知许多维生素是酶的辅酶或者是辅酶的组成分子。因此,维生素是维持和调节机体正常代谢的重要物质。可以认为,最好的维生素是以“生物活性物质”的形式,存在于人体组织中。

  食物中维生素的含量较少,人体的需要量也不多,但却是绝不可少的物质。膳食中如缺乏维生素,就会引起人体代谢紊乱,以致发生维生素缺乏症。如缺乏维生素A会出现夜盲症、干眼病和皮肤干燥;缺乏维生素D可患佝偻病;缺乏维生素B1可得脚气病;缺乏维生素B2可患唇炎、口角炎、舌炎和阴囊炎;缺乏PP可患癞皮病;缺乏维生素B12可患恶性贫血;缺乏维生素C可患坏血病。

  维生素是个庞大的家族,就目前所知的维生素就有几十种,大致可分为脂溶性和水溶性两大类。(详见下表)有些物质在化学结构上类似于某种维生素,经过简单的代谢反应即可转变成维生素,此类物质称为维生素原,例如 β-胡萝卜素能转变为维生素A;7-脱氢胆固醇可转变为维生素D3;但要经许多复杂代谢反应才能成为尼克酸的色氨酸则不能称为维生素原。水溶性维生素从肠道吸收后,通过循环到机体需要的组织中,多余的部分大多由尿排出,在体内储存甚少。脂溶性维生素大部分由胆盐帮助吸收,循淋巴系统到体内各器官。体内可储存大量脂溶性维生素。维生素A和D主要储存于肝脏,维生素E主要存于体内脂肪组织,维生素K储存较少。水溶性维生素易溶于水而不易溶于非极性有机溶剂,吸收后体内贮存很少,过量的多从尿中排出;脂溶性维生素易溶于非极性有机溶剂,而不易溶于水,可随脂肪为人体吸收并在体内储积,排泄率不高。

分类 名称 发现及别称 来源 (表一)

  脂溶性 抗干眼病维生素(维生素A),亦称美容维生素 由Elmer McCollum和M. Davis在1912年到1914年之间发现。并不是单一的化合物,而是一系列视黄醇的衍生物(视黄醇亦被译作维生素A醇、松香油),别称抗干眼病维生素鱼肝油、绿色蔬菜

  水溶性 硫胺素(维生素B1) 由卡西米尔?冯克在1912年发现(一说1911年)。在生物体内通常以硫胺焦磷酸盐(TPP)的形式存在。 酵母、谷物、肝脏、大豆、肉类

  水溶性 核黄素(维生素B2) 由D. T. Smith和E. G. Hendrick在1926年发现。也被称为维生素G 酵母、肝脏、蔬菜、蛋类   水溶性 烟酸(维生素B5) 由Conrad Elvehjem在1937年发现。也被称为维生素P、维生素PP、包括尼克酸(烟酸)和尼克酰胺(烟酰胺)两种物质,均属于吡啶衍生物。菸硷酸、尼古丁酸酵母、谷物、肝脏、米糠

  水溶性 泛酸(维生素B3) 由Roger Williams在1933年发现。亦称为遍多酸 酵母、谷物、肝脏、蔬菜

  水溶性 吡哆醇类(维生素B6) 由Paul Gyorgy在1934年发现。包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺酵母、谷物、肝脏、蛋类、乳制品

  水溶性 生物素(维生素B7) 也被称为维生素H或辅酶R 酵母、肝脏、谷物

  水溶性 叶酸(维生素B9) 也被称为蝶酰谷氨酸、蝶酸单麸胺酸、维生素M或叶精 蔬菜叶、肝脏

  水溶性 氰钴胺素(维生素B12) 由Karl Folkers和Alexander Todd在1948年发现。也被称为氰钴胺或[[辅酶B12]] 肝脏、鱼肉、肉类、蛋类

  水溶性 胆碱 由Maurice Gobley在1850年发现。维生素B族之一 肝脏、蛋黄、乳制品、大豆

  水溶性 肌醇 环己六醇、维生素B-h 心脏、肉类

  水溶性 抗坏血酸(维生素C) 由詹姆斯?林德在1747年发现。亦称为抗坏血酸新鲜蔬菜、水果

  脂溶性 钙化醇(维生素D) 由Edward Mellanby在1922年发现。亦称为骨化醇、抗佝偻病维生素,主要有维生素D2即麦角钙化醇和维生素D3即胆钙化醇。这是唯一一种人体可以少量合成的维生素鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母

  脂溶性 生育酚(维生素E) 由Herbert Evans及Katherine Bishop在1922年发现。主要有α、β、γ、δ四种鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油

  脂溶性 萘醌类(维生素K) 由Henrik Dam在1929年发现。是一系列萘醌的衍生物的统称,主要有天然的来自植物的维生素K1、来自动物的维生素K2以及人工合成的维生素K3和维生素K4。又被称为凝血维生素菠菜、苜蓿、白菜、肝脏

  特点维生素的定义中要求维生素满足四个特点才可以称之为必需维生素:

  外源性:人体自身不可合成(维生素D人体可以少量合成,但是由于较重要,仍被作为必需维生素),需要通过食物补充;

  微量性:人体所需量很少,但是可以发挥巨大作用;

  调节性:维生素必需能够调节人体新陈代谢或能量转变;

  特异性:缺乏了某种维生素后,人将呈现特有的病态。

  根据这四个特点,人体一共需要13种维生素,也就是通常所说的13种必要维生素

  (1)维生素A

  不饱和的一元醇类,属脂溶性维生素。由于人体或哺乳动物缺乏维生素A时易出现干眼病,故又称为抗干眼醇。 已知维生素A有 A1和 A2两种,A1存在于动物肝脏、血液和眼球的视网膜中,又称为视黄醇,天然维生素A主要以此形式存在。A2主要存在于淡水鱼的肝脏中。维生素A1是一种脂溶性淡黄色片状结晶,熔点64℃,维生素A2熔点17~19℃,通常为金黄色油状物。维生素A是含有β-白芷酮环的多烯醇。维生素A2的化学结构与A1的区别只是在β-白芷酮环的3,4位上多一个双键。维生素A分子中有不饱和键,化学性质活泼,在空气中易被氧化,或受紫外线照射而破坏,失去生理作用,故维生素 A的制剂应装在棕色瓶内避光保存。不论是A1或A2,都能与三氯化锑作用,呈现深蓝色,这种性质可作为定量测定维生素A的依据。许多植物如胡萝卜、番茄、绿叶蔬菜、玉米含类胡萝卜素物质,如α、β、γ-胡萝卜素、隐黄质、叶黄素等。其中有些类胡萝卜素具有与维生素A1相同的环结构,在体内可转变为维生素A,故称为维生素A原,β-胡萝卜素含有两个维生素A1的环结构,转换率最高。一分子β胡萝卜素,加两分子水可生成两分子维生素A1。在动物体内,这种加水氧化过程由 β胡萝卡素-15,15′-加氧酶催化,主要在动物小肠粘膜内进行。食物中,或由β-胡萝卜素裂解生成的维生素A在小肠粘膜细胞内与脂肪酸结合成酯,然后掺入乳糜微粒,通过淋巴吸收进入体内。动物的肝脏为储存维生素 A的主要场所。当机体需要时,再释放入血。在血液中,视黄醇(R)与视黄醇结合蛋白(RBP)以及血浆前清蛋白(PA)结合,生成R-RBP-PA复合物而转运至各组织。

  它是1913年美利坚合众国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。它是黄色粉末,不溶于水,易溶于脂肪、油等有机溶剂。化学性质比较稳定,但易为紫外线破坏,应贮存在棕色瓶中。维生素A是眼睛中视紫质的原料,也是皮肤组织必需的材料,人缺少它会得干眼病、夜盲症等。

  维生素A的生理功能 维生素A是复杂机体必需的一种营养素,它以不同方式几乎影响机体的一切组织细胞。尽管是一种最早发现的维生素,但有关它的生理功能至今尚末完全揭开。

维生素A的生理功能

  维生素A是复杂机体必需的一种营养素,它以不同方式几乎影响机体的一切组织细胞。尽管是一种最早发现的维生素,但有关它的生理功能至今尚末完全揭开。就目前的知识而言,维生素A(包括胡萝卜素)最主要是生理功能包括

  1. 维持视觉

  维生素A可促进视觉细胞内感光色素的形成。全反式视黄醛可以被视黄醛异构酶催化为4-顺-视黄醛,4-顺-视黄醛可以和视蛋白结合成为视紫红质(rhodopsin)。视紫红质遇光后其中的4-顺-视黄醛变为全反视黄醛,因为构像的变化,引起对视神经的刺激作用,引发视觉。而遇光后的视紫红质不稳定,迅速分解为视蛋白和全反视黄醛,重新开始整个循环过程。维生素A可调试眼睛适应外界光线的强弱的能力,以降低夜盲症和视力减退的发生,维持正常的视觉反应,有助于对多种眼疾(如眼球干燥与结膜炎等的治疗)。维生素A对视力的作用是被最早发现的、也是被了解最多的功能。

  2. 促进生长发育

  与视黄醇对基因的调控有关.视黄醇也具有相当于类固醇激素的作用,可促进糖蛋白的合成。促进生长、发育,强壮骨骼,维护头发、牙齿和牙床的健康。

  3. 维持上皮结构的完整与健全

  视黄醇和视黄酸可以调控基因表达,减弱上皮细胞向鳞片状的分化,增加上皮生长因子受体的数量。因此,维生素A可以调节上皮组织细胞的生长,维持上皮组织的正常形态与功能。保持皮肤湿润,防止皮肤黏膜干燥角质化,不易受细菌伤害,有助于对粉刺、脓包、疖疮,皮肤表面溃疡等症的治疗;有助于祛除老年斑;能保持组织或器官表层的健康。缺乏维生素A,会使上皮细胞的功能减退,导致皮肤弹性下降,干燥粗糙,失去光泽。

  4. 加强免疫能力

  维生素A有助于维持免疫系统功能正常,能加强对传染病特别是呼吸道感染及寄生虫感染的身体抵抗力;有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。

  5. 清除自由基

  维生素A也有一定的抗氧化作用,可以中和有害的自由基。

  另外,许多研究显示皮肤癌、肺癌、喉癌、膀胱癌和食道癌都跟维生素A的摄取量有关;不过这些研究仍待临床更进一步的证实其可靠性。

  每天的需求量

  正常成人每天的维生素A最低需要量约为3500国际单位(0.3微克维生素A或0.332微克乙酰维生素A相当于1个国际单位),儿童约为2000~2500国际单位,不能摄入过多。近年来有关研究表明,它还有抗癌作用。动物肝中含维生素A特别多,其次是奶油和鸡蛋等。 

  妇女需要0.8毫克。即80克鳗鱼65克鸡肝,75克胡萝卜,125克皱叶甘蓝或200克金枪鱼。

  功效:增强免疫系统,帮助细胞再生,保护细胞免受能够引起多种疾病的自由基的侵害。它能使呼吸道、口腔、胃和肠道等器官的黏膜不受损害,维生素A还可明目。

  副作用:每天摄入3毫克维生素A,就有导致骨质疏松的危险。长期每天摄入大于3毫克维生素A会使食欲不振、皮肤干燥、头发脱落、骨骼和关节疼痛,甚至引起流产。

  维生素B的生理功能

 (2)维生素B B族维生素富含于动物肝脏、瘦肉、禽蛋、牛奶、豆制品、谷物、胡萝卜、鱼、蔬菜等食物中。它是一类水溶性维生素,大部分是人体内的辅酶,主要有以下几种。

  ①维生素B1

  B1是最早被人们提纯的维生素,1896年荷兰王国科学家伊克曼首先发现,1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。它是白色粉末,易溶于水,遇碱易分解。它的生理功能是能增进食欲,维持神经正常活动等,缺少它会得脚气病、神经性皮炎等。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中,目前已能由人工合成。因其分子中含有硫及氨基,故称为硫胺素,又称抗脚气病维生素。它主要存在于种子外皮及胚芽中,米糠、麦麸、黄豆、酵母、瘦肉等食物中含量最丰富,此外,白菜、芹菜及中药防风、车前子也富有维生素B1。提取到的维生素B1盐酸盐为单斜片晶;维生素B1硝酸盐则为无色三斜晶体,无吸湿性。维生素B1易溶于水,在食物清洗过程中可随水大量流失,经加热后菜中B1主要存在于汤中。如菜类加工过细、烹调不当或制成罐头食品,维生素会大量丢失或破坏。维生素B1在碱性溶液中加热极易被破坏,而在酸性溶液中则对热稳定。氧化剂及还原剂也可使其失去作用。维生素B1经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色素),后者在紫外光下可呈现蓝色荧光,利用这一特性可对维生素B1进行检测及定量。 维生素B1在体内转变成硫胺素焦磷酸(又称辅羧化酶),参与糖在体内的代谢。因此维生素B1缺乏时,糖在组织内的氧化受到影响。它还有抑制胆碱酯酶活性的作用,缺乏维生素B1时此酶活性过高,乙酰胆碱(神经递质之一)大量破坏使神经传导受到影响,可造成胃肠蠕动缓慢,消化道分泌减少,食欲不振、消化不良等障碍。

  ②维生素B2

  B2又名核黄素。1879年大不列颠及北爱尔兰联合王国化学家布鲁斯首先从乳清中发现,1933年美利坚合众国化学家哥尔倍格从牛奶中提取,1935年德国化学家柯恩合成了它。维生素B2是橙黄色针状晶体,味微苦,水溶液有黄绿色荧光,在碱性或光照条件下极易分解。熬粥不放碱就是这个道理。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。成年人每天应摄入2~4mg,它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。

  维生素 B3 是 B 族维生素中人体需要量最多者。它不但是维持消化系统健康的维生素,也是性荷尔蒙合成不可缺少的物质。对生活充满压力的现代人来说,烟酸维系神经系统健康和脑机能正常运作的功效,也绝对不可以忽视。

  建议日摄取量:成人的建议每日摄取量是 13 ~ 19mg。孕妇(孕妇产品,孕妇资讯)为20mg;哺乳期妇女则为22mg。

  缺乏症: 糙皮病。

  食物来源: 全麦制品、糙米、绿豆、芝麻、花生、香菇、紫菜、无花果、乳品、蛋、鸡肉、肝、瘦肉、鱼等。

  需要人群:

  因胆固醇而烦恼的人增加烟酸的摄取量会有所助益;当皮肤(皮肤产品,皮肤资讯)对太阳光线特别敏感时,常常是烟酸不足的早期症状;皮炎、脱皮、皮肤粗糙的人需要烟酸;体内缺乏维生素 B 1 、 B 2 、 B 6 的人因不能由色氨酸自行合成烟酸而需要额外补充;经常精神紧张、暴躁不安,甚至患精神分裂者补充维生素 B 3 有好处; 糖尿病患者、甲状腺机能亢进者也需要烟酸。

  ③维生素B5

  B5又称泛酸。抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性,消除术后腹胀。

  ④维生素B6

  它有抑制呕吐、促进发育等功能,缺少它会引起呕吐、抽筋等症状。包括三种物质,即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。吡哆醇在体内转变成吡哆醛,吡哆醛与吡哆胺可相互转变。酵母、肝、瘦肉及谷物、卷心菜等食物中均含有丰富的维生素B6。维生素B6易溶于水和酒精,稍溶于脂肪溶剂;遇光和碱易被破坏,不耐高温。维生素B6在体内与磷酸结合成为磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺。它们是许多种有关氨基酸代谢酶的辅酶,故对氨基酸代谢十分重要。

  每天的需求量:

  人体每日需要量约 1.5~2毫克。食物中含有丰富的维生素B6,且肠道细菌也能合成,所以人类很少发生维生素B6缺乏症。

  副作用:日服100毫克左右就会对大脑和神经造成伤害。过量摄入还可能导致所谓的神经病,即一种感觉迟钝的神经性疾病。最坏的情况是导致皮肤失去知觉。

  ⑤维生素B12

  1947年美利坚合众国女科学家肖波在牛肝浸液中发现维生素B12,后经化学家分析,它是一种含钴的有机化合物。它化学性质稳定,是人体造血不可缺少的物质,缺少它会产生恶性贫血症。

  维生素B12,即抗恶性贫血维生素,又称钴胺素,含有金属元素钴,是维生素中唯一含有金属元素的,抗脂肪肝,促进维生素A在肝中的贮存;促进细胞发育成熟和机体代谢。它与其他B族维生素不同,一般植物中含量极少,而仅由某些细菌及土壤中的细菌生成。肝、瘦肉、鱼、牛奶及鸡蛋是人类获得维生素B12的来源。商品可从制造某些抗生素的副产品或特殊的发酵制得。维生素B12是粉红色结晶,水溶液在弱酸中相当稳定,强酸、强碱下极易分解,日光、氧化剂及还原剂均易破坏维生素B12。它经胃肠道吸收时,须先与胃幽门部分泌的一种糖蛋白(亦称内因子)结合,才能被吸收。因缺乏“内因子”而导致的B12缺乏,治疗应采用注射剂。脱氧腺苷钴胺素是维生素B12在体内主要存在形式。它是一些催化相邻两碳原子上氢原子、烷基、羰基或氨基相互交换的酶的辅酶。体内另一种辅酶形式为甲基钴胺素,它参与甲基的转运,和叶酸的作用常互相关联,它可以增加叶酸的利用率来影响核酸与蛋白质生物合成,从而促进红细胞的发育和成熟。   缺乏维生素B12时会发生恶性贫血,人体对B12的需要量极少,人体每天约需12μg(1/1000mg),人在一般情况下不会缺少。

  ⑥维生素B13

  化学名:乳酸清

  尚未有建议每日摄取量。可防肝病及未老先衰,有助于对多种硬化症的治疗。研究尚未发现有关维生素B13的缺乏症。

  富含维生素B13的食物:

  根茎类蔬菜、乳浆、酸奶或炼乳的液态部分。

  营养补品

  市场上有含有维生素B13的补品。

  副作用

  目前为止,人们对维生素B13的了解有限,因此尚没有有关例证指引。

  维生素B13之敌

  水、阳光

  建议

  人们对维生素B13了解有限,未能作出建议,遵照医嘱或营医师。

  (乳酸清)。

  ⑦维生素B15

  (潘氨酸)。主要用于抗脂肪肝,提高组织的氧气代谢率。有时用来治疗冠心病和慢性酒精中毒。

  ⑧维生素B17

  剧毒。有人认为有控制及预防癌症的作用。

  除此之外,胆碱和肌醇也往往归于必需维生素类,它们两是维生素B族的成员。

  维生素C的生理功能

  维生素C又叫L-抗坏血酸,是一种水溶性维生素,能够治疗坏血病并且具有酸性,所以称作抗坏血酸。在柠檬汁、绿色植物及番茄中含量很高。抗坏血酸是单斜片晶或针晶,容易被氧化而生成脱氢坏血酸,脱氢坏血酸仍具有维生素C的作用。在碱性溶液中,脱氢坏血酸分子中的内酯环容易被水解成二酮古洛酸。这种化合物在动物体内不能变成内酯型结构。在人体内最后生成草酸或与硫酸结合成的硫酸酯,从尿中排出。因此,二酮古洛酸不再具有生理活性。

  1907年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁中发现,1934年才获得纯品,现已可人工合成。维生素C是最不稳定的一种维生素,由于它容易被氧化,在食物贮藏或烹调过程中,甚至切碎新鲜蔬菜时维生素 C都能被破坏。微量的铜、铁离子可加快破坏的速度。因此,只有新鲜的蔬菜、水果或生拌菜才是维生素C的丰富来源。它是无色晶体,熔点190~192℃,易溶于水,水溶液呈酸性,化学性质较活泼,遇热、碱和重金属离子容易分解,所以炒菜不可用铜锅和加热过久。

  植物及绝大多数动物均可在自身体内合成维生素C。可是人、灵长类及豚鼠则因缺乏将L-古洛酸转变成为维生素C的酶类,不能合成维生素C,故必须从食物中摄取,如果在食物中缺乏维生素C时,则会发生坏血病。这时由于细胞间质生成障碍而出现出血,牙齿松动、伤口不易愈合,易骨折等症状。由于维生素C在人体内的半衰期较长(大约16天),所以食用不含维生素C的食物3~4个月后才会出现坏血病。因为维生素C易被氧化还原,故一般认为其天然作用应与此特性有关。维生素 C与胶原的正常合成、体内酪氨酸代谢及铁的吸收有直接关系。维生素C的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应,提高人体灭菌能力和解毒能力。长期缺少维生素C会得坏血病,。多吃水果、蔬菜能满足人体对维生素C的需要。维生素C在促进脑细胞结构的坚固、防止脑细胞结构松弛与紧缩方面起着相当大的作用,并能防止输送养料的神经细管堵塞、变细、弛缓。摄取足量的维生素C能使神经细管通透性好转,使大脑及时顺利地得到营养补充,从而使脑力好转,智力提高。据诺贝尔奖获得者鲍林研究,服大剂量维生素C对预防感冒和抗癌有一定作用。但有人提出,有亚铁离子(Fe2+)存在时维生素C可促进自由基的生成,因而认为应用大量是不安全的。   每天的需求量:成人每天需摄入50~100mg。即半个番石榴,75克辣椒,90克花茎甘蓝,2个猕猴桃,150克草莓,1个柚子,半个番木瓜,125克茴香,150克菜花可200毫升橙汁。

  功效:维生素C能够捕获自由基,在此能预防像癌症、动脉硬化、风湿病等疾病。此外,它还能增强免疫和,对皮肤、牙龈和神经也有好处。

  副作用:迄今,维生素C被认为没有害处,因为肾脏能够把多余的维生素C排泄掉,美国新发表的研究报告指出,体内有大量维生素C循环不利伤口愈合。每天摄入的维生素C超过1000毫克会导致腹泻、肾结石的不育症,甚至还会引起基因缺损。

  服用维生素C的不良反应

  据国内外研究表明,随着维生素C的用量日趋增大,产生的不良反应也愈来愈多。

  腹泻。每日服用1~4克维生素C,即可使小肠蠕动加速,出现腹痛、腹泻等症。

  胃出血。长期大量口服维生素C,会发生恶心、呕吐等现象。同时,由于胃酸分泌增多,能促使胃及十二指肠溃疡疼痛加剧,严重者还可酿成胃黏膜充血、水肿,而导致胃出血。 

  结石。大量维生素C进入人体后,绝大部分被肝脏代谢分解,最终产物为草酸,草酸从尿排泄成为草酸盐;有人研究发现,每日口服4克维生素C,在24小时内,尿中草酸盐的含量会由58毫克激增至620毫克。若继续服用,草酸盐不断增加,极易形成泌尿系统结石。

  痛风。痛风是由于体内嘌呤代谢发生紊乱引起的一种疾病,主要表现为血中尿酸浓度过高,致使关节、结缔组织和肾脏等处发生一系列症状。而大量服用维生素C,可引起尿酸剧增,诱发痛风。 

  婴儿依赖性。怀孕妇女连续大量服用维生素C,会使胎儿对该药产生依赖性。出生后,若不给婴儿服用大量维生素C,可发生坏血病,如出现精神不振、牙龈红肿出血、皮下出血;甚至有胃肠道、泌尿道出血等症状。 

  儿童骨科病。儿童大量服用维生素C,可罹患骨科病,且发生率较高。 

  不孕症。育龄妇女长期大量服用维生素C(如每日剂量大于2克时),会使生育能力降低。 

  免疫力降低。长期大量服用维生素C,能降低白细胞的吞噬功能,使机体抗病能力下降。

  过敏反应。主要表现为皮疹,恶心,呕吐,严重时可发生过敏性休克,故不能滥用。

  维生素D的生理功能

  为类固醇衍生物,属脂溶性维生素。维生素D与动物骨骼的钙化有关,故又称为钙化醇。它具有抗佝偻病的作用,在动物的肝、奶及蛋黄中含量较多,尤以鱼肝油含量最丰富。天然的维生素D有两种,麦角钙化醇(D2)和胆钙化醇(D3)。植物油或酵母中所含的麦角固醇(24-甲基-22脱氢-7-脱氢胆固醇),经紫外线激活后可转化为维生素D2。在动物皮下的7-脱氢胆固醇,经紫外线照射也可以转化为维生素D3,因此麦角固醇和7-脱氢胆固醇常被称作维生素D原。在动物体内,食物中的维生素D2和D3可在小肠吸收,经淋巴管吸收入血,主要被肝脏摄取,然后再储存于脂肪组织或其他含脂类丰富的组织中。在人体中的维生素 D主要是D3,来自于维生素D3原(7-脱氢胆固醇)。因此多晒太阳是预防维生素 D缺乏的主要方法之一。维生素D2及D3皆为无色结晶,性质比较稳定,不易破坏,不论维生素D2或D3,本身都没有生物活性,它们必须在动物体内进行一系列的代谢转变,才能成为具有活性的物质。这一转变主要是在肝脏及肾脏中进行的羟化反应,首先在肝脏羟化成 25-羟维生素D3,然后在肾脏进一步羟化成为1,25-(OH)2-D3,后者是维生素D3在体内的活性形式。1,25-二羟维生素 D3具有显著的调节钙、磷代谢的活性(图11)。它促进小肠粘膜对磷的吸收和转运,同时也促进肾小管对钙和磷的重吸收。在骨骼中,它既有助于新骨的钙化,又能促进钙由老骨髓质游离出来,从而使骨质不断更新,同时,又能维持血钙的平衡。由于1,25-二羟维生素 D3在肾脏合成后转入血液循环,作用于小肠,肾小管,骨组织等远距离的靶组织,基本上符合激素的特点,故有人将维生素 D归入激素类物质。维生素D有调节钙的作用,所以是骨及牙齿正常发育所必需。特别在孕妇、婴儿及青少年需要量大。如果此时维生素D量不足,则血中钙与磷低于正常值,会出现骨骼变软及畸形:发生在儿童身上称为佝偻病;在孕妇身上为骨质软化症。1克维生素D为 40000000国际单位。婴儿、青少年、孕妇及喂乳者每日需要量为400~800单位。

  维生素D于1926年由化学家卡尔首先从鱼肝油中提取。它是淡黄色晶体,熔点115~118℃,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。它化学性质稳定,在200℃下仍能保持生物活性,但易被紫外光破坏,因此,含维生素D的药剂均应保存在棕色瓶中。维生素D的生理功能是帮助人体吸收磷和钙,是造骨的必需原料,因此缺少维生素D会得佝偻症。在鱼肝油、动物肝、蛋黄中它的含量较丰富。人体中维生素D的合成跟晒太阳有关,因此,适当地光照有利健康。

  每天的需求量:0.0005至0.01毫克。35克鲱鱼片,60克鲑鱼片,50克鳗鱼或2个鸡蛋加150克蘑菇。只有休息少的人,才需要额吃些含维生素D的食品或制剂。

  功效:维生素D是形成骨骼和软骨的发动机,能使牙齿坚硬。对神经也很重要,并对炎症的抑制作用。

  副作用:研究人员估计,长期每天摄入0.025克维生素D对人体有害。可能造成的后果是:恶心、头痛、肾结石、肌肉萎缩、关节炎、动脉硬化、高血压、轻微中毒、腹泻、口渴,体重减轻,多尿及夜尿等症状。严重中毒时则会损伤肾脏,使软组织(如心、血管、支气管、胃、肾小管等)钙化。

  维生素E的生理功能

  维生素E又名生育酚,是一种脂溶性维生素,主要存在于蔬菜、豆类之中,在麦胚油中含量最丰富。天然存在的维生素E有8种,均为苯骈二氢吡喃的衍生物,根据其化学结构可分为生育酚及生育三烯酚二类(图12),每类又可根据甲基的数目和位置不同,分为α-、β-、γ-和δ-四种。商品维生素E以 α-生育酚生理活性最高。β-及γ-生育酚和 α-三烯生育酚的生理活性仅为α-的40%、8%和20%。维生素E为微带粘性的淡黄色油状物,在无氧条件下较为稳定,甚至加热至200℃以上也不被破坏。但在空气中维生素E极易被氧化,颜色变深。维生素E易于氧化,故能保护其他易被氧化的物质(如维生素A及不饱和脂肪酸等)不被破坏。食物中维生素E主要在动物体内小肠上部吸收,在血液中主要由β-脂蛋白携带,运输至各组织。同位素示踪实验表明,α-生育酚在组织中能氧化成α-生育醌。后者再还原为 α-生育氢醌后,可在肝脏中与葡萄糖醛酸结合,随胆汁入肠,经粪排出。其他维生素E的代谢与α-生育酚类似。维生素E对动物生育是必需的。缺乏维生素E时,雄鼠睾丸退化,不能形成正常的精子;雌鼠胚胎及胎盘萎缩而被吸收,会引起流产。动物缺乏维生素E也可能发生肌肉萎缩、贫血、脑软化及其他神经退化性病变。如果还伴有蛋白质不足时,会引起急性肝硬化。虽然这些病变的代谢机理尚未完全阐明,但是维生素E的各种功能可能都与其抗氧化作用有关。

  人体有些疾病的症状与动物缺乏维生素 E的症状相似。由于一般食品中维生素E含量尚充分,较易吸收,故不易发生维生素 E缺乏症,仅见于肠道吸收脂类不全时。维生素E在临床上试用范围较广泛,并发现对某些病变有一定防治作用,如贫血动物粥样硬化,肌营养不良症、脑水肿、男性或女性不育症、先兆流产等,近年来又用维生素E预防衰老。维生素E于1922年由美利坚合众国化学家伊万斯在麦芽油中发现并提取,本世纪40年代已能人工合成。1960年我国已能大量生产。它是无臭、无味液体,不溶于水,易溶于醚等有机溶剂中。它的化学性质较稳定,能耐热、酸和碱,但易被紫外光破坏,因此要保存在棕色瓶中。维生素E是人体内优良的抗氧化剂,人体缺少它,男女都不能生育,严重者会患肌肉萎缩症、神经麻木症等。维生素E广泛存在于肉类、蔬菜、植物油中,通常情况下,人是不会缺少的。

  每天的需求量:成人每天的维生素E需要量尚不清楚,但动物实验结果表明,每天食物中有50毫克即可满足需要。妊娠及哺乳期需要量略增。4匙葵花油,100毫克橄榄油,100克花生或30克杏仁加70克核桃含有一天所需的维生素E。

  功效:维生素E能抵抗自由基的侵害,预防癌症的心肌梗死。此外,它还参与抗体的形成,是真正的“后代支持者”。它促进男性产生有活力的精子。维生素E是强抗氧化剂,维生素E供应不足会引起各种智能障碍或情绪障碍。小麦胚芽、棉籽油、大豆油、芝麻油、玉米油、豌豆、红薯、禽蛋、黄油等含维生素E较丰富。

  副作用:每天摄入200毫克的维生素E就会出现恶心,肌肉萎缩,头痛和乏力等症状。每天摄入的维生素E超过300毫克会导致高血压,伤口愈合延缓,甲状腺功能受到限制。

  维生素K的生理功能

  属脂溶性维生素。由于它具有促进凝血的功能,故又称凝血维生素。常见的有维生素K1和K2。K1是由植物合成的,如苜蓿、菠菜等绿叶植物;K2则由微生物合成。人体肠道细菌也可合成维生素K2。现代维生素K已能人工合成,如维生素K3,为临床所常用。维生素K均为2-甲基-1,4-萘醌的衍生物。维生素K1是黄色油状物,K2是淡黄色结晶,均有耐热性,但易受紫外线照射而破坏,故要避光保存。人工合成的K3和K4是水溶性的,可用于口服或注射。临床上使用的抗凝血药双香豆素,其化学结构与维生素K相似,能对抗维生素K的作用,可用以防治血栓的形成。维生素K和肝脏合成四种凝血因子(凝血酶原、凝血因子Ⅶ,Ⅸ及Ⅹ)密切相关,如果缺乏维生素K1,则肝脏合成的上述四种凝血因子为异常蛋白质分子,它们催化凝血作用的能力大为下降。人们已知维生素 K是谷氨酸γ羧化反应的辅因子。缺乏维生素 K则上述凝血因子的γ-羧化不能进行,此外,血中这几种凝血因子减少,会出现凝血迟缓和出血病症。此外,人们公认维生素K溶于线粒体膜的类脂中,起着电子转移作用,维生素 K可增加肠道蠕动和分泌功能,缺乏维生素K时平滑肌张力及收缩减弱,它还可影响一些激素的代谢。如延缓糖皮质激素在肝中的分解,同时具有类似氢化可的松作用,长期注射维生素K可增加甲状腺的内分泌活性等。在临床上维生素 K缺乏常见于胆道梗阻、脂肪痢、长期服用广谱抗菌素以及新生儿中,使用维生素K可予纠正。但过大剂量维生素K也有一定的毒性,如新生儿注射30毫克/天,连用三天有可能引起高胆红素血症。

  维生素K于1929年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现并提取。它是黄色晶体,熔点52~54℃,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。维生素K化学性质较稳定,能耐热耐酸,但易被碱和紫外线分解。它在人体内能促使血液凝固。人体缺少它,凝血时间延长,严重者会流血不止,甚至死亡。奇怪的是人的肠中有一种细菌会为人体源源不断地制造维生素K,加上在猪肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰,因此,一般人不会缺乏。目前已能人工合成,且化学家能巧妙地改变它的“性格”为水溶性,有利于人体吸收,已广泛地用于医疗上。

  维生素H的生理功能

  生物素,又称维生素H、辅酶R,也属于维生素B族,它是合成维生素C的必要物质,是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。为无色长针状结晶,具有尿素与噻吩相结合的骈环,并带有戊酸侧链,能溶于热水,不溶于有机溶剂,在普通温度下相当稳定,但高温和氧化剂可使其丧失活性。它存在于肝、蛋黄、奶、酵母等食物中。生物素与酶结合参与体内二氧化碳的固定和羧化过程,与体内的重要代谢过程如丙酮酸羧化而转变成为草酰乙酸,乙酰辅酶A羰化成为丙二酰辅酶A等糖及脂肪代谢中的主要生化反应有关。它也是某些微生物的生长因子,极微量(0.005微克)即可使试验的细菌生长。例如,链孢霉生长时需要极微量的生物素。人体每天需要量约100~300微克。生鸡蛋清中有一种抗生物素的蛋白质能和生物素结合,结合后的生物素不能由消化道吸收;造成动物体生物素缺乏,此时出现食欲不振、舌炎、皮屑性皮炎、脱毛等。然而,尚未见人类生物素缺乏病例,可能是由于除了食物来源以外,肠道细菌也能合成生物素之故。维生素H具有防止白发和脱发,保持皮肤健康的作用。如果将生物素与维生素A、B2、B6、烟酸(维生素B3)一同使用,相辅相成,作用更佳。在牛奶、牛肝、蛋黄、动物肾脏、水果、糙米中都含有生物素。在复合维生素B和多种维生素的制剂中,通常都含有维生素H。

  维生素P的生理功能

  维生素P是由柑桔属生物类黄酮、芸香素和橙皮素构成的。在复合维生素C中都含有维生素P,也是水溶性的。它能防止维生素C被氧化而受到破坏,增强维生素的效果。能增强毛细血管壁,防止瘀伤。有助于牙龈出血的预防和治疗,有助于因内耳疾病引起的浮肿或头晕的治疗等。许多营养学家认为,每服用500毫克维生素C时,最少应该同时服用100毫克生物类黄酮。以增强它们的协同作用。在橙、柠檬、杏、樱桃、玫瑰果实中及荞麦粉中含有维生素P。

  维生素PP的生理功能

  维生素PP,抗癞皮病维生素,也称烟酸,化学命名为尼克酸或尼克酰胺,两者能在体内相互转化。烟酸为白色针状结晶,微溶于水;尼克酰胺为白色结晶,易溶于水。药用者一般为尼克酰胺,因尼克酸有一时性血管扩张作用。这种维生素较为稳定,一般烹调不致失活。尼克酰胺在体内与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶Ⅰ及辅酶Ⅱ。这两种辅酶结构中的尼克酰胺部分具有可逆的加氢和脱氢的特性,在生物氧化中起着递氢的作用。糖、脂肪及蛋白质代谢中均需要此类辅酶参加。酵母、花生、肝、鱼及瘦肉中含量丰富,也可工业合成。人体每日需约20毫克。人缺乏此种维生素时,表现为神经营养障碍,初时全身乏力,以后在两手、两颊、左右额及其他裸露部位出现对称性皮炎。大剂量的尼克酸能扩张小血管和降低血胆固醇的含量;临床上常常用以治疗内耳眩晕症、外周血管病、高胆固醇血症、视神经萎缩等。

  (10)维生素M

  也称叶酸,抗贫血;维护细胞的正常生长和免疫系统的功能,防止胎儿畸形。由喋呤、对氨基苯甲酸及谷氨酸结合而成,富含于蔬菜的绿叶中故名。叶酸是黄色结晶,微溶于水,在酸性溶液中不稳定,易被光破坏。食物在室温下储存,其所含叶酸也易损失。叶酸在体内转变成四氢叶酸,后者是许多种酶的辅酶。四氢叶酸传递一碳基团在化合物之间的交换,这些一碳基团包括甲基(-CH3)、羟甲基(-C啹OH)、甲氧基(-OCH3)、亚胺甲酰基 (-CO-NH)。一碳基团的转换是胆碱、丝氨酸、组氨酸、DNA等生物合成时的必需步骤。人体缺乏叶酸主要表现为白细胞减少,红细胞的体积变大,发生巨细胞性贫血。中性白细胞的分叶数不是正常时平均2~3叶,而是5叶以上的白细胞数显著增加。 人的肠道细菌能合成叶酸,故一般不易发生缺乏病。但当吸收不良,代谢失常或组织需要量过高以及长期使用肠道抑菌药(如磺胺类)等时,皆可引起叶酸缺乏。人体每日需要量约400微克。

  (11)维生素T

  帮助血液的凝固和血小板的形成。

  (12)维生素U

  名称: 维生素U;碘甲基甲硫基丁氨酸;vitamin U

  资料: 分子式C6H14NO2IS,分子量291.2。学名碘甲基甲硫基丁氨酸。存在于甘蓝、莴苣、苜蓿和其它绿叶蔬菜中。有特殊气味,味咸苦。光照或久置空气中都不稳定。易溶于水,不溶于乙醇和乙醚。水溶液呈酸性。主要用于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡。可由蛋氨酸与碘甲烷反应制得。

  水溶性维生素(water-soluble vitamins)

  在理想状态,人们从膳食中获得需要的维生素。在下面情况造成人体所需的维生素缺乏。所有水溶性维生素都参与催化功能,B族维生素是许多种辅酶的组成成分,这些辅酶担负着氢、电子或基团的转移。它们参与由酶催化的糖、脂肪、蛋白质及核苷酸等的代谢,维生素C参与许多羟化反应。水溶性维生素在动植物细胞中广泛存在。 脂溶性维生素的功能没有 B族维生素那样清楚。维生素K参与一些蛋白质中谷氨酸的羧化,维生素D促进钙的吸收,维生素A为视紫蛋白的组成部分。

  1.食物匮乏,食物运输、储藏、加工不当,造成食物中的维生素丢失,结果造成维生素摄入不足。

  2.当人们消化吸收功能降低,如咀嚼不足、胃肠功能降低、膳食中脂肪过少、纤维素过多等会造成维生素消化吸收率下降。

  3.不同生理期的人群,如妊娠授乳期的妇女,生长发育期的儿童,疾病、手术期的人群对维生素的需要量相对增高。

  4.特殊环境下生活、工作的人群,由于精神压力或环境污染的缘故,对维生素的需要量相对增高

  往往是由于某种维生素的缺乏症引起人们的注意,接着发现补充某种食物后,症状就消失了,再从此种食物种提取出有效成分,接着以化学合成的方法得到这种物质,并加以更加深入的研究。

  “伪”维生素

  在维生素的发现过程中,有些化合物被误认为是维生素,但是并不满足维生素的定义,还有些化合物因为商业利益而被故意错误地命名为维生素:(表二)

  维生素B族中有一些化合物曾经被认为是维生素,如维生素B4(腺嘌呤)等。

  维生素F——最初是用于表示人体必需而又不能自身合成的脂肪酸,因为脂肪酸的英文名称(Fatty Acid)以F开头。但是因为它其实是构成脂肪的主要成分,而脂肪在生物体内也是一种能量来源,并组成细胞,所以维生素F不是维生素。

  维生素K——氯胺酮作为镇静剂在某些娱乐性药物(毒品)的成分中被标为维生素K,但是它并不是真正的维生素K,它被俗称为“K它命”。

  维生素Q——有些专家认为泛醌(辅酶Q10)应该被看作一种维生素,其实它可以通过人体自身少量合成。

  维生素S——有些人建议将水杨酸(邻羟基苯甲酸)命名为维生素S(S是水杨酸Salicylic Acid的首字母)。

  维生素T——在一些自然医学的资料中被用来指代从芝麻中提取的物质,它没有单一而固定的成分,因此不可能成为维生素。而且它的功能和效果也没有明确的判断。在某些场合,维生素T作为睾丸酮(Testosterone)的俚语称呼。

  维生素U——某些制药企业使用维生素U来指代氯化甲硫氨基酸(Methylmethionine Sulfonium Chloride),这是一种抗溃疡剂,主要用于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡,它并不是人体必需的营养素。

  维生素V——这是对治疗ED的药物西地那非(Sildenafil Citrate,商品名:万艾可/威而钢/Viagra)的口语称呼。

  在实际生活中,维生素经常被泛指为补充人体所需维生素和微量元素或其他营养物质的药物或其他产品,如很多生产多维元素片的厂商都将自己的产品直接标为维生素。

缺乏症

  维生素A:夜盲症,角膜干燥症,皮肤干燥,脱屑

  维生素B1:神经炎,脚气病,食欲不振,消化不良,生长迟缓

  维生素B2:口腔溃疡,皮炎,口角炎,舌炎,唇裂症,角膜炎等

  维生素B12:巨幼红细胞性贫血

  维生素C:坏血病,抵抗力下降

  维生素D:儿童的佝偻病,成人的骨质疏松症

  维生素E:不育,流产,肌肉性萎缩等

服用维生素应注意

  如果在空腹时服用维生素,会在人体还来不及吸收利用之前即从粪便中排出。如维生素A等脂溶性维生素,溶于脂肪中才能被胃肠黏膜吸收,应宜饭后吃用,才能够较完全地被人体吸收。

  鲍林:关于维c的迷信与科学[图]

  围绕着卡尔·鲍林(1901—1994)。有很多现成的话题:他曾单独两次获得诺贝尔奖:1954年的化学奖和1962年的和平奖。他是重要的量子化学家,分子生物学的奠基人之一,第一个用“分子病”来描述镰刀形细胞贫血症的科学家。二战期间,他曾因为战争作出重大贡献而获得美国公民能得到的最高荣誉:总统勋章。但随后,他又因为极力呼吁停止核试验、组织反战签名而遭致官方的极度厌恶。美国政府认为他是共产主义者,严格禁止他出国,包括不让他去领诺贝尔奖……

  但我想说的是另一个“小”事情:鲍林终生都是超级狂热的“维C迷”。也许是因为从小家里穷,生活条件差,他经常感冒。不知道为什么,或者说,他没有任何理由地坚信,大量服用被称为抗坏血酸的维C可以治疗感冒。从1966年开始,他每天服用3克维生素C,而当时国家药物管理机构的“权威”推荐用量却是每天60毫克。

  作为比官方更牛的权威,鲍林不遗余力地宣传自己的这一治感冒偏方,写了一本超级畅销书《维生素C与感冒》,从而培养出一大批跟风的维C迷、维C崇拜者和依赖者。随后,他又发表论文说,维生素C可以延长晚期癌症患者的生命。他甚至专门建立了一个药物研究所,专研维C的神奇功效。鲍林本人也确实比较有质量地活了93年。

  很长-段时间,每天服用维C跟刷牙或用牙线一样,成为美国人的日常生活习惯。传到中国,则成为生活现代化和洋派的一个小小标志。

  可是在突然之间,又有很多权威科学家和研究单位及官方管理部门郑重宣布,多吃蔬菜和水果确实对身体有益,但这并不是维C的功劳。事实上,长期服用大剂量的维C是非常危险的事情,这会导致早期坏血病症状、血栓形成、草酸钙尿道结石和肾结石,以致血尿和肾绞痛、损害成骨细胞形成、降低妇女的生育力,且影响胚胎发育、增强肠蠕动,引起腹部绞痛与腹泻。它甚至会致癌。美国癌症协会的一项为期6年的实验表明,服用维C的肺癌高危患者比没有服用者的死亡率高出17名,实验随即被勒令中止。

  维C“治”疗癌症还是导“致”癌症,一时间大家都“不知道风往哪个方向吹”。普通公众常常在科学家的争执中无所适从。不管是挺维C派,还是反维C派成员,都是重要的科学家,都有说法,但又都是零星的个别经验,没有足够的强有力的证据,所以不足以说服和驳倒对方。维C和健康的关系过于复杂,效果的显现过于漫长和微妙,要在每日几毫克或几克维生素和十年或几十年的健康情况之间找到某种确切的因果关系,几乎是不可能的事情。从目前的情况来看,维C对于健康是有利还是有弊,好像只是一个你相信哪个的问题。信还是不信,这是一个问题。

  有时候,你几乎没法判断,科学和迷信之间的距离到底有多远。或者,科学本身就是某种形式的迷信?作者:陈洁2008-6-9

  营养食品评鉴-评估的十四条黄金定律标准

  黄金1:营养成分的完整性 Completeness

  是否含有维持最佳健康所需要之完整营养素

  ◆ 被评估营养品与(混合标准)Blended Standard中营养素种类之百分比

  ◆ 每项营养素含量须至少达到(混合标准)的20%或以上

  黄金2:营养素成份与效力 Potency

  ◆ 所含的营养素,达到或超过(混合标准)Blended Standard 50%的营养素含量有多少百分比

  ◆ 营养成分达到或超过(混合标准)营养素含量之50%

  黄金3:产品是否含有重要的抗氧化三要素Antioxidand Triad

  维生素E/维生素C/β-胡萝卜素的成分含量

  ◆ 含量达到或超过(混合标准)所含这三种营养素之 50%,可获一分

  ◆ 低于(混合标准)的50%者,每 10% 扣 0.2 分

  ◆ 缺任一种则得零分

  黄金4:产品的成分中是否有形成「麦胱甘太过氧化脢」(Glutathione Synthesis)必须的前趋物,且是能正确的在 glutathione peroxidase pathway中发挥作用,在 Blended Standard 效能评比中是否有超过50 %?

  是否含有足量的形成麦胱甘太过氧化脢所需的营养成分

  ◆ 含量达到或超过(混合标准)的营养素之 50 %,可获一分

  ◆ 缺少麦胱甘太或乙酰基半胱胺酸,减 0.25 分

  ◆ 缺少麦胱甘太及乙酰基半胱胺酸,减 0.5 分

  ◆ 缺少任何一种形成麦胱甘太过氧化脢所必要的营养素者,得零分

  说明:「麦胱甘太过氧化脢」(Glutathione Synthesis)是一种自体会产生的抗氧化物质,但是需要组成的营养成分够才能转化完成,年纪轻也较年纪大者容易转化产生。

  黄金5:胰岛素抗性的防护系统

  生物素/泛酸/铬/镁/维生素E的含量

  ◆ 含量达到或超过(混合标准)之 50%,可获一分

  ◆ 低于(混合标准)50% 者,每低 10% 扣 0.2 分

  ◆ 缺少任何一种形成胰岛素抗性防护系统的营养素者得零分

  黄金6:维护心脏健康的三种营养素 Cardiac of Health Triad

  辅酵素Q10/维生素E/叶酸的含量

  ◆ 三种营养素含量达到或超过(混合标准)之 50%,产品可获一分

  ◆ 低于(混合标准)50%者,每低 10% 扣 0.2 分

  ◆ 缺少这些营养素的任一项者得零分

  黄金7:能降低「类(同)胱胺酸Homocysteine」形成的三种营养素 Homocysteine reduction Triad

  维生素B6,维生素B12及叶酸的含量

  ◆ 三种营养素含量达到或超过(混合标准)之 50%,产品可获一分

  ◆ 低于(混合标准)50%者,每低 10% 扣 0.2分

  ◆ 缺少这些营养素的任一项者得零分

  说明:同半胱胺酸 (Homocysteine) 是一种少量存在于血液中的氨基酸。现在我们知道血液中的同半胱胺酸会引起血管上的粥化形成,因此长期有高同半胱胺酸血症 (hyperhomocysteinemia) 的时候会引起血管硬化,也会因损伤血管内壁以致形成血块而导致中风、心肌梗塞和肺动脉栓塞和腿部深层静脉的血栓。

  黄金8:维生素E的生理活性 Bioactivity of Vit E

  含d-α-生育醇(天然维生素E)还是含混合d与l型(合成维生素E)

  或产品没有标明所含的维生素E

  ◆ 含量达到或超过(混合标准)之 20%,产品可获一分

  ◆ 所含的维生素E是d-α-生育醇者,获一满分

  ◆ 含混合d与l型的生育醇者,获半分

  ◆ 没有标明所含的为哪一种类型者,得零分

  黄金9:生物类黄酮分数

  含达到或超过50%之营养品(混合标准)中所含之生物类黄酮中的Procyanidolic Oligomers的效力成分

  ◆ 生物类黄酮的总量(包括:覆盆子萃取精华/绿茶多酚/橙皮甘/叶黄素/芸香醇/OPCs(原花色素))达到或超过营养品(混合标准)之 50%,产品可获一分

  ◆ 生物类黄酮总量低于(混合标准)50%者,每低 10% 扣 0.2 分

  ◆ 生物类黄酮总量低于(混合标准)10%者,得零分

  黄金10:生物利用率 Bioavailability

  所含矿物质是否为最高生物利用率之形态

  (如螯合方式的胺基酸型态或有机酸化合物形态)

  合格者,必须至少达到营养品(混合标准)之 50%

  ◆ 含有或超过(混合标准)80% 之胺基酸型态螯合性矿物质(HVP)或有机酸化合物标准的矿物质,可得一满分

  ◆ 低于(混合标准)80%者,每低 20%扣 0.25 分

  ◆ 少于(混合标准)得 20%,得零分

  黄金11:趋脂因子的含量 Lipotrpic Factors

  含有超过营养品(混合标准)之 50% 的重要趋脂因子成分:

  胆硷(磷脂酰胆硷),肌醇等重要成分

  ◆ 磷脂酰胆硷(卵磷脂)是增加在胆硷的含量标准,消化过程中卵磷脂会被转化为胆硷

  ◆ 每一种营养成分低于(混合标准)的 50% 者,每低 10% 扣 0.2 分

  ◆ 缺少胆硷(或卵磷脂)或肌醇者,得零分

  黄金12:潜在性的毒性 Potential Toxicities

  不含有超过Council for Responsible Nutrition所建议的维生素A及铁质含量的安全最高上限标准量之100%

  ◆ 如含Council for Responsible Nutrition所建议的维生素A及铁质含量的安全最高上限标准量之100% 者,扣一分

  ◆ 含有维生素A或铁质含量的安全最高上限标准量之 100% 者,扣半分

  黄金13:维持骨骼健狄?Bone Health Complex

  这种产品是含有临床实验证明,对骨骼健康所必须具备的有效以下营养份的含量,这些包括维生素D、维生素K、叶酸、维生素B6、维生素B12、钙、镁、硼、硅、锌

  ◆ 含量超过(混合标准)之 50%,产品可获一分

  ◆ 含量低于(混合标准)50%者,每低 10% 扣 0.2 分

  黄金14:酚化合物的含量 Phenolic Compound Profile

  这种产品是否含有 phenolic 化合物(亦即 poly phenolic的衍发物)包括Curcumin,且它的强度是否有超过近代医学文献所提的 25 mg,会有助于减少冠状动脉性心脏病。

  根据上列条件做出分数之评比,分数趋近100% 的代表有适宜的成分提供身体维持健康所需,相反的,低分数的产品则无法达到此目的。评比结果 USANA的Essentials (基础营养素套装)产品可供应人体96.1%营养成分得到五颗星最高评比,排名第一。   维生素都“住”在哪?

  维生素A:动物肝脏、蛋类、乳制品、胡萝卜、南瓜、香蕉、橘子和一些绿叶蔬菜中。

  维生素B1:葵花籽、花生、大豆、猪肉、谷类中。

  维生素B6:肉类、谷类、蔬菜和坚果中。

  维生素B12:猪牛羊肉、鱼、禽、贝壳类、蛋类中。

  维生素C:柠檬、橘子、苹果、酸枣、草莓、辣椒、土豆、菠菜中。

  维生素D:鱼肝油、鸡蛋、人造黄油、牛奶、金枪鱼中。

  维生素E:谷物胚胎、植物油、绿叶。

  维生素K:绿叶蔬菜中。

  维生素忠告:

  食用新鲜蔬菜和水果是最简单而安全的补充维生素的方法,千万不要长期大剂量服用维生素保健品哦!

  不要把维生素当成“补药”:

  维生素 是人体的七大营养素之一,现在已经发现的维生素有20多种。它们都是维持人体组织细胞正常功能必不可少的物质。因此,许多人把维生素当作一种“补药”,认为维生素多多益善。其实不然,盲目乱用维生素,必然会使维生素走向其反面--危害健康。

发展史

  人们对维生素正式进行研究,只有半个多世纪的历史,二十世纪以前,生物化学家只知食品中主要有蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和水分五种主要成分。实验证明只用这五种成分配成的饲料长期喂养动物,最后往往会导致动物死亡,这说明生物体对营养的需要不仅仅是上述五种成分。1912年波兰学者冯克发现,在米糠中有一种物质能预防脚气病,将米糠中这种物质提纯加以研究,发现它是含有氨基的一种有机物(即维生素B1),冯克将此物命名为“Vitamin”,我国译为维生素,音译为维他命。“Vitamin”这个名称一直沿用到现在,并为国际所通用。

 

人体六大营养素之----蛋白质

 

 

  蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子,每一条多肽链有二十~数百个氨基酸残基不等;各种氨基酸残基按一定的顺序排列。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。

  蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸,吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。

  蛋白质的组成

  蛋白质是由C(碳)、H(氢)、O(氧)、N(氮)组成,一般蛋白质可能还会含有P、S、Fe(铁)、Zn(锌)、Cu、B、Mn、I等。

蛋白质的性质

  ①具有两性

  蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。

  ②可发生水解反应

  蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种α-氨基酸[1]

  蛋白质水解时,应找准结构中键的“断裂点”,水解时肽键

  如:蛋白质

  nH2N—CH2—COOH

  找到“断裂点”就可以确定蛋白质水解的产物

  例如某蛋白质水解

  可得三种α-氨基酸,为H2N—CH2—COOH、

  ③溶水具有胶体的性质

  有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。具有胶体性质。

  蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。

  ④加入电解质可产生盐析作用

  少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解,如向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出,这种作用叫做盐析.

  这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程.利用这个性质,采用盐析方法可以分离提纯蛋白质.

  ⑤蛋白质的变性

  在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下,蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来.这种凝结是不可逆的,不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种变化叫做变性.

  蛋白质变性后,就失去了原有的可溶性,也就失去了它们生理上的作用.因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程.

  造成蛋白质变性的原因

  物理因素包括:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等:

  化学因素包括:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。

  ⑥颜色反应

  蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应.例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸,则鸡蛋白溶液呈黄色.这是由于蛋白质(含苯环结构)与浓硝酸发生了颜色反应的缘故.

  利用这种颜色反应可以鉴别蛋白质.

  ⑦蛋白质在灼烧分解时,可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味.

  利用这一性质可以鉴别蛋白质.

蛋白质的折叠过程

  对蛋白质折叠机理的研究,对保留蛋白质活性,维持蛋白质稳定性和包涵体蛋白质折叠复性都具有重要的意义(21)。早在上世纪30年代,我国生化界先驱吴宪教授就对蛋白质的变性作用进行了阐释(8),30年后,Anfinsen通过对核糖核酸酶A的经典研究表明去折叠的蛋白质在体外可以自发的进行再折叠,仅仅是序列本身已经包括了蛋白质正确折叠的所有信息(9,10),并提出蛋白质折叠的热力学假说,为此Anfinsen获得1972年诺贝尔化学奖。这一理论有两个关键点:1蛋白质的状态处于去折叠和天然构象的平衡中;2 天然构象的蛋白质处于热力学最低的能量状态。尽管蛋白质的氨基酸序列在蛋白质的正确折叠中起着核心的作用,各种各样的因素,包括信号序列,辅助因子,分子伴侣,环境条件,均会影响蛋白质的折叠,新生蛋白质折叠并组装成有功能的蛋白质,并非都是自发的,在多数情况下是需要其它蛋白质的帮助,已经鉴定了许多参与蛋白质折叠的折叠酶和分子伴侣(3,16,86),蛋白质“自发折叠”的经典概念发生了转变和更新,但这并不与折叠的热力学假说相矛盾,而是在动力学上完善了热力学观点。在蛋白质的折叠过程中,有许多作用力参与,包括一些构象的空间阻碍,范德华力,氢键的相互作用,疏水效应,离子相互作用,多肽和周围溶剂相互作用产生的熵驱动的折叠(12,52),但对于蛋白质获得天然结构这一复杂过程的特异性,我们还知之甚少,许多实验和理论的工作都在加深我们对折叠的认识,但是问题仍然没有解决。

  在折叠的机制研究上早期的理论认为,折叠是从变性状态通过中间状态到天然状态的一个逐步的过程,并对折叠中间体进行了深入研究,认为折叠是在热力学驱动下按单一的途径进行的。后来的研究表明折叠过程存在实验可测的多种中间体,折叠通过有限的路径进行。新的理论强调在折叠的初始阶段存在多样性,蛋白质通过许多的途径进入折叠漏斗(folding funnel),从而折叠在整体上被描述成一个漏斗样的图像,折叠的动力学过程被认为是部分折叠的蛋白质整体上的进行性装配,并且伴随有自由能和熵的变化,蛋白质最终寻找到自己的正确的折叠结构,这一理论称为能量图景(energy landscape),如图3所示,漏斗下方的凹凸反映蛋白质构象瞬间进入局部自由能最小区域(13,14)。

  图 3:能量图景(The energy landscape)的示意图,高度代表能量尺度,宽度代表构象尺度,在漏斗(funnel)的下方存在别的低能量状态,共存的不同能量状态的蛋白质种类也降到最小(14)。

  这一理论认为结构同源的蛋白质可以通过不同的折叠途径形成相似的天然构象,人酸性成纤维生长因子(hFGF-1)和蝾螈酸性成纤维生长因子(nFGF-1)氨基酸序列具有约80%同源性,并且具有结构同源性(12个β折叠反向平行排列形成β折叠桶),在盐酸胍诱导去折叠的过程中,hFGF-1可以监测到具有熔球体样的折叠中间体,而nFGF-1经由两态(天然状态到变性状态)去折叠,没有检测到中间体的存在,折叠的动力学研究也表明两种蛋白采用不同的折叠机制(38)。对于同一蛋白质,采用的渗透压调节剂(osmolytes)不同,蛋白质折叠的途径也不相同,说明不同的渗透压调节剂对蛋白质的稳定效应不同(11)。这两个例子都说明折叠机制的复杂性,也与上面所介绍的理论相吻合。

蛋白质的生理功能

  1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。

  比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。

  2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。

  3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。

  4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。

  5、维持体液的酸碱平衡。

  6、免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。

  7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。

  8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。

  9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。

  10、胶原蛋白:占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)

  11、提供生命活动的能量。

蛋白质和健康

  蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物,占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的,所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质,也离不开蛋白质。

  人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质,它对调节生理功能,维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关,离开了蛋白质,体育锻炼就无从谈起。

  在生物学中,蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽,然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说,它就是构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。

  蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年人:生长发育停滞、贫血、智力发育差,视觉差。蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。

必需氨基酸和非必需氨基酸

  食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化,分解成氨基酸才能被人体吸收利用,人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。吸收后的氨基酸只有在数量和种类上都能满足人体需要身体才能利用它们合成自身的蛋白质。营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。

  必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸。对成人来说,这类氨基酸有8种,包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸。对婴儿来说,组氨酸和精氨酸也是必需氨基酸。

  非必需氨基酸并不是说人体不需要这些氨基酸,而是说人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得到,不一定非从食物直接摄取不可。这类氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸等。有些非必需氨基酸如胱氨酸和酪氨酸如果供给充裕还可以节省必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。

蛋白质的分类

  营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类:1、完全蛋白质这是一类优质蛋白质。它们所含的必需氨基酸种类齐全,数量充足,彼此比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康,还可以促进生长发育。奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完全蛋白质。2、半完全蛋白质这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全,但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。它们可以维持生命,但不能促进生长发育。例如,小麦中的麦胶蛋白便是半完全蛋白质,含赖氨酸很少。食物中所含与人体所需相比有差距的某一种或某几种氨基酸叫做限制氨基酸。谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少,所以,它们的限制氨基酸是赖氨酸。3、不完全蛋白质 这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸,单纯靠它们既不能促进生长发育,也不能维持生命。例如,肉皮中的胶原蛋白便是不完全蛋白质。

蛋白质的作用

  蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中,起着十分重要的作用。生物的结构和性状都与蛋白质有关。蛋白质还参与基因表达的调节,以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递乃至学习和记忆等多种生命活动过程。在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的酶主要也是蛋白质。许多重要的激素,如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质。此外,多种蛋白质,如植物种子(豆、花生、小麦等)中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生长之用的蛋白质。有些蛋白质如蛇毒、蜂毒等是动物攻防的武器。

  蛋白质占人体的20 %,占身体比例最大的。胆汁,尿液除外,都是蛋白质合成的。只有蛋白质充足,才能代谢正常。就像盖房子,构建身体的原材料最主要的是蛋白质。

  1.蛋白质是构建新组织的基础材料,是酶,激素合成的原料,;维持钾钠平衡;消除水肿。

  2.是合成抗体的成分:白细胞,T淋巴细胞,干扰素等,提高免疫力。

  3.提供一部分能量。

  4.调低血压,缓冲贫血,是红细胞的载体。

  5.形成人体的胶原蛋白。眼球玻璃体,视紫质都有胶原蛋白。

  6.调解酸碱度。经常吃肉的人呈酸性体质。会出现头沉---供血不足,吃充足的蛋白质,不让糖分降低。

  7.大脑细胞分裂的动力源是蛋白质;脑基液是蛋白质合成的;记忆力下降

  8.性功能障碍

  9.肝脏:造血功能;合成激素,酶;解毒。缺乏蛋白质,肝细胞不健康。有一幅好肝脏,人健康就有保障。

  10.心脏---泵器官。缺乏蛋白质会出现手脚冰凉;缺氧;心肌缺氧造成心力衰竭----死亡。

  11.脾胃:每天都要消化食物,消化酶是蛋白质合成的。缺乏会造成胃动力不够,消化不良,打嗝。胃溃疡,胃炎;胃酸过多,刺激溃疡面你会感觉到疼,蛋白质唯一具有修复再造细胞的功能。消化壁上有韧带,缺乏蛋白质会松弛,内脏下垂,子宫下垂脏器移位。

  12.四肢:人老先老腿,缺乏蛋白质肌肉萎缩;骨头的韧性减低,易骨折

  13.抗体会减少,易感冒,发烧。

常见蛋白质

  纤维蛋白(fibrous protein):一类主要的不溶于水的蛋白质,通常都含有呈现相同二级结构的多肽链许多纤维蛋白结合紧密,并为单个细胞或整个生物体提供机械强度,起着保护或结构上的作用。

  球蛋白(globular protein):紧凑的,近似球形的,含有折叠紧密的多肽链的一类蛋白质,许多都溶于水。典形的球蛋白含有能特异的识别其它化合物的凹陷或裂隙部位。

  角蛋白(keratin):由处于α-螺旋或β-折叠构象的平行的多肽链组成不溶于水的起着保护或结构作用蛋白质。

  胶原(蛋白)(collagen):是动物结缔组织最丰富的一种蛋白质,它是由原胶原蛋白分子组成。原胶原蛋白是一种具有右手超螺旋结构的蛋白。每个原胶原分子都是由3条特殊的左手螺旋(螺距0.95nm,每一圈含有3.3个残基)的多肽链右手旋转形成的。

  伴娘蛋白(chaperone):与一种新合成的多肽链形成复合物并协助它正确折叠成具有生物功能构向的蛋白质。伴娘蛋白可以防止不正确折叠中间体的形成和没有组装的蛋白亚基的不正确聚集,协助多肽链跨膜转运以及大的多亚基蛋白质的组装和解体。

  肌红蛋白(myoglobin):是由一条肽链和一个血红素辅基组成的结合蛋白,是肌肉内储存氧的蛋白质,它的氧饱和曲线为双曲线型。

  血红蛋白(hemoglobin): 是由含有血红素辅基的4个亚基组成的结合蛋白。血红蛋白负责将氧由肺运输到外周组织,它的氧饱和曲线为S型。

  蛋白质变性(denaturation):生物大分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照,热,有机溶济以及一些变性济的作用时,次级键受到破坏,导致天然构象的破坏,使蛋白质的生物活性丧失。

  复性(renaturation):在一定的条件下,变性的生物大分子恢复成具有生物活性的天然构象的现象。

  别构效应(allosteric effect):又称为变构效应,是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象,导致蛋白质生物活性丧失的现象。

  蛋白质的主要来源是肉、蛋、奶、和豆类食品,一般而言,来自于动物的蛋白质有较高的品质,含有充足的必需氨基酸。必需氨基酸约有8种,无法由人体自行合成,必须由食物中摄取,若是体内有一种必需氨基酸存量不足,就无法合 成充分的蛋白质供给身体各组织使用,其他过剩的蛋白质也会被身体代谢而浪费掉,所以确保足够的必需氨基酸摄取是很重要的。植物性蛋白质通常会有1-2种必需氨基酸含量不足,所以素食者需要摄取多样化的食物,从各种组合中获 得足够的必需氨基酸。一块像扑克牌大小的煮熟的肉约含有30-35公克的蛋白质,一大杯牛奶约有8-10公克,半杯的各式豆类约含有6-8公克。所以一天吃一块像扑克牌大小的肉,喝两大杯牛奶,一些豆子,加上少量来自于蔬菜水果和饭,就可得到大约60-70公克的蛋白质,足够一个体重60公斤的长跑选手所需。若是你的需求量比较大,可以多喝一杯牛奶,或是酌量多吃些肉类,就可获得充分的蛋白质

  怎样选择蛋白质食物

  蛋白质食物是人体重要的营养物质,保证优质蛋白质的补给是关系到身体健康的重要问题,怎样选用蛋白质才既经济又能保证营养呢?

  首先,要保证有足够数量和质量的蛋白质食物.根据营养学家研究,一个成年人每天通过新陈代谢大约要更新300g以上蛋白质,其中3/4来源于机体代谢中产生的氨基酸,这些氨基酸的再利用大大减少了需补给蛋白质的数量.一般地讲,一个成年人每天摄入60g80g蛋白质,基本上已能满足需要.

  其次,各种食物合理搭配是一种既经济实惠,又能有效提高蛋白质营养价值的有效方法.每天食用的蛋白质最好有三分之一来自动物蛋白质,三分之二来源于植物蛋白质.我国人民有食用混合食品的习惯,把几种营养价值较低的蛋白质混合食用,其中的氨基酸相互补充,可以显著提高营养价值.例如,谷类蛋白质含赖氨酸较少,而含蛋氨酸较多.豆类蛋白质含赖氨酸较多,而含蛋氨酸较少.这两类蛋白质混合食用时,必需氨基酸相互补充,接近人体需要,营养价值大为提高.

  第三,每餐食物都要有一定质和量的蛋白质.人体没有为蛋白质设立储存仓库,如果一次食用过量的蛋白质,势必造成浪费.相反如食物中蛋白质不足时,青少年发育不良,成年人会感到乏力,体重下降,抗病力减弱.

  第四,食用蛋白质要以足够的热量供应为前提.如果热量供应不足,肌体将消耗食物中的蛋白质来作能源.每克蛋白质在体内氧化时提供的热量是18kJ,与葡萄糖相当.用蛋白质作能源是一种浪费,是大材小用.

  帮助癌细胞的蛋白质的结构

  当癌细胞快速增生时,它们好像需要一种名为survivin的蛋白质的帮助。这种蛋白质在癌细胞中含量很丰富,但在正常细胞中却几乎不存在。癌细胞与survivin蛋白的这种依赖性使得survivin自然成为制造新抗癌药物的靶标,但是在怎样对付survivin蛋白这个问题上却仍有一些未解之谜。最近据一些研究人员报道,survivin蛋白出人意料地以成双配对的形式结合在一起——这一发现很有可能为抗癌药物的设计提供了新的锲机。

  Survivin蛋白属于一类防止细胞自我破坏(即凋亡)的蛋白质。这类蛋白质主要通过抑制凋亡酶(caspases)的作用来阻碍其把细胞送上自杀的道路。以前一直没有科学家观察到survivin蛋白与凋亡酶之间的相互作用。也有其它迹象表明survivin蛋白扮演着另一个不同的角色——在细胞分裂后帮助把细胞拉开。

  为了搞清survivin蛋白到底起什么作用,美国加利福尼亚州的结构生物学家Joseph Noel和同事们率先认真观察了它的三维结构。他们将X射线照射在该蛋白质的晶体上,并测量了X射线的偏转角度,这可以让研究人员计算出蛋白质中每个原子所处的位置。他们得到的结果指出,survivin蛋白形成一种结和,这是其它凋亡抑制物不形成的。这几位研究人员在7月份出版的《自然结构生物学》杂志中报告,survivin分子的一部分出人意料地与另一个survivin分子的相应部分连结在一起,形成了一个被称为二聚物(dimer)的蛋白质对。研究人员推测这些survivin蛋白的二聚物可能在细胞分裂时维持关键的分子结构。如果这种蛋白质必须成双配对后才能发挥作用,那么用一种小分子把它们分开也许能对付癌症。

  生物化学家Guy Salvesen说,掌握了survivin蛋白的结构“并没有澄清它是怎样防止细胞自杀的疑点”。但是他说,这些蛋白质配对的事实确实让人惊奇,“你几乎很难找到不重要的二聚作用区域”。他也同意两个蛋白质的接触面将是抗癌症药物集中对付的良好靶标。

  食用量

  摄入的蛋白质有可能会过量。 保持健康所需的蛋白质含量因人而异。

  普通健康成年男性或女性每公斤(2.2 磅)体重大约需要 0.8 克蛋白质。

  随着年龄的增长,合成新蛋白质的效率会降低,肌肉块(蛋白质组织)也会萎缩,而脂肪含量却保持不变甚至有所增加。这就是为什么在老年时期肌肉看似会”变成肥肉“。

  婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。

食物中的蛋白质

  含蛋白质多的食物包括:牲畜的奶,如牛奶、羊奶、马奶等;畜肉,如牛、羊、猪、狗肉等;禽肉,如鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸵鸟等;蛋类,如鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋等及鱼、虾、蟹等;还有大豆类,包括黄豆、大青豆和黑豆等,其中以黄豆的营养价值最高,它是婴幼儿食品中优质的蛋白质来源;此外像芝麻、瓜子、核桃、杏仁、松子等干果类的蛋白质的含量均较高。由于各种食物中氨基酸的含量、所含氨基酸的种类各异,且其他营养素(脂肪、糖、矿物质、维生素等)含量也不相同,因此,给婴儿添加辅食时,以上食品都是可供选择的,还可以根据当地的特产,因地制宜地为小儿提供蛋白质高的食物。

  蛋白质食品价格均较昂贵,家长可以利用几种廉价的食物混合在一起,提高蛋白质在身体里的利用率,例如,单纯食用玉米的生物价值为60%、小麦为67%、黄豆为64%,若把这三种食物,按比例混合后食用,则蛋白质的利用率可达77%。

  生物体内普遍存在的一种主要由 氨基酸组成的生物大分子。它与 核酸 同为生物体最基本的物质,担负着生命活动过程的各种极其重要的功能。蛋白质的基本结构单元是氨基酸,在蛋白质中出现的氨基酸共有20种。氨基酸以肽键相互连接,形成肽链。

  简史 1820年H.布拉孔诺发现甘氨酸和亮氨酸,这是最初被鉴定为蛋白质成分的氨基酸,以后又陆续发现了其他的氨基酸。到19世纪末已经搞清蛋白质主要是由一类相当简单的有机分子——氨基酸所组成。1902年E.菲舍尔和F.霍夫迈斯特各自独立地阐明了在蛋白质分子中将氨基酸连接在一起的化学键是肽键;1907年E.菲舍尔又成功地用化学方法连接了18个氨基酸首次合成了多肽,从而建立了作为蛋白质化学结构基础的多肽理论。对蛋白质精确的三维结构知识主要来自对蛋白质晶体的X射线衍射分析,1960 年J.C.肯德鲁首次应用X射线衍射分析技术测定了肌红蛋白的晶体结构 ,这是第一个被阐明了三维结构的蛋白质。中国科学工作者在1965年用化学合成法全合成了结晶牛胰岛素,首次实现了蛋白质的人工合成;在1969~1973年期间,先后在2.5埃和1.8埃分辨率水平测定了猪胰岛素的晶体结构,这是中国阐明的第一个蛋白质的三维结构。

  活性

  蛋白质分子在受到外界的一些物理和化学因素的影响后,分子的肽链虽不裂解,但其天然的立体结构遭致改变和破坏,从而导致蛋白质生物活性的丧失和其他的物理、化学性质的变化,这一现象称为蛋白质的变性。早在1931年中国生物化学家吴宪就首次提出了正确的变性作用理论。引起蛋白质变性的主要因素有:①温度。②酸碱度。③有机溶剂。④脲和盐酸胍。这是应用最广泛的蛋白质变性试剂。⑤去垢剂和芳香环化合物。

  蛋白质的变性常伴随有下列现象:①生物活性的丧失。这是蛋白质变性的最主要特征。②化学性质的改变。③物理性质的改变。在变性因素去除以后,变性的蛋白质分子又可重新回复到变性前的天然的构象,这一现象称为蛋白质的复性。蛋白质的复性有完全复性、基本复性或部分复性。只有少数蛋白质在严重变性以后,能够完全复性。蛋白质变性和复性的研究,对了解体内体外的蛋白质分子的折叠过程十分重要。主要通过蛋白质的变性和复性的研究,肯定了蛋白质折叠的自发性,证实了蛋白质分子的特征三维结构仅仅决定于它的氨基酸序列。活性蛋白质分子在生物体内刚合成时,常常不呈现活性,即不具有这一蛋白质的特定的生物功能。要使蛋白质呈现其生物活性,一个非常普遍的现象是,蛋白质分子的肽链在一些生化过程中必须按特定的方式断裂。蛋白质的激活是生物的一种调控方式,这类现象在各种重要的生命活动中广泛存在。

  很多蛋白质由亚基组成,这类蛋白质在完成其生物功能时,在效率和反应速度的调节方面,很大程度上依赖于亚基之间的相互关系。亚基参与蛋白质功能的调节是一个相当普遍的现象,特别在调节酶的催化功能方面。有些酶存在和活性部位不重叠的别构部位,别构部位和别构配体相结合后,引起酶分子立体结构的变化,从而导致活性部位立体结构的改变,这种改变可能增进,也可能钝化酶的催化能力。这样的酶称为别构酶。已知的别构酶在结构上都有两个或两个以上的亚基。

  功能

  蛋白质在生物体中有多种功能。

  催化功能 有催化功能的蛋白质称酶,生物体新陈代谢的全部化学反应都是由酶催化来完成的。

  运动功能 从最低等的细菌鞭毛运动到高等动物的肌肉收缩都是通过蛋白质实现的。肌肉的松弛与收缩主要是由以肌球蛋白为主要成分的粗丝以及以肌动蛋白为主要成分的细丝相互滑动来完成的。

  运输功能 在生命活动过程中,许多小分子及离子的运输是由各种专一的蛋白质来完成的。例如在血液中血浆白蛋白运送小分子、红细胞中的血红蛋白运送氧气和二氧化碳等。

  机械支持和保护功能 高等动物的具有机械支持功能的组织如骨、结缔组织以及具有覆盖保护功能的毛发、皮肤、指甲等组织主要是由胶原、角蛋白、弹性蛋白等组成。

  免疫和防御功能 生物体为了维持自身的生存,拥有多种类型的防御手段,其中不少是靠蛋白质来执行的 。 例如抗体即是一类高度专一的蛋白质 , 它能识别和结合侵入生物体的外来物质,如异体蛋白质、病毒和细菌等,取消其有害作用。

  调节功能 在维持生物体正常的生命活动中,代谢机能的调节,生长发育和分化的控制,生殖机能的调节以及物种的延续等各种过程中,多肽和蛋白质激素起着极为重要的作用。此外,尚有接受和传递调节信息的蛋白质,如各种激素的受体蛋白等。

  发展 蛋白质作为生命活动中起重要作用的生物大分子,与一切揭开生命奥秘的重大研究课题都有密切的关系。蛋白质是人类和其他动物的主要食物成分,高蛋白膳食是人民生活水平提高的重要标志之一。许多纯的蛋白质制剂也是有效的药物,例如胰岛素、人丙种球蛋白和一些酶制剂等。在临床检验方面,测定有关酶的活力和某些蛋白质的变化可以作为一些疾病临床诊断的指标,例如乳酸脱氢酶同工酶的鉴定可以用作心肌梗塞的指标,甲胎蛋白的升高可以作为早期肝癌病变的指标等。在工业生产上,某些蛋白质是食品工业及轻工业的重要原料,如羊毛和蚕丝都是蛋白质,皮革是经过处理的胶原蛋白。在制革、制药、缫丝等工业部门应用各种酶制剂后,可以提高生产效率和产品质量。蛋白质在农业、畜牧业、水产养殖业方面的重要性,也是显而易见的。

  蛋白质可作为一种试剂用于筛选能够促进或抑制本发明蛋白质活性的化合物或其盐。进而,这种化合物或其盐以及抑制本发明蛋白质活性的中和抗体可用作治疗或预防支气管哮喘、慢性阻塞性肺部疾病等的药物。

朊病毒

  蛋白质又叫作。有一种特别的蛋白质称为朊病毒。朊病毒疾病(又称可传播性海绵状脑病)是一类引起人和动物神经组织退化的疾病,包括人的克雅氏病(CJD)、震颤病以及动物的疯牛病(又称牛海绵状脑病)等。人的朊病毒病已发现有4种:库鲁病(Ku-rmm)、克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及致死性家庭性失眠症(FFI)。

  临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明,随着阮病毒的侵入、复制,在神经元树突和细胞本身,尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星状细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。朊病毒病属慢病毒性感染,皆以潜伏期长,病程缓慢,进行性脑功能紊乱,无缓解康复,终至死亡为特征。

  1.朊病毒的发现

  早在300年前,人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊搔痒症”。其症状表现为:丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬,直至瘫痪死亡。20世纪60年代,英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏DNA和RNA后,其组织仍具感染性,因而认为“羊搔痒症”的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识,也缺乏有力的实验支持,因而没有得到认同,甚至被视为异端邪说。1947年发现水貂脑软化病,其症状与“羊搔症症”相似。以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病(萎缩病)、猫的海绵状脑病。最为震惊的当首推1996年春天“疯牛病”在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌,甚至引发了政治与经济的动荡,一时间人们“谈牛色变”。1997年,诺贝尔生理医学奖授予了美国生物化学家斯坦利·普鲁辛纳(Stanley B. Prusiner),因为他发现了一种新型的生物——朊病毒(Piron)。

  2.朊病毒的性质与结构

  期但利·普鲁辛纳经过多年的研究,终于初步搞清了引起瘙痒病的病原体即阮病毒的一些特点。他发现阮病毒大小只有30一50纳米,电镜下见不到病毒粒子的结构;经负染后要见到聚集而成的棒状体,其大小约为10~250 x 100~200纳米。通过研究还发现,朊病毒对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。对物理因素,如紫外线照射、电离辐射、超声波以及80~100℃高温,均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂,如甲醛、羟胺、核酸酶类等表现出强抗性。对蛋白酶K、尿素、苯酚、氯仿等不具抗性。在生物学特性上,朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性,巨噬细胞能降低甚至灭活朊病毒的感染性,但使用免疫学技术又不能检测出有特异性抗体存在,不诱发干扰素的产生,也不受干扰素作用。总体上说,凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法,均可能使朊病毒失活;凡能作用于核酸并使之失活的方法,均不能导致朊病毒失活。由此可见,朊病毒本质上是具有感染性的蛋白质。普鲁辛纳将此种蛋白质单体称为朊病毒蛋白(PrP)。

  3.朊病毒

  除上文提到的几种由朊病毒引起的疾病均发生在动物身上外,人的朊病毒病已发现有4种:库鲁病(Ku-rmm)、克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及致死性家庭性失眠症(FFI)。临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明,随着阮病毒的侵入、复制,在神经元树突和细胞本身,尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星状细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。朊病毒病属慢病毒性感染,皆以潜伏期长,病程缓慢,进行性脑功能紊乱,无缓解康复,终至死亡为特征。

  对于人类而言,朊病毒病的传染有两种方式。其一为遗传性的,即人家族性朊病毒传染;其二为医源性的,如角膜移植、脑电图电极的植入、不慎使用污染的外科器械以及注射取自人垂体的生长激素等。至于人和动物问是否有传染,目前尚无定论。但有消息说,英国已有两位拥有“疯牛病”牛的农场主死于克——雅氏综合症,预示着人和动物间有相互传染的可能性,这有待于科学家的进一步研究证实。由于朊病毒病目前尚无有效的治疗方法,因此只能积极预防。其方法主要有:

  ①消灭已知的感染牲口,对病人进行适当的隔离;②禁止食用污染的食物,对神经外科的操作及器械进行消毒要严格规范化,对角膜及硬脑膜的移植要排除供者患病的可能;③对有家庭性疾病的家属更应注意防止

  其接触该病。

  4.致病机制

  1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,以后魏斯曼等人对其逐步完善。其要点如下:①朊病毒蛋白有两种构象:细胞型(正常型PrPc)和搔痒型(致病型PrPsc)。两者的主要区别在于其空间构象上的差异。PrPc仅存在a螺旋,而PrPsc有多个β折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解;②Prpsc可胁迫PrPc转化为Prpsc,实现自我复制,并产生病理效应;③基因突变可导致细胞型PrPsc中的α螺旋结构不稳定,至一定量时产生自发性转化,β片层增加,最终变为Prpsc型,并通过多米诺效应倍增致病。

  5.研究进展及有待解决的问题

  目前对朊病毒的研究侧重两个方面。其一,朊病病毒本身的分子结构、遗传机制、增殖方式、传递的种间屏障、毒株的多样性等;其二,肮病毒病的致病机理及治疗方法等。其中对有些问题已有了实质性的进展。如测定了一些朊病毒蛋白分子结构,建立了分子模型;测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列,并比较了人、仓鼠、小鼠、绵羊、牛、水貂之间PrP的同源性均高于80%;已测定的25种非人灵长类动物和人PrP序列的同源性为92.9%~99.6%;建立了朊病毒的疾病谱;1994年又发现了新型克一雅氏综合症(vCJD);1997年WHO TSEs专家会议提出了各种人朊病毒的诊断标准,诊断方法也时有报道,如生物测定法、单克隆抗体法等;2000年2月,美国政府宣布,在用老鼠做实验后发现,环四吡咯(cyclic tetrapyrrole)可用于治疗和预防“疯牛病”及相关疾病。

  尽管朊病毒的研究取得了许多成绩,但目前还有许多问题尚待解决。例如,朊病毒一个感染单位是许多PrPsc分子的聚合物还是若干个PrPsc分子混合物中为数不多的某种特殊分子;PrPc和PrPsc的精确结构及其在转变中产生的结构变化;体外试验产主的PrPc有无感染性;毒株多样性形成的机制;PrP的生理机能;朊病毒进入脑的通路和其与脑病变的关系;朊病毒病的诊断标准、防治药物、流行趋势预测等。

  6.朊病毒发现的意义

  从理论上讲,“中心 法则”认为DNA复制是“自我复制”,即DNA~DNA,而朊病毒蛋白是PrP→PrP,是为“自他复制”。这对遗传学理论有一定的补充作用。但也有矛盾,即”DNA→蛋白质”与“蛋白质→蛋白质”之间的矛盾。对这一问题的研究会丰富生物学有关领域的内容;对病理学、分子生物学、分子病毒学、分子遗传学等学科的发展至关重要,对探索生命起源与生命现象的本质有重要意义。从实践上讲,其对人畜健康;为揭示与痴呆有关的疾病(如老年性痴呆症、帕金森病)的生物学机制、诊断与防治提供了信息,并为今后的药物开发和新的治疗方法的研究奠定了基础。

  蛋白质是构成生命的物质基础。蛋白质的功能是构成机体细胞和组织,促进生长发育,参加机体物质代谢,形成抗体,增强免疫能力和供给热能。每克蛋白质可提供16.75焦耳的热能。

  蛋白质供给量应根据不同年龄、生活及劳动环境而定。通常情况下,成人每日每公斤体重为0.8克1克,如以摄入植物性 的不懈努力,终于完成了结晶牛胰岛素的合成,标志着世界上第一个人工合成蛋白质的诞生。

相关学科

  1982 美国人S. B. Prusiner发现蛋白质因子Prion,更新了医学感染的概念,于1997年获诺贝尔生理医学奖。

  20世纪最惊人的发现之一就是许多蛋白质的活性状态和失活状态可以互相转化,在一个精确控制的溶液条件下(例如通过透析除去导致失活的化学物质),失活的蛋白质可以转变为活性形式。如何使蛋白质恢复到它们的活性状态使生物化学的一个主要研究领域,称为蛋白质折叠学。

  蛋白质的合成是通过细胞中的酶的作用将DNA中所隐藏的信息转录到mRNA中,再由tRNA按密码子-反密码子配对的原则,将相应氨基酸运到核糖体中,按照mRNA的编码按顺序排列成串,形成多肽链,再进行折叠和扭曲成蛋白质。蛋白质为生命的基础大分子。可视为生命体的砖块。

  通过基因工程,研究者可以改变序列并由此改变蛋白质的结构,靶物质,调控敏感性和其他属性。不同蛋白质的基因序列可以拼接到一起,产生两种蛋白属性的“荒诞”的蛋白质,这种熔补形式成为细胞生物学家改变或探测细胞功能的一个主要工具。另外,蛋白质研究领域的另一个尝试是创造一种具有全新属性或功能的蛋白质,这个领域被称为蛋白质工程。

蛋白质历史

  在18世纪,安东尼奥·弗朗索瓦(Antoine Fourcroy)和其他一些研究者发现蛋白质是一类独特的生物分子,他们发现用酸处理一些分子能够使其凝结或絮凝。当时他们注意到的例子有来自蛋清、血液、血清白蛋白、纤维素和小麦面筋里的蛋白质。荷兰化学家Gerhardus Johannes Mulder对一般的蛋白质进行元素分析发现几乎所有的蛋白质都有相同的实验公式。用“蛋白质”这一名词来描述这类分子是由Mulder的合作者永斯·贝采利乌斯于1838年提出。Mulder随后鉴定出蛋白质的降解产物,并发现其中含有为氨基酸的亮氨酸,并且得到它(非常接近正确值)的分子量为131Da。

  对于早期的生物化学家来说,研究蛋白质的困难在于难以纯化大量的蛋白质以用于研究。因此,早期的研究工作集中于能够容易地纯化的蛋白质,如血液、蛋清、各种毒素中的蛋白质以及消化性和代谢酶(获取自屠宰场)。1950年代后期,Armour Hot Dog Co.公司纯化了一公斤纯的牛胰腺中的核糖核酸酶A,并免费提供给全世界科学家使用。目前,科学家可以从生物公司购买越来越多的各类纯蛋白质。

  著名化学家莱纳斯·鲍林成功地预测了基于氢键的规则蛋白质二级结构,而这一构想最早是由威廉·阿斯特伯里于1933年提出。随后,Walter Kauzman在总结自己对变性的研究成果和之前Kaj Linderstrom-Lang的研究工作的基础上,提出了蛋白质折叠是由疏水相互作用所介导的。1949年,弗雷德里克·桑格首次正确地测定了胰岛素的氨基酸序列,并验证了蛋白质是由氨基酸所形成的线性(不具有分叉或其他形式)多聚体。原子分辨率的蛋白质结构首先在1960年代通过X射线晶体学获得解析;到了1980年代,NMR也被应用于蛋白质结构的解析;近年来,冷冻电子显微学被广泛用于对于超大分子复合体的结构进行解析。截至到2008年2月,蛋白质数据库中已存有接近50,000个原子分辨率的蛋白质及其相关复合物的三维结构的坐标。[4]

蛋白质组学

  如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人还抱有怀疑态度。但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其“热度”仅次于干细胞研究,名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。

  1.蛋白质组学研究的研究意义和背景

  随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。

  2.蛋白质组学研究的策略和范围

  蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。

  早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。

  3.蛋白质组学研究技术

  可以说,蛋白质组学的发展既是技术所推动的也是受技术限制的。蛋白质组学研究成功与否,很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基(20/ 4), 而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰,如磷酸化和糖基化等,给分离和分析蛋白质带来很多困难。此外,通过表达载体进行蛋白质的体外扩增和纯化也并非易事,从而难以制备大量的蛋白质。蛋白质组学的兴起对技术有了新的需求和挑战。蛋白质组的研究实质上是在细胞水平上对蛋白质进行大规模的平行分离和分析,往往要同时处理成千上万种蛋白质。因此,发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术平台是现在乃至相当一段时间内蛋白质组学研究中的主要任务。当前在国际蛋白质组研究技术平台的技术基础和发展趋势有以下几个方面:

  3.2 蛋白质组研究中的样品分离和分析

  利用蛋白质的等电点和分子量通过双向凝胶电泳的方法将各种蛋白质区分开来是一种很有效的手段。它在蛋白质组分离技术中起到了关键作用。如何提高双向凝胶电泳的分离容量、灵敏度和分辨率以及对蛋白质差异表达的准确检测是目前双向凝胶电泳技术发展的关键问题。国外的主要趋势有第一维电泳采用窄pH梯度胶分离以及开发与双向凝胶电泳相结合的高灵敏度蛋白质染色技术,如新型的荧光染色技术。

  质谱技术是目前蛋白质组研究中发展最快,也最具活力和潜力的技术。它通过测定蛋白质的质量来判别蛋白质的种类。当前蛋白质组研究的核心技术就是双向凝胶电泳-质谱技术,即通过双向凝胶电泳将蛋白质分离,然后利用质谱对蛋白质逐一进行鉴定。对于蛋白质鉴定而言,高通量、高灵敏度和高精度是三个关键指标。一般的质谱技术难以将三者合一,而最近发展的质谱技术可以同时达到以上三个要求,从而实现对蛋白质准确和大规模的鉴定。

  蛋白质的含氮量比较恒定,平均约为16%。

补充蛋白质须知

  蛋白质的蛋白质食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。植物蛋白质中,谷类含蛋白质10%左右,蛋白质含量不算高,但由于是人们的主食,所以仍然是膳食蛋白质的主要来源。豆类含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%~40%,氨基酸组成也比较合理,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源。

  蛋类含蛋白质11%~14%,是优质蛋白质的重要来源。奶类(牛奶)一般含蛋白质3.0%~3.5%,是婴幼儿蛋白质的最佳来源。

  肉类包括禽、畜和鱼的肌肉。新鲜肌肉含蛋白质15%~22%,肌肉蛋白质营养价值优于植物蛋白质,是人体蛋白质的重要来源。补充蛋白质须知

  如何计算一天的蛋白质需要量

  蛋白质的需要量,因健康状态、年龄、体重等各种因素也会有所不同。身材越高大或年龄越小的人,需要的蛋白质越多。

  以下数字是不同年龄的人所需蛋白质的指数:

  年 龄 1—3 4—6 7—10 11—14 15&18 19以上

  指 数 1.80 1.49 1.21 0.99 0.88 0.79

  其计算方法为:

  先找出自己的年龄段指数;再用此指数乘以自己体重(公斤);所得的答案就是您一天所需要的蛋白质克数。

  例如:体重50公斤,年龄33岁,其指数是0.79。

  0.79×50=39.5克。这就是一天所需要的蛋白质的量。

  平均一天之中蛋白质的需要量最少约是45克,也就是一餐大约15克。注意,早餐必须摄取充分的蛋白质。

蛋白质 - 抗癌作用

  蛋白质抗癌作用

  用蛋白质作能源是一种浪费,是大材小用帮助癌细胞的蛋白质的结构当癌细胞快速增生时,需要一种名为survivin的蛋白质的帮助。这种蛋白质在癌细胞中含量很丰富,但在正常细胞中却几乎不存在。癌细胞与survivin蛋白的这种依赖性使得survivin自然成为制造新抗癌药物的靶标,但是在怎样对付survivin蛋白这个问题上却仍有一些未解之谜。

  survivin蛋白出人意料地以成双配对的形式结合在一起——这一发现很有可能为抗癌药物的设计提供了新的锲机。Survivin蛋白属于一类防止细胞自我破坏(即凋亡)的蛋白质。这类蛋白质主要通过抑制凋亡酶(caspases)的作用来阻碍其把细胞送上自杀的道路。以前一直没有科学家观察到survivin蛋白与凋亡酶之间的相互作用。也有其它迹象表明survivin蛋白扮演着另一个不同的角色——在细胞分裂后帮助把细胞拉开。

  为了搞清survivin蛋白到底起什么作用,美国加利福尼亚州的结构生物学家JosephNoel和同事们率先认真观察了它的三维结构。他们将X射线照射在该蛋白质的晶体上,并测量了X射线的偏转角度,这可以让研究人员计算出蛋白质中每个原子所处的位置。他们得到的结果指出,survivin蛋白形成一种结和,这是其它凋亡抑制物不形成的。这几位研究人员在《自然结构生物学》杂志中报告,survivin分子的一部分出人意料地与另一个survivin分子的相应部分连结在一起,形成了一个被称为二聚物(dimer)的蛋白质对。研究人员推测这些survivin蛋白的二聚物可能在细胞分裂时维持关键的分子结构。如果这种蛋白质必须成双配对后才能发挥作用,那么用一种小分子把它们分开也许能对付癌症。

  生物化学家GuySalvesen掌握了survivin蛋白的结构“并没有澄清它是怎样防止细胞自杀的疑点”。这些蛋白质配对的事实确实让人惊奇,几乎很难找到不重要的二聚作用区域。两个蛋白质的接触面将是抗癌症药物集中对付的良好靶标。食用量摄入的蛋白质有可能会过量。保持健康所需的蛋白质含量因人而异。普通健康成年男性或女性每公斤(2.2磅)体重大约需要0.8克蛋白质。随着年龄的增长,合成新蛋白质的效率会降低,肌肉块(蛋白质组织)也会萎缩,而脂肪含量却保持不变甚至所增加。这就是为什么在老年时期肌肉看似会“变成肥肉”。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。

蛋白质的来源与有效吸收

  蛋白质主要来源:动物蛋白(如鸡蛋、牛奶和各种肉类)和植物蛋白(豆类和豆制品),因为动物蛋白的生物利用度比植物蛋白要高,所以被认为是优质蛋白蛋白。

  判断食物蛋白质的质量与标准是蛋白质是否容易消化和必须氨基酸是否齐全。日常生活中的肉|

家禽、奶制品等所含的氨基酸齐全。但同时也是高脂肪、高热量、高胆固醇。容易使人发胖,并引发多种疾病,如冠心病、心脏病、中风等。黄豆成为植物肉,蛋白质含量丰富,必须氨基酸也齐全。但由于含有蛋白消化酶、抑制因子等不利于吸收。蛋白质粉主要是大豆分离蛋白,来源于黄豆,并经过先进的工艺除去了不利于消化的物质。与其他物品相比提供了几乎能被人体完全吸收的优质蛋白。比其他如肉类,蛋类的脂肪、热量都要低。既可以充足的提供人体所须蛋白质而且不会因摄取过多的脂肪而发胖。

植物蛋白

  植物蛋白是蛋白质的一种,来源是从植物里提取的,营养与动物蛋白相仿,但是更易于消化。植物性蛋白质主要来源于米面类、豆类,但是米面类和豆类的蛋白质营养价值不同。米面类来源的蛋白质中缺少赖氨酸(一种必需氨基酸),因此其氨基酸评分较低,仅为0.3~0.5,这类蛋白质被人体吸收和利用的程度也会差些。

  植物性食品的蛋白质。如谷类、豆类、坚果类等常食用的食物蛋白及叶蛋白、单细胞蛋白等。从营养学上说,植物蛋白大致分为两类:一是完全蛋白质,如大豆蛋白质;二是不完全蛋白质,绝大多数的植物蛋白质属于此类。植物蛋白为素食者饮食中主要的蛋白质来源,可用以制成形、味、口感等与相应动物食品相似的仿肉制品。素食者专食不完全蛋白质,会发生营养缺乏症,必须兼食大豆蛋白质。

  含植物蛋白最丰富的是大豆。大豆蛋白肉是以优质大豆为原料,通过加热、挤压、喷噪等工艺过程把大豆蛋白粉制成大小、形状不同的瘦肉片状植物蛋白,其之所以被称为“蛋白肉”,是由于其蛋白质的含量远远高于一般动物肉类,而且食感、结构、色泽、韧性均与动物肉近似。据测定其蛋白质的含量为猪、牛瘦肉蛋白质的2—3倍,经卫生部门的鉴定,无毒无害,是一种绿色、安全、保健食品。由于其脂低,是高血压、冠心病、糖尿病人的理想食品,凉拌、烧、炒皆宜,味道鲜美可口,长期食用可增强体质,有益于身体健康。

蛋白质研究方法

  蛋白质是被研究得最多的一类生物分子,对它们的研究包括“体内”(in vivo)和“体外”(in vitro)。体外研究多应用于纯化后的蛋白质,将它们置于可控制的环境中,以期获得它们的功能信息;例如,酶动力学相关的研究可以揭示酶催化反应的化学机制和与不同底物分子之间的相对亲和力。而体内研究实验着重于蛋白质在细胞或者整个组织中的活性作用,从而可以了解蛋白质发挥功能的场所和相应的调节机制。

 

人体六大营养素之----碳水化合物

 

 

  碳水化合物亦称糖类化合物,是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类化合物。

  糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。它不仅是营养物质,而且有些还具有特殊的生理活性。例如:肝脏中的肝素有抗凝血作用;血型中的糖与免疫活性有关。此外,核酸的组成成分中也含有糖类化合物——核糖和脱氧核糖。因此,糖类化合物对医学来说,具有更重要的意义。

  自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。主要由所组成。可用通式Cx(H2O)y来表示。有单糖、寡糖、淀粉、半纤维素、纤维素、复合多糖,以及糖的衍生物。主要由绿色植物经光合作用而形成,是光合作用的初期产物。从化学结构特征来说,它是含有多羟基的醛类或酮类的化合物或经水解转化成为多羟基醛类或酮类的化合物。例如葡萄糖,含有一个醛基、六个碳原子,叫己醛糖。果糖则含有一个酮基、六个碳原子,叫己酮糖。它与蛋白质、脂肪同为生物界三大基础物质,为生物的生长、运动、繁殖提供主要能源。是人类生存发展必不可少的重要物质之一。

名称

  糖类化合物由C(碳),H(氢),O(氧)三种元素组成,分子中H和O的比例通常为2:1,与水分子中的比例一样,故称为碳水化合物。可用通式Cm(H2O )n表示。因此,曾把这类化合物称为碳水化合物。但是后来发现有些化合物按其构造和性质应属于糖类化合物,可是它们的组成并不符合Cm(H2O )n 通式,如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)等;而有些化合物如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等,其组成虽符合通式Cm(H2O )n,但结构与性质却与糖类化合物完全不同。所以,碳水化合物这个名称并不确切,但因使用已久,迄今仍在沿用。(另外像碳酸(H2CO3)、碳酸盐(XXCO3)、碳单质(C)、碳的氧化物(CO2、CO)、水(H2O)都不属于有机物,也就是不属于碳水化合物。

  碳水化合物是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。食物中的碳水化合物分成两类:人可以吸收利用的有效碳水化合物,如:单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物,如:纤维素。

分类

  碳水化合物分单糖、二糖、低聚糖、多糖四类。糖的结合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三类。

生理功用

  (1)供给能量:每克葡萄糖产热16千焦(4千卡),人体摄入的碳水化合物在体内经消化变成葡萄糖或其它单糖参加机体代谢。每个人膳食中碳水化合物的比例没有规定具体数量,我国营养专家认为碳水化合物产热量占总热量的60—65%为宜。平时摄入的碳水化合物主要是多糖,在米、面等主食中含量较高,摄入碳水化合物的同时,能获得蛋白质、脂类、维生素、矿物质、膳食纤维等其它营养物质。而摄人单糖或双糖如蔗糖,除能补充热量外,不能补充其它营养素。

  (2)构成细胞和组织:每个细胞都有碳水化合物,其含量为2%—10%,主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在,分布在细脑膜、细胞器膜、细胞浆以及细胞间质中。

  (3)节省蛋白质:食物中碳水化合物不足,机体不得不动用蛋白质来满足机体活动所需的能量,这将影响机体用蛋白质进行合成新的蛋白质和组织更新。因此,完全不吃主食,只吃肉类是不适宜的,因肉类中含碳水化合物很少,这样机体组织将用蛋白质产热,对机体没有好处。所以减肥病人或糖尿病患者最少摄入的碳水化合物不要低于150克主食。

  (4)维持脑细胞的正常功能:葡萄糖是维持大脑正常功能的必需营养素,当血糖浓度下降时,脑组织可因缺乏能源而使脑细胞功能受损,造成功能障碍,并出现头晕、心悸、出冷汗、甚至昏迷。

  (5)其它:碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有润滑作用。另外它可控制细脑膜的通透性。并且是一些合成生物大分子物质的前体,如嘌呤、嘧啶、胆固醇等。

  碳水化合物主要的生理功能:

  1、构成机体的重要物质;

  2、提供热能;

  3、维持大脑功能必须的能源;

  4、调节脂肪代谢;

  5、提供膳食纤维。

碳水化合物和健康

  膳食中缺乏碳水化合物将导致全身无力,疲乏、血糖含量降低,产生头晕、心悸、脑功能障碍等。严重者会导致低血糖昏迷。   当膳食中碳水化合物过多时,就会转化成脂肪贮存于体内,使人过于肥胖而导致各类疾病如高血脂、糖尿病等。

日推荐量及食物来源

  一般说来,对碳水化合物没有特定的饮食要求。主要是应该从碳水化合物中获得合理比例的热量摄入。另外,每天应至少摄入50~100克可消化的碳水化合物以预防碳水化合物缺乏症。

  碳水化合物的主要食物来源有:蔗糖、谷物(如水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、高粱等)、水果(如甘蔗、甜瓜、西瓜、香蕉、葡萄等)、坚果、蔬菜(如胡萝卜、番薯等)等。

过量表现

  膳食中碳水化合物的主要来源是植物性食物,如谷类·薯类·根茎类蔬菜和豆类,另外是食用糖类。碳水化合物只有经过消化分解成葡萄糖·果糖和半乳糖才能被吸收,而果糖和半乳糖又经肝脏转换变成葡萄糖。血中的葡萄糖建成为血糖,少部分血糖直接被组织细胞利用与氧气反应生成二氧化碳和水,放出热量供身体需要,大部分血糖则存在人体细胞中,如果细胞中储存的葡萄糖已饱和,多余的葡萄糖就会以高能的脂肪形式储存起来,多吃碳水化合物发胖就是这个道理!

缺乏症

  膳食中碳水化合物过少,可造成膳食蛋白质浪费,组织蛋白质和脂肪分解增强以及阳离子的丢失等。

 

人体六大营养素之----无机盐(矿物质)

 

 

  无机盐即无机化合物中的盐类,旧称矿物质,在生物细胞内一般只占鲜重1%至1.5%,目前人体已经发现20余种,其中大量元素有钙Ca、磷P、钾Ka、硫S、钠Na、氯Cl、镁Mg,微量元素有铁、锌、硒、钼、铬、钴、碘等。虽然无机盐在细胞、人体中的含量很低,但是作用非常大,如果注意饮食多样化,少吃动物脂肪,多吃糙米、玉米等粗粮,不要过多食用精制面粉,就能使体内的无机盐维持正常应有的水平。

  2.各种无机盐的主要来源及缺乏时的主要表现

  (1)钠

  钠是食盐的主要成分。我国营养学会推荐18岁以上成年人的钠每天适宜摄入量为2.2克,老年人应取淡食。钠普遍存在于各种食物中,人体钠的主要来源为食盐、酱油、腌制食品、烟熏食品、咸味食品等。

  (2)钙

  钙是骨骼、牙齿的重要组成部分。缺钙可导致骨软化病、骨质疏松症等,亦可导致抽搐症状。我国营养学会推荐18-50岁成年人的钙每天适宜摄入量为800毫克;50岁以后的中老年人为1000毫克。常见含钙丰富的食物有牛奶、酸奶、燕麦片、海参、虾皮、小麦、大豆粉、豆制品、金针菜等。

  (3)镁

  镁是维持骨细胞结构和功能所必需的元素。缺镁可导致神经紧张、情绪不稳、肌肉震颤等。我国营养学会推荐18岁以上成年人的镁每天适宜摄入量为350毫克。常见含镁丰富的食物是新鲜绿叶蔬菜、坚果、粗粮(镁离子亦是叶绿素分子必须的成分)。

  (4)磷

  磷是构成骨骼及牙齿的重要组成部分。严重缺磷可导致厌食、贫血等。我国营养学会推荐18岁以上成年人的磷每天适宜摄入量为700毫克。常见含磷的食物是瘦肉、蛋、奶、动物内脏、海带、花生、坚果、粗粮。

  (5)铁

  铁是人体内含量最多的微量元素,铁与人体的生命及其健康有密切的关系。缺铁会导致缺铁性贫血、免疫力下降。我国营养学会推荐50岁以上男性或女性铁的每天适宜摄入量为715毫克。常见含铁丰富的食物是动物的肝脏、肾脏、鱼子酱、瘦肉、马铃薯、麦麸。

  (6)碘

  碘是甲状腺激素的组成部分。缺碘会导致呆小症、儿童及成人甲状腺肿、甲状腺功能亢进等。我国营养学会推荐18岁以上成年人的碘每天适宜摄入量为150毫克。常见含碘丰富的食物是海产品,如海带、紫菜、干贝、海参等。沿海地区居民常吃海产品及内陆地区居民食用碘盐是保证碘代谢平衡最经济方便及有效的方法。

  (7)锌

  锌具有促进生长发育的作用。儿童缺锌可导致生长发育不良;孕妇缺锌可导致婴儿脑发育不良、智力低下,即使出生后补锌也无济于事。我国营养学会推荐成年男性每天锌的适宜摄入量为15.5毫克,成年女性每天锌的适宜摄入量为11.5毫克。常见含锌丰富的食物是肝、肉类、蛋类、牡蛎。

  无机盐是存在于体内和食物中的矿物质营养素,由有机物和无机物综合组成。人体已发现有20余种必需的无机盐,约占人体重量的4~5%。其中含量较多的(>5g)为钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫七种;每天膳食需要量都在100mg以上,称为常量元素。另外一些含量低微,随着近代分析技术的进步,利用原子吸收光谱、中子活化、等离子发身光谱等痕量的分析手段,发现了铁、碘、铜、锌、锰、钴、钼、硒、铬、镍、硅、氟、钒等元素也是人体必需的,每天膳食需要量为μg~mg称为微量元素。

  无机盐的生理作用:

  1.无机盐在体内的分布极不均匀。例如钙和磷绝大部分在骨和牙等硬组织中,铁集中在红细胞,碘集中在甲状腺,钡集中在脂肪组织,钴集中在造血器官,锌集中在肌肉组织。

  2.无机盐对组织和细胞的结构很重要,硬组织如骨骼和牙齿,大部分是由钙、磷和镁组成,而软组织含钾较多。体液中的无机盐离子调节细胞膜的通透性,控制水分,维持正常渗透压和酸碱平衡,帮助运输普通无素到全身,参与神经活动和肌肉收缩等。有些为无机或有机化合物以构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分,或作为多种酶系统的激活剂,参与许多重要的重理功能。例如:保持心脏和大脑的活动,帮助抗体形成,对人体发挥有益的作用。

  3.由于新陈代谢,每天都有一定数量的无机盐从各种途径排出体外,因而必腨通过膳食予以补充。无机盐的代谢可以通过分析血液、头发、尿液或组织中的浓度来判断。在人体内无机盐的作用相互关联。在合适的浓度范围有益于人和动植物的健康,缺乏或过多都能致病,而疾病又影响其代谢,往往增加其消耗量。在我国钙、铁和碘的缺乏较常见。硒、氟等随地球化学环境的不同,既有缺乏病如克山病和大骨节病、龊齿等,又有过多症如氟骨症和硒中毒。

  4.是维持细胞内的酸碱平衡,调节渗透压,维持细胞的形态和功能。如:血液中的钙离子,和钾离子。

  5.是的维持生物体的生命活动。如:镁离子是ATP酶的激活剂,氯离子是唾液酶的激活剂。

  无机盐一般鉴别方法

  (一)钾盐

  (1)取铂丝,用盐酸湿润后,蘸取供试品,在无色炎焰中燃烧,火焰即显紫色。但有少量钠混合时,须隔蓝色玻璃透视方能辨认。2K++[PtCI6]2-→K2PtCI6

  (2)取供试品溶液,加亚硝酸钴钠试液与醋酸,即发生黄色沉淀。

  2K++Na++[Co(NO2)6]3-→K2Na[C(NO2)6]↓(黄色)

  该反应在中性或微酸性溶液中进行,因而碱和酸均能分解试剂中的[Co(NO2)6]-3离子,妨碍鉴定。

  在碱性中:[Co(NO2)6]3-+3OH-→Co(NH)3↓+6NO-2

  在酸性中:[Co(NO2)6]3-+6H+→Co+3NO↑+3NO2↑+3H2O

  NH4+能干扰反应,NH4+的存在能与[Co(NO2)6]3-作用,生成生成(NH4)2Na[Co(NO2)6]沉淀。在鉴定K前应除NH4+(可用灼烧法除去),I也有干扰作用(可在蒸发皿中加HNO3蒸发至干而除去)。

  (3)取供试品,加热除去可能杂有的盐,放冷后,加水溶解,再加深.1%四苯硼钠溶液与醋酸即生白色沉淀。反应条件须在酸性(PH2-6.0)中进行。

  NaB(C6H5)4+K+→KB(C4H5)6↓+Na+

  (二)钙盐

  (1)取铂丝,用盐酸湿润后,蘸取供试品,在无色火焰中燃烧,火焰即显砖红色。Ca2++[PtCI6]2-→CaPtCI6

  (2)取供试品的中性或碱性溶液,加草酸铵试液,即发白色沉淀;分离,所得的沉淀不溶于醋酸,但溶于酸。

  Ca2++(NH4)2C2O4→CaC2O4↓(白色)+2NH4+ CaC2O4+2HCI→CaCI2+HC2O4

  (三)钠盐

  取铂丝,用盐酸湿润后,蘸取供试品,在色火焰中燃烧,火焰即显鲜黄色。

  2Na++[PtCI6]2-→Na2PtCI6

  取供试品的中性溶液,加醋酸铀锌试液,即发生黄色沉淀。

  Na++Zn(C2H3O2)2+3UO2(C2H3O2)2+ CH3COOH+9HO2→NaZn(UO2)3( CH3COO-)9·9H2O↓9(黄色+H+(醋酸铀酰锌钠)

  (若为钠盐之稀溶液,宜在水浴 上浓的后再检查,如氯化钠注射液)。

  1.亚铁盐(二价铁盐)

  (1)取供试品溶液,加铁氰化钾试液,即发生深蓝色沉淀。分离,沉淀在稀盐中不溶,但氢氧化钠试液,即分解成色棕色沉淀。 3Fe2+ +2K3[Fe(CN)6]==Fe3[Fe(CN)6]2(深蓝色沉淀)+ 6K+

  (2)取供试品溶液,加强团结%邻二氮菲的乙醇溶液数滴,即显桔红色。

  铁盐(三价铁盐)

  取供试品溶液,加亚铁氰化钾试液,即发生深蓝色沉淀,分离,沉离,沉淀在稀盐酸不溶,但加氢氧化钠试液,即分解成棕色沉淀。4Fe3++3K4Fe(CN)6→Fe4[F(CN)6]3↓(深蓝色)+12K+

  Fe4[Fe(CN)6]3+12N2OH→3Na4Fe(CN)3+4Fe(OH)3 ↓

  (2) 取供试品溶液,加硫氰酸铵试液,即成血红色。 Fe3++NH4SCN→Fe(SCN)2+(血红色)

  (1)取供试品,加过量的氢氧化钠试液后,加热,即分解,发出氨臭,遇显润的红色石蕊试纸,能使变蓝色,并能使硝酸亚汞试液湿润的滤纸变为黑色。

  (2)取供试品溶液,加碱性碘化汞钾试液压滴,即产生红色沉淀。

  (六)锌盐

  (1)取供试品溶液,加亚铁氰化钾试液,即发生白色沉淀,分离,沉淀在稀盐酸中不溶解。

  3Zn2++2K4[Fe(CN)6]→K2Zn[Fe(CN)6]2 ↓(白色)+6K+

  (2)取供试品溶液,以鸹硫酸酸化,加深.1%硫酸铜溶液1及硫氰酸汞铵度液数滴,即发生紫色沉淀,继续滴加硫氰酸汞铵试液,沉淀由紫色变为绿色。

  Zn2+与Cu2+同时存在,则Zn2+能促使Cu2+的反应立即共同沉淀出来。随着Zn2+与Cu2+的浓度不同,沉淀显浅紫色、深紫色至绿色。

  (1)取供试品溶液,加碳酸铵试液,即发生白色沉淀,滴化氯化铵试液,沉淀溶解,再加磷酸氢二钠试液,振摇,即发成白色沉淀。分离,沉淀在氨试液中不溶。

  Mg2++(NH4)2CO3→MgCO3↓(白色)+2NH4+

  Mg CO32NH4CI→MgCL2+(NH4)CO3→2NH3↑+H2O+CO2↑

  MgCL2+Na2HPO4+NH4CI→MgNH4PO4↓(白色)+2NaCI+HCI

  (2)取供试品溶液,加氢氧化钠试液,即发生白色沉淀,分离,沉淀分成两份,一份加过量氢氧化钠试液,沉淀不溶;另一份中加碘试液,沉淀显红棕色。Mg2++2NaOH→Mg(OH)2↓(白色)+2Na+

  (3)取供试品溶液2滴,加氢氧化钠试液1滴,然后加对硝基苯偶氮间苯二酚试液(镁试液)数滴,显天蓝色沉淀所生成的沉淀,溶于氯化铵试液中。Mg2++2NaOH→Mg(OH)2↓+2Na+

  该反应系一种有机染料吸附Mg(OH)2↓而产生的沉淀。如果溶液过酸,则呈黄色,可再滴加适量的氢氧化钠试液。Mg2+(OH)2+2NH4CI→MgCI2+2NH3↑+2H2O

  (八)钡盐

  (1)取铂丝,用盐酸湿润后,蘸取供试品,在无色火焰中燃烧,火焰即显黄绿色,自绿色玻璃中透视,火焰显蓝色。

  (2)取供试品溶液,加稀硫酸,即发生白色沉淀,分离,沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。

  Ba4+H2SO4→BaSO4↓+2H+

  (3)与硫酸及高锰酸钾反应取供试品溶液1滴,加高锰酸试液及2N硫酸溶液各1滴生成紫色沉淀,加热2-3分钟,再加过氧化氢溶液1滴,紫色不褪。

  Ba4与SO4+反应生成BaSO4白色沉淀,但在KMnO4存在时即生成紫色沉淀。如KMnO4换以NaMnO4则BaSO4不染色。由于K+与 Ba2+的离子半径(1.33A和蔼.35A)差不多,K-诱导MnO4-进入 BaSO4晶格形成混晶而成紫色。

  (九)银盐

  (1)取供品溶液,加稀盐酸,即后成白色凝乳状沉淀。分离,沉淀能在氨试液中溶解而形成[Ag(NH3)2]+络离子,继加硝酸,沉淀复生成。Ag++HCI→H++AgCI↓(白色)

  (2)取供品溶液,加铬酸钾试液,即生成砖红色沉淀。分离,沉淀能在硝酸中溶解。

  2Ag++K2CrO4→Ag2CrO↓+2K+ Ag2CrSO4+2HNO3→2AgNO3+H2CrO4↓

  (十)铜盐

  (1)取供试品溶液,滴加氨试液,即生成淡蓝色沉淀物, 再加过量的氨试液,沉淀即溶解,生成深蓝色溶液。

  2CuSO4+2OH-→Cu(OH)2SO4↓+SO42- Cu(OH)2SO4+8NH3→2[Cu(NH3)4]2++SO42-+2OH

  (蓝色碱式铜盐) (深蓝色铜铵络离子)

  (2)取供试品溶液,加亚铁氰化钾试液,即后成红棕色沉淀物,沉淀不溶于稀酸及氨水中,但溶于氨氯化铵缓冲溶液中,生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+与碱作用被分解成CU(OH)2沉淀。

  3Cu2+2K4[Fe(CN)6]→K2{Cu3[Fe(CN)6]2}↓+6K+

  K2{Cu3[Fe(CN)6]2}+12NH3+→3[Cu(NH3)4]2++2[Fe(CN)6]4-

  +2K+(蓝色)

  K{Cu3[Fe(CN)6]2}+6OH-→3Cu(OH)2↓+2[Fe(CN)6]4-+2K+

  通常反应在醋酸酸性中进行。

  (3)取供试品溶液,加氢氧化钠试液,即产生淡蓝色沉淀,煮沸变为棕黑色。

  Cu2++2NaOH→Cu(OH)2↓+2Na+ Cu(OH)2 →C0↓+H2O(△)   (十一)铋盐

  (1)取供试品溶液,加碘化钾试液,即生成红棕色或暗棕色沉淀物,分离,沉淀能溶解于过量的碘化钾试液中,成为黄棕色的溶液。加蒸馏水稀释可又发生橙色沉淀。

  Bi3++3KI→BiI3↓+3K+ Bi3++KI→KbiI4

  继续加蒸馏水稀释,络合盐即分解,先形成碘化铋而生成橙色的氧碘化铋沉淀物。

  KbiI4+HO →BiOI↓+2HI+KI

  如Bi3+浓度较小时,此步反应现象不太明显。

  (2)取供试品溶液,加稀硫酸酸化,加10%硫脲溶液,即呈深黄色。

  硫脲与多数金属离子有颜色反应,如Bi3+对特别敏锐(1μg),络合物的颜色,视组成不同而异。 [Bi3+:CS(NH2)2:1:1黄褐色;1:2黄色;1:3:黄褐色]。如

  BiCI3+CS(NH2)2→Bi[CS(NH2)2]CI3(黄色络合物)

  此反应亦可用于铋的比色测定。

  (3)取供试溶液,通硫化氢气,即发生棕黑色沉淀,能在热硝酸中溶解,但在氢氧化钠、稀盐酸或硫化物溶液中均不溶。

Bi3++3HS→Bi2S3↓+6H+ Bi2S3+6HCI→2 BiCI3+3H2S↑

(十二)锑盐

  (1)取供试品溶液,加稀盐酸成酸性后,加水至恰有白色混浊发生,加热,趁热加入硫代硫酸钠试液,即后成橙红色沉淀。2Sb3++3S2O32-→4SO2↑+Sb2OS2↓(橙红色硫氧化锑)

  (2)取供试品溶液,加衡盐酸成酸性后,通硫化氢气,即生成橙色沉淀物。分离,沉淀在硫化铵溶液或硫化钠试液中溶解。

  2Sb3++3H2S→Sb2S3↓(橙色)+6H+ 2Sb5++5H2S→Sb2S5↓(橙色)+10H+

  Sb2S3+3(NH4)2S→2(NH4)3SbS3 Sb2S5+3(NH4)2S→2(NH4)3SbS4

  (十三)铝盐

  (1)取供试品溶液,加氢氧化钠试液,即产生白色胶状沉淀。分离,沉淀分成二份,一份中加入过量的氢氧化钠试液;另一份中加入稀盐酸沉淀均即溶解。AI3++3OH-→AI(OH)3↓(白色)

  (2)取供试品溶液,加氨试液至生成白色胶状沉淀,滴加0.1%茜素磺酸钠溶液数滴,沉淀即显樱红色。 AI3++3OH-→AI(OH)3↓

  注:试剂茜素磺酸钠化学名为1,2-二羟基蒽醌磺酸钠。

  (3)取供试品溶液,加硫化钠试液,即后成白色胶状沉淀,分离,沉淀在过量的硫化钠试液中溶解。2AI3++3Na2S+6H2O→2AI(OH)3↓+3H2S↑+6Na+ 2AI(OH)3+Na2S→2Na(AIO2)+H2S↑+2H2O

  (十四)汞盐

  亚汞盐(一价汞盐)

  (1)取供试品,加氨试液或氢氧化钠试液,即变黑色。

  Hg2(NO3)2+2NH4OH→HgNH2NO3↓+Hg↓+NH4NO3+H2O

  Hg2(NO3)2+2NaOH→Hg(OH)2↓+2NaNO3 Hg2(OH)2→Hg2O↓+H2O

  (2)取供试品,加碘化钾试液振摇,即发生黄绿色沉淀,瞬即变为灰绿色,并逐渐转变为灰黑色,灰绿色沉淀在过量碘化钾试液中溶解。

  Hg2(NO3)2+2KI→Hg2I2↓(黄绿色)+2KNO3

  Hg2I2+2KI→Hg()↓(黑色)+K[HgI2](溶解)

  (3)取供试品溶液,加盐酸,即产生白色沉淀,在水中不溶,加氨试液即变黑色。

  Hg22++2HCI→Hg2CL2↓+2H+

  Hg2CL2+2NH3→Hg(NH)CI↓+Hg↓NH4CI

  汞盐(二价汞盐)

  (1)取供试品溶液,加氢氧化钠试液,即发生黄色沉淀。

  Hg(NO3)2+2NaOH→HgO↓(黄色)+2NaNO3+H2O

  (2)取供试品的中性溶液,加碘化钾试液,即发生猩红色沉淀,能在量过的碘化钾试液中溶解。再以氢氧化钠试液碱化,加铵盐即生成红棕色的沉淀。

  HgCI2+2KI→HgI2↓(猩红色)+2KCI HgI2+2KI(过量)→K[HgI4](溶解)↓

  (3)取供试品溶液,通硫化氢气,即产生黑色沉淀,分离沉淀的硫化铵试液或沸稀硝酸中不溶。Hg2++H2S→HgS↓+2H+

  (十五)铅盐

  (1)取供试品溶液,加盐酸,即产生白色沉淀,在沸水中溶解,但冷却后结晶析出。

  Pb2++2HCI→PbCI2↓+2H+

  (2)取供试品溶液,加铬酸钾试液,即产生黄色沉淀,在氢氧化钠试液或热硝酸中易溶,在稀硝酸微深,在醋液中不溶。Pb2++K2CrO4→PbCrO4↓+2H+

  PbCrO4+3NaOH→NaHPbO2+Na2CrO4+H2O PbCrO4+2HNO3(热)→Pb(NO3)2+H2CrO4

  (3)取供试品溶液,加碘化钾试液,即产生黄色沉淀,煮沸,即可溶解。放冷,则析有光的板状结晶。

  (十六)氯化物

  取供试品溶液,加氨试液使成碱性,如有沉淀生成需过滤,滤液分成2份。

  (1)加销酸使成酸性,加硝酸银试液,即发生白色凝乳状沉淀,分离出沉淀能在氨试液中溶解,再加硝酸沉淀复生成。CI-+AgNO3→AgCI↓(白色)+NO3-

  AgCI+2NH4OH→[Ag(NH3)2]CI(银氨铬离子而溶解)+2H2O [Ag(NH3)2]CI+2HNO3→AgCI↓+2NH4NO3

  (2)加稀硫酸使成酸性,加锰酸钾结晶数粒,加热,即放出氯气,能使碘化钾淀粉试纸显蓝色。10CI-+2KMnO4+8H2SO4→5CI2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O+5SO42-

  2KI+CI2→2KCI+I2 I2+淀粉→显蓝色(吸附化合物)

  (十七)溴化物

  (1)取供试品溶液,加硝酸钾试液,即产生淡黄色凝乳状沉淀。分离,沉淀能在 试液中微溶,但几乎不溶于硝酸中。

  Br-+AgNO3→AgBr↓(黄色)+NO-3 AgBr+2NH4OH→Ag(NH3)2++ Br-+2H2O

  在硝酸中几乎不溶,与其他银盐的沉淀区分(AgS↓、AgCO3↓等溶于硝酸中)。

  (2)取供试品溶液,滴加氯试液,溴即游离,加氯仿振摇,氯仿层黄色或红棕色。

  2Br-+CI2→Br+2CI-

  Br-+氯仿→溶于氯仿层中,低浓度时呈黄色,高浓度时呈红棕色。

  (十八)磺化物

  (1)取供试品溶液,加硝酸银试液,即发生黄色凝乳状沉淀。分离沉淀在硝酸或氨试液中均不溶解。I-+AgNO3→AgI↓(黄色)+NO3-

  (2)取供试品溶液,加少量的氯试液,碘即游离,如加氯仿振摇,氯仿层显紫色,如加淀粉指示液,溶液显蓝色。 2I-+CI2→I2+2CI-

  I2+氯仿→溶于氯仿层中显紫色 I2+淀粉→蓝色(吸附化合物)

  (3)取供试品溶液,加二氯化汞试液,即发生猩红色沉淀。在过量的二氯化汞试液中微溶,在化碘钾试液中易溶。

  2I-+HgCI2→HgI2↓(猩红色)+2CI- HgCI2+2KI→K2[HgI4](碘化汞钾,溶解)

  (十九)有机氟化物

  取供试品约7 mg照氧瓶燃烧法(中国药典77年版附录74页)进行有机破坏,用水20ml与N/100氢氧化钠液6.5ml为吸收液,俟燃烧完毕后,充分振摇,取吸收液2ml,加茜 素氟蓝试液0.5ml,再加含有12%醋酸钠与6%醋酸溶液0.2ml,用水稀释至4ml,加硝酸琰亚钸液0.5ml,即显蓝紫色。

  (二十)水杨酸盐

  (1)取供试品稀溶液,加三氯化铁试液1滴,即显紫色。

  (2)取供试品溶液,加稀盐酸,即析出白色杨酸沉淀,分离,沉淀在醋酸铵试液中溶解。

  (二十一)苯甲酸盐

  (1)取供试品的中性溶液,加三氯化铁试液,即发生赭色沉淀,加稀盐酸变为白色沉淀。

  (2)取供试品,置干燥试管中,加硫酸后,加热,碳化,但析出苯甲酸在试管内壁,凝结白色升华物。

  (二十二)醋酸盐

  (1)取供试品溶液,加硫酸后,加热,即分解发生醋酸的特臭。

  (2)取供试品溶液,加硫酸和少量的乙醇,加热即发生,醋酸乙酯的特殊臭气。

  2CH3COO-+H2SO4→2CH3COOH+SO42-

  (3)取供试品溶液,加三氯铁试液,应显深红色,煮沸后产生红棕色沉淀,再加盐酸,即分解成黄色溶液。 3CH3COO-+FeCI3→(CH3COO-)3Fe(深红色)+3CI-

  Fe(OH)2(CH3COO-)+3HCI→FeCI3+2H2O+CH3COOH

  (二十三)磷酸盐

  (1)取供试品的中性溶液,加硝酸银试液,即发生浅黄色沉淀,分离沉淀氨试液或稀硝酸中均易溶解(与Br-产生的AgBr↓相区别)。 Po43+3AgNO3→AgPO4↓(浅黄色)+3NO3-

  AgPO4+6NH4OH→3Ag(NH3)2OH(溶解)+H3PO4+3H2O AgPO4+3HNO3→3AgNO+H3PO4

  (2)取供试品溶液,加氯化铵、氯化镁试液,即发生白色结晶性沉淀。

  HPO42-+MgCI+NH4OH→Mg(NH4)PO4↓(白色)+2CI-+H2O

  (3)取供试品溶液,加钼酸铵试液与硝酸后,加热,即产生黄色沉淀。分离,沉淀能在氨试液中溶解。

  在NH4OH或NaOH碱性溶液中,反应平衡向左方移动,而使沉淀溶解。

  (二十四)乳酸盐

  取供试品溶液,加硫酸使成酸性后,加高锰酸钾试液,加热,即发生乙醛的特臭。

  (二十五)硫酸盐

  (1)取供试品溶液,加氯化钡试液,即发生白色沉淀,分离,沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。

  SO42-+Ba2+→BaSO4↓

  在硝酸和盐酸均不溶解,以与碳酸盐区别,因为若碳酸根存在,则加入氯化钡试液也能生成BaCO3↓,但它溶解于盐酸或硝酸中(生成氯化钡或硝酸钡,放出二氧化碳)。

  (2)取供试品溶液,加醋酸铅试液,即发生白色沉淀,分离,沉淀在醋酸铵试液或氢氧化试液中溶解。

  SO42-+Pb(CH3COO-)2 →PbSO4↓(白色)+2CH3COO- PbSO4+2CH3COONH3→Pb(CH3COO-)2+(NH4)2SO4

  (二十六)硝酸盐

  (1)取供试品溶液置试管中,加等量的硫酸,注意混合冷后,沿管壁加硫酸亚铁试液,使成两液层,接界面显棕色。 NO3-+H2SO4→HSO4-+HNO3

  6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+2NO+4H2O FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4(棕色)

  (2)取供试品溶液,加硫酸与铜丝或铜屑加热,即发生红棕色的蒸气。

  (二十七)亚硝酸盐

  (1)取供试品溶液,加小量醋酸, 再加硫酸亚铁试液,即显深棕色。

  NO2-+CH3COOH→CH3COO-+HNO2

  3HNO2→H2O+HNO3+2NO FeSO4+NO→[Fe(ON)]SO4(深棕色)

  (2)取供试品溶液,加稀硫酸,碘化钾试液与淀粉指示液的混合液数滴,即显蓝色。

  2NHO2-+H2SO4→2HNO2+SO4- 2HNO2+2KI+H2SO4→I2+K2SO4+2NO+H2O

  (3)取供试品溶液,加稀硫酸使成酸性后,加入高锰酸钾试液数滴,颜色即消退。

  3NO2++KMnO4+2H+→Mn(NO3)2+KNO3+H2O

  (二十八)硼酸盐

  (1)取供试品溶液,加盐酸使成酸性后,能使姜黄试纸变成棕红色,放置干燥,颜色即变深,用氨试液湿润,即变为绿黑色。 B4O72-+2HCI+5H2O→4H3BO3+2CI-

  姜黄素

  (2)取供试品,加硫酸,混合后,加甲醇,点火燃烧,即发生过缘带绿色的火焰。

  B4O72-+H2SO4+5H2O→4H3BO3+SO42- H3BO3+3CH3OH→B(OCH3)3+3H2O

  (1)取供试品溶液,加稀酸,即泡沸,发生二氧化碳气,此气通入氢氧化钙试液中,即发生白色沉淀。CO32-+2H+→H2CO3→H2O+CO2↑

  HCO32-+H+→H2CO3→H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓(白色)+H2O

  (2)取供试品溶液,加硫酸镁试液,如为碳酸盐溶液,即发生白色沉淀,如为碳酸氢盐溶液,须煮沸,始发白色沉淀。

  (3)取供试品溶液,加酚酞指示液,如为碳酸盐溶液,即显深红色,如为碳酸氢盐溶液,不变色或仅显微红色。

  (三十)枸橼酸盐

  (1)取供试品溶液,加稀硫酸1滴,加热至沸,加高锰酸钾试液数滴,振摇,紫色即消失,加硫酸汞试液1滴,发生白色沉淀。

  (2)取供试品的中性溶液,加过量的氯化钙试液,冷时无变化,煮沸,即产生白色的颗粒的性沉淀,能在醋酸或稀酸中溶解,但在氢氧化钠中不溶。

  (3)取供试品的的中性溶液,加过量的硝酸银试液,即产生白色沉淀,;能中硝酸或氨试液中溶解,取氧性溶液置试管中,加热,管壁不显银镜。

  (三十一)亚砷酸盐

  (1)取供试品的中性溶液,加硝酸银试液,即发生黄沉淀,能在氯试液或稀硝酸中溶解。

  AsO33+3AgNO3→Ag3AsO3↓(黄色)+3NO3-

  Ag3AgO3+6NH4ON→3Ag(NH3)2OH(溶解)+3H3AsO3+3H2O Ag3AgO3+3HO3→3AgNO3+H3AsO3

  沉淀在氨试液或稀硝酸中溶解,而与产生的溴化银、碘化银黄色的沉淀所区别。

  (2)取供试品的中性溶液,加硫酸铜试液。即产生绿色沉淀,再加氢氧化钠试液,煮沸,沉淀变为红色。 2AsO33-+3CuSO4→Cu3(AsO3)2↓()+3SO42-

  Cu3(AsO3)2+6NaOH→3Cu(OH)2+2Na3AsO3

  (三十二)砷酸盐

  (1)取供试品1滴,加硝酸银试液1滴,应发生红棕色的沉淀,能溶于氨试液中。

  AsO33-+3AgNO3→Ag3AsO4↓+3NO3- Ag3AsO4+6NH4OH→3Ag(NH3)2OH+H3AsO4+3H2O

  (2)取供试品1滴,加盐酸1滴,加碘化钾试液,1滴,应析出游离碘。

  AsO33-+2HCI+2KI→I2+2KCI+ AsO32++H2O

  (三十三)硫代硫酸盐

  (1)取供试品溶液,加盐酸,即产生白色沉淀,迅速又变成黄色并发出二氧化硫的特殊剌激性臭气。

  (2) 取供试品溶液,加三氯化铁试液,即显紫堇色,振摇后即消褪。

  2S2O32-+FeCI→[Fe(S2O3)2]-(紫堇色)+3CI- [Fe(S2O3)2]-+CI-+FeCI3→2S2O32-+2FeCI2

  (3) 取供试品溶液,加醋酸铅试液,即产生白色沉淀,如再加过量醋酸铅试液,即溶解,如煮沸,沉淀变黑色。

  SO2232-+(CH3COO-)2Pb→PbS2O3↓(白色)+2CH3OO- PbS2O3+H2O→PsS0(黑色)↓

  (三十四)亚硫酸盐或亚硫酸氢盐

  (1)取供试品溶液,加盐酸,即发生二氧化硫的气体,有剌激性特臭,并能使润湿的硝酸亚汞试纸变成黑色。 Hg2(NO3)2+SO2+2H2O→2Hg↓+2HNO3+H4SO4

  (2) 取供试品溶液,滴加碘试液,碘的颜色即消褪。

  SO32-+I2+H2O→SO42-+2HI HSO3-+I2+2H2O→2H2SO4+2HI

  (三十五)酒石酸盐

  (1)供试品的中性溶液,置试管中,加硝酸银试液数滴,即发生白色沉淀,用少量氨试液使沉淀溶解后,将试管置水浴中,银即游离,附在试管内形成银镜。

  (2)供试品溶液,加醋酸呈酸性后,加硫酸亚铁试液1滴,过氧化氢试液1滴,俟溶液褪色后,用氢氧化钠试液碱化,溶液即显紫色。

 

人体六大营养素之----脂肪

 

  

脂肪

脂肪的概念

  脂类是油、脂肪、类脂的总称。食物中的油脂主要是油和脂肪,一般把常温下是液体的称作油,而把常温下是固体的称作脂肪。脂肪所含的化学元素主要是C、H、O,部分还含有N,P等元素。

  脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯,其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和长短却不相同。因此脂肪的性质和特点主要取决于脂肪酸,不同食物中的脂肪所含有的脂肪酸种类和含量不一样。自然界有40多种脂肪酸,因此可形成多种脂肪酸甘油三酯。脂肪酸一般由4个到24个碳原子组成。脂肪酸分三大类:饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。

  脂肪在多数有机溶剂中溶解,但不溶解于水。

脂类的分类

  脂肪是甘油和三分子脂肪酸合成的甘油三酯。

  (1)中性脂肪:即甘油三脂,是猪油,花生油,豆油,菜油,芝麻油的主要成分

  (2)类脂包括磷脂:卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂。

  糖脂:脑苷脂类、神经节昔脂。

  脂蛋白:乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。

  类固醇:胆固醇、麦角因醇、皮质甾醇、胆酸、维生素D、雄激素、雌激素、孕激素。

  在自然界中,最丰富的是混合的甘油三酯,在食物中占脂肪的98%,在身体中占如28%以上。所有的细胞都含有磷脂,它是细胞膜和血液中的结构物,在脑、神经、肝中含量特别高,卵磷脂是膳食和体内最丰富的磷脂之一。四种脂蛋白是血液中脂类的主要运输工具。

脂肪的生物功能

  脂类是指一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂中的物质。通常脂类可按不同组成分为五类,即单纯脂、复合脂、萜类和类固醇及其衍生物、衍生脂类及结合脂类。

  脂类物质具有重要的生物功能。脂肪是生物体的能量提供者。

  脂肪也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系。

  概括起来,脂肪有以下几方面生理功能:

  1. 生物体内储存能量的物质并供给能量 1克脂肪在体内分解成二氧化碳和水并产生38KJ(9Kcal)能量,比1克蛋白质或1克碳水化合物高一倍多。

  2. 构成一些重要生理物质,脂肪是生命的物质基础 是人体内的三大组成部分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)之一。 磷脂、糖脂和胆固醇构成细胞膜的类脂层,胆固醇又是合成胆汁酸、维生素D3和类固醇激素的原料。

  3. 维持体温和保护内脏、缓冲外界压力 皮下脂肪可防止体温过多向外散失,减少身体热量散失, 维持体温恒定。也可阻止外界热能传导到体内,有维持正常体温的作用。内脏器官周围的脂肪垫有缓冲外力冲击保护内脏的作用。减少内部器官之间的摩擦。

  4. 提供必需脂肪酸。

  5. 脂溶性维生素的重要来源 鱼肝油和奶油富含维生素A、D,许多植物油富含维生素E。脂肪还能促进这些脂溶性维生素的吸收。

  6.增加饱腹感脂肪在胃肠道内停留时间长,所以有增加饱腹感的作用。

  脂肪无罪

  脂肪,一种我们耳熟能详却又不甚了解的物质,可说不清从什么时候开始,它的“社会形象”开始变得负面起来,一听到“脂肪”这个词,人们马上联想到臃肿的身材、不健康的饮食、某些慢性疾病的幕后黑手。脂肪果真如此糟糕?它和人们避之不及的肥胖到底有啥关系?

  脂肪,俗称油脂,由碳、氢和氧元素组成。它既是人体组织的重要构成部分,又是提供热量的主要物质之一。食物中的脂肪在肠胃中消化,吸收后大部分又再度转变为脂肪。它主要分布在人体皮下组织、大网膜、肠系膜和肾脏周围等处。体内脂肪的含量常随营养状况、能量消耗等因素而变动。

  脂肪:生命运转必需品

  过多的脂肪确实可以让我们行动不便,而且血液中过高的血脂,很可能是诱发高血压和心脏病的主要因素。不过,脂肪实际上对生命极其重要,它的功能众多几乎不可能一一列举。要知道,正是脂肪这样的物质在远古海洋中化分出界限,使细胞有了存在的基础,依赖于脂类物质构

  成的细胞膜,将细胞与它周围的环境分隔开。使生命得以从原始的浓汤中脱颖而出,获得了向更加复杂的形式演化的可能。因此毫不夸张地说,没有脂肪这样的物质存在,就没有生命可言。

  法国人谢弗勒首先发现,脂肪是由脂肪酸和甘油结合而成。因此可以把脂肪看作机体储存脂肪酸的一种形式,从营养学的角度看,某些脂肪酸对我们的大脑、免疫系统乃至生殖系统的正常运作来说十分重要,但它们都是人体自身不能合成的,我们必须从膳食中摄取,现在的研究还认为,大量摄入这些被称为多不饱和脂肪酸的分子,有助于健康和长寿。同时一些非常重要的维生素需要膳食中脂肪的帮助我们才能吸收,如维生素 A、D、E、K等。

  另外,由于脂肪不溶于水,这就允许细胞在储备脂肪的时候,不需同时储存大量的水,相同重量的脂肪比糖分解时释放的能量多得多。这就意味着,储存脂肪比储存糖划算。如果在保持总储能不变的情况下,将我们的脂肪换成糖,那么体重很可能至少会翻番,这取决于你的肥胖程度。我们的脊椎动物祖先,显然看中了脂肪作为超高能燃料的巨大好处,为此进化出了独特的脂肪细胞以及由此而来的脂肪组织,也埋下了今日我们肥胖的祸根。

  脂肪仓库藏在哪?

  虽然人们早就知道,成年人体重的增加源于储脂增多。但美国洛克菲勒大学的Jules Hirsch 教授是第一个深入研究脂肪含量变化规律的专家。 Hirsch找到了估算体内脂肪细胞总数的方法。由此他发现,肥胖症患者的脂肪细胞数量,是普通人的 10倍,达到 2500亿之多,并且体积也要大4倍。

  人在不同时期,储存脂肪的方式也有所不同:年少时,我们优先增加脂肪细胞的数量;成年后,则先把已有的脂肪细胞装满。如果这类细胞的数量过多,显然很难保持苗条。而吸脂手术后体重的迅速反弹,似乎在暗示,我们的身体能记住脂肪细胞的数量。

  1953年,美国生理学家 Kenndy提出体重调定点假说。他认为如同体温一样——寒冷时颤抖,太阳下流汗,是为了维持住恒定的体温——当身体发觉体重低于预定值时,就可能通过升高食欲,使你厌倦运动等手段,促使体重尽快恢复到正常状态。

  与此同时, Hirsch教授革新了测定人体每日基础能量消耗的方法。基础能量消耗,是维持生存必需的开销,对于缺乏锻炼的人而言,这个消耗就在总花费中占去了大半。即便你每日入口的食物总量不变,只需基础消耗长期轻微升高或者降低一点,你的体重就可能发生惊人的变化。Hirsch的新方法,给体重调定点假说提供了一定的支持。他发现体重相同的人,每日的基础能量消耗可以大不一样。

  身体总是希望回到它自己的平衡点。当然体重恒定点与体温不一样,它的高低受许多因素的影响,如家族背景、儿童时期的营养状况、体育锻炼、年龄等等。毫无疑问,对一些人而言,这个体重的恒定点是偏高了。但目前我们根本没有既有效又安全的方法去调节体重的恒定点。在

  这样的状况下,试图对抗我们历经数百万年,残酷考验才煅造而成的躯体,其难度可想而知。

  瘦素、细菌可抑制脂肪过剩

  身体又是如何得知体重变化呢?实际上,我们的脂肪组织会向大脑通报储脂情况,如果储存过多,它们会大量释放一种称为瘦素的激素,知会大脑节制食欲,或许还会激发你运动的兴趣,反之它们则默不作声。

  1994年, Friedman和复旦大学毕业的张一影合作,从遗传性肥胖的老鼠身上,找到了制造这个激素的基因,并证实了它的功能。一时间舆论为之沸腾, Amgen公司迅即以 2000万美金的代价,获得该基因的专利。然而,奇迹没有发生。的确,这世上有人正是因为丧失了制造瘦素的能力,而陷入病态肥胖之中,但这样的人实在太少,到目前为止仅发现十余例。

  据最新研究显示,体重似乎还和肠胃中的细菌有关。 2004年,戈登发现体内无菌的实验鼠虽然食量比它的孪生同胞大 29%,但体内脂肪却少了 42%之多,同时其基础代谢率还低 27%。当把这些可怜的苗条鼠,从无菌环境中放回正常环境后,它们的体重在两星期的时间里,恢复到和同胞一致,食量也随之减少。它也证实了我们长期以来的猜测,肠胃中的细菌能促进食物的消化吸收。戈登小组随后又发现,在人们减肥的过程中,胃肠中拟杆菌的数量明显增加,而这和普通人的情况一致。

  不过,对拟杆菌的进一步研究却让人迷惑,这是一种拥有非凡消化能力的细菌,它能够把多种我们自己无法消化的食物,转变为可以吸收利用的形式。让人意外而更“过分”的是,它还能抑制一种促进脂肪消耗的蛋白质,从而间接帮助身体积蓄脂肪。看来无论是否喜欢,我们都得继续在漫漫肥胖路上跋涉一阵子了。

  目前的研究一再告诉我们的是,脂肪量的变动很可能没有一个普遍性的原因。或许,那些单因素所致的体重异常,都已经被我们发现了。比如:瘦素缺乏,或者由于肾上腺分泌了过多的糖皮质激素……

  要透彻地理解发胖原因,也许还必须求助于进化论,了解我们祖先的生活方式。我们那些酷爱甜食的基因,早在祖先们还呆在树上的时候就已经进化出来。而非洲草季交替分明的气候,攸关生死,不可大意度过食物短缺旱季的这些,曾经帮助祖宗基因,在如今这个高的时代,成为长胖最胖最本质的根源。

脂肪的生物降解

  在脂肪酶的作用下,脂肪水解成甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化和脱氢反应,转变成磷酸二羟丙酮,纳入糖代谢途径。脂肪酸与ATP和CoA在脂酰CoA合成酶的作用下,生成脂酰CoA。脂酰CoA在线粒体内膜上肉毒碱:脂酰CoA转移酶系统的帮助下进入线粒体衬质,经β-氧化降解成乙酰CoA,在进入三羧酸循环彻底氧化。β-氧化过程包括脱氢、水合、再脱氢和硫解四个步骤,每次β-氧化循环生成FADH2、NADH、乙酰CoA和比原先少两个碳原子的脂酰CoA。此外,某些组织细胞中还存在α-氧化生成α羟脂肪酸或CO2和少一个碳原子的脂肪酸;经ω-氧化生成相应的二羧酸。

  萌发的油料种子和某些微生物拥有乙醛酸循环途径。可利用脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA合成苹果酸,为糖异生和其它生物合成提供碳源。乙醛酸循环的两个关键酶是异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶前者催化异柠檬酸裂解成琥珀酸和乙醛酸,后者催化乙醛酸与乙酰CoA生成苹果酸。

脂肪的生物合成

  脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液,需要CO2和柠檬酸的参与,C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与,分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先,乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成,然后在脂肪酸合成酶系的催化下,以ACP作酰基载体,乙酰CoA为C2受体,丙二酸单酰CoA为C2供体,经过缩合、还原、脱水、再还原几个反应步骤,先生成含4个碳原子的丁酰ACP,每次延伸循环消耗一分子丙二酸单酰CoA、两分子NADPH,直至生成软脂酰ACP。产物再活化成软脂酰CoA,参与脂肪合成或在微粒体系统或线粒体系统延长成C18、C20和少量碳链更长的脂肪酸。在真核细胞内,饱和脂肪酸在O2的参与和专一的去饱和酶系统催化下,进一步生成各种不饱和脂肪酸。高等动物不能合成亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,必须依赖食物供给。

  3-磷酸甘油与两分子脂酰CoA在磷酸甘油转酰酶作用下生成磷脂酸,在经磷酸酶催化变成二酰甘油,最后经二酰甘油转酰酶催化生成脂肪。

脂肪的供给量和来源

  脂肪的供给量

  脂肪无供给量标准。不同地区由于经济发展水平和饮食习惯的差异,脂肪的实际摄入量有很大差异。我国营养学会建议膳食脂肪供给量不宜超过总能量的30%,其中饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1。亚油酸提供的能量能达到总能量的1%~2%即可满足人体对必需脂肪酸的需要。

  脂肪的来源

  脂肪的主要来源是烹调用油脂和食物本身所含的油脂。表5是几种食物中的脂肪含量。从下表内的数字可见,果仁脂肪含量最高,各种肉类居中,米、面、蔬菜、水果中含量很少。

脂肪营养价值的评定

  营养学上根据以下三项指标评价一种脂肪的营养价值:

  1. 消化率 一种脂肪的消化率与它的熔点有关,含不饱和脂肪酸越多熔点越低,越容易消化。因此,植物油的消化率一般可达到100%。动物脂肪,如牛油、羊油,含饱和脂肪酸多,熔点都在40℃以上,消化率较低,约为80%~90%。

  2. 必需脂肪酸含量 植物油中亚油酸和亚麻酸含量比较高,营养价值比动物脂肪高。

  3. 脂溶性维生素含量 动物的贮存脂肪几乎不含维生素,但肝脏富含维生素A和D,奶和蛋类的脂肪也富含维生素A和D。植物油富含维生素E。这些脂溶性维生素是维持人体健康所必需的。

脂肪有关疾病

  脂肪肝是肝脏内的脂肪含量超过肝脏重量(湿重)的5%。近几年来,脂肪肝发病率有不断上升的趋势,已成为一种临床常见病。

脂肪的测定方法

  第一法 索氏抽提法

  1 原理

  样品用无水乙醚或石油醚等溶剂抽提后,蒸去溶剂所得的物质,在食品分析上称为脂肪或粗脂肪。因为除脂肪外,还含色素及挥发油、蜡、树脂等物。抽提法所测得的脂肪为游离脂肪。

  2 试剂

  2.1 无水乙醚或石油醚。

  2.2 海砂:食品中水分的测定

  3 仪器

  索氏提取器。

  4 操作方法

  4.1 样品处理

  4.1.1 固体样品:精密称取2~5g(可取测定水分后的样品),必要时拌以海砂,全部移入滤纸筒内。

  4.1.2 液体或半固体样品:称取5.0~10.0g,置于蒸发皿中,加入海砂约20g于沸水浴上蒸干后,再于95~105℃干燥,研细,全部移入滤纸筒内。蒸发皿及附有样品的玻棒,均用沾有乙醚的脱脂棉擦净,并将棉花放入滤纸筒内。

  4.2 抽提

  将滤纸筒放入脂肪抽提器的抽提筒内,连接已干燥至恒量的接受瓶,由抽提器冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚至瓶内容积的2/3处,于水浴上加热,使乙醚或石油醚不断回流提取,一般抽取6~12h。

  4.3 称量

  取下接受瓶,回收乙醚或石油醚,待接受瓶内乙醚剩1~2mL时在水浴上蒸干,再于,95~105℃干燥2h,放干燥器内冷却0.5h后称量。

  4.4 计算

  m1-m0

  X = ─────── × 100

  m2

  式中,X--样品中脂肪的含量,%;

  m1--接受瓶和脂肪的质量,g;

  m0--接受瓶的质量,g;

  m2--样品的质量(如是测定水分后的样品,按测定水分前的质量计),g。

  第二法 酸水解法

  1 原理

  样品经酸水解后用乙醚提取,除去溶剂即得游离及结合脂肪总量。

  2 试剂

  2.1 盐酸

  2.2 95%乙醇。

  2.3 乙醚。

  2.4 石油醚。

  3 仪器

  100mL具塞刻度量筒。

  4 操作方法

  4.1 样品处理

  4.1.1 固体样品:精密称取约2g,置于50mL大试管内,加8mL水,混匀后再加10mL盐酸。

  4.1.2 液体样品:称取10.0g,置于50mL大试管内,加10mL盐酸。 

  4.2 将试管放入70~80℃水浴中,每隔5~10min以玻璃棒搅拌一次,至样品消化完全为

  止,约40~50min。

  4.3 取出试管,加入10mL乙醇,混合。冷却后将混合物移于100mL具塞量筒中,以25mL乙

  醚分次洗试管,一并倒入量筒中。待乙醚全部倒入量筒后,加塞振摇1min,小心开塞,放

  出气体,再塞好,静置12min,小心开塞,并用石油醚-乙醚等量混合液冲洗塞及筒口附着

  的脂肪。静置10~20min,待上部液体清晰,吸出上清液于已恒量的锥形瓶内,再加5mL乙

  醚于具塞量筒内,振摇,静置后,仍将上层乙醚吸出,放入原锥形瓶内。将锥形瓶置水浴

  上蒸干,置95~l05℃烘箱中干燥2h,取出放干燥器内冷却0.5h后称量。

  4.4 计算

  第三法 盖勃法

  吸收10ml硫酸(90%),注入盖勃氏乳脂汁内,用1lml的特别牛乳吸管吸取牛乳样品至刻度并注入乳脂汁内,再加入1ml异戊醇,塞紧橡皮塞,充分摇动,使牛乳凝块溶解。将乳脂计放入65~700C的水浴锅中5min,再以1000r/min旋转5min后,放置65~70℃水浴锅中;5min后取出擦干,按脂肪柱上刻度处的凹形面底缘读数,即为脂肪的百分数。

  第四法 罗兹法

  原理: (1)在牛奶中加入氨水(浓氨水)破坏牛奶中蛋白质的胶体性质,使乳中酪蛋白钙盐生成可溶性的氨盐。(2)加入 95%乙醇使乳中脂类与非脂类分离。(3)加入乙醚抽取脂类。(4)加入石油醚除去乙醚中包容的水分。(5)到出醚层,挥发除去乙醚、石油醚;剩下的脂肪即为牛奶中的脂肪。

  4.检测步骤:

  (1) 用电子天平精确称取 10g均匀牛奶样(奶粉 1克用 9毫升蒸馏水溶解分次洗于)于毛氏抽脂瓶中.

  (2) 加入 2ml 浓氨水,充分混匀。

  (3) 加入 10ml95%乙醇,加入 2滴刚果红,充分混匀。

  (4) 加入 25ml 乙醚,振摇 1分钟,100次/1分钟,振摇过程中要放气 1-2次,用混合液洗瓶塞。

  (5) 加入 25ml 石油醚,振摇半分钟,振摇过程中放气 1-2次,用混合液洗瓶塞后静置半小时。

  (6) 小心地将静置后的醚层倒入三角瓶(洗净、烘干 1.5小时后,天平室内无尘,自然冷却 1小时,称重m1 )中,并用混合试剂洗瓶颈。

  (7) 再向毛氏抽脂瓶中加入 5ml乙醇,充分摇匀。

  (8) 加入 15ml 乙醚,振摇 100次/1分钟,用混合试剂洗瓶塞。加入15ml石油醚振摇半分钟,用混合试剂洗瓶塞,静置半小时。

  (9) 将静置后的醚层再倒入三角瓶中,并用混合试剂洗瓶颈。

  (10) 将两次抽提的醚液(在三角瓶内),于 30-60℃,水浴锅中,在通风橱里挥发除去乙醚、石油醚。

  (11) 将剩有脂肪的三角瓶放 98-100℃烘箱中烘 1.5小时,至恒重,取出在天平室内无尘自然冷却 1小时后称重m2.

  5.计算:

  m2-m1

  脂肪含量%=---------×100

  M

  式中:m2——脂肪和空三角瓶重(g)

  m1——空三角瓶重(g)

  M——称取牛奶质量(g)

  第五法 FT120测定

  第六法 苏丹三鉴定法

  (1)把材料用切片机切成1MM的小薄片,并移至洁净的载玻片上

  (2)用滴管滴加2~3滴苏丹三染液,染色2~3min后用吸水纸吸去染液并滴加1~2滴50%的酒精洗去浮色再吸去酒精

  (3)滴加1~2滴蒸馏水后盖上盖玻片在显微镜下观察

  (4)橘黄色的小颗粒即为脂肪

脂肪的临床意义

  正常人每天从粪便中排出的脂肪占干燥粪便量的10%~15%其中含有结合脂肪酸(5%~15%)、游离脂肪酸(5%~13%)、中性脂肪(1%~5%)正常乳儿的粪便较成人粪便中脂肪含量高50%,幼儿粪便中的脂肪含量也高30%,且以中性脂肪为主。 脂肪正常值: 约2~5g/24h 。

  中性脂肪在显微镜下呈大小不一的光亮圆形小球状腹泻病人的粪便中的脂肪排出增多,镜下超过6个脂肪滴/HP。当脂肪消化吸收不良时粪便中脂肪滴大量增多。

  在阻塞性黄疸时因肠道中胆汁缺乏,有脂肪吸收障碍时,粪便中出现大量的脂肪酸。胰液分泌机能不全,致使消化功能障碍时,则粪便中可出现大量的中性脂肪(脂肪泻)。

脂肪过量表现

  脂肪摄入过量将产生肥胖,并导致一些慢性病的发生;膳食脂肪总量增加,还会增大某些癌症的发生几率。

缺乏症

  必需脂肪酸缺乏,可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤受损等;另外,还可引起肝脏、肾脏、神经和视觉等多种疾病。

食物来源

  除食用油脂含约100%的脂肪外,含脂肪丰富的食品为动物性食物和坚果类。动物性食物以畜肉类含脂肪最丰富,且多为饱和脂肪酸;一般动物内脏除大肠外含脂肪量皆较低,但蛋白质的含量较高。禽肉一般含脂肪量较低,多数在10%以下。鱼类脂肪含量基本在10%以下,多数在5%左右,且其脂肪含不饱和脂肪酸多。蛋类以蛋黄含脂肪最高,约为30%左右,但全蛋仅为10%左右,其组成以单不饱和脂肪酸为多。

  除动物性食物外,植物性食物中以坚果类含脂肪量最高,最高可达50%以上,不过其脂肪组成多以亚油酸为主,所以是多不饱和脂肪酸的重要来源。

  脂肪含量高的食物

  高脂肪的食物有坚果类啊(花生,芝麻,开心果,核桃,松仁等等)还有动物类皮肉(肥猪肉,猪油,黄油,酥油,植物油等等)还有些油炸食品,面食,点心,蛋糕等等。。低脂肪的食物有水果类(苹果,柠檬,等等),蔬菜类(冬瓜,黄瓜,丝瓜,白萝卜,苦瓜,韭菜,绿豆芽,辣椒等等),鸡肉,鱼肉,紫菜,木耳,荷叶茶,醋等等。

 

 

 

脂类

脂类的概念

  由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物统称为脂类,这是一类一般不溶于水而溶于脂溶性溶剂的化合物。

  不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物,统称脂类。

  脂类包括油脂(甘油三脂)和类脂(磷脂、蜡、萜类、甾类)。

  脂类是机体内的一类有机大分子物质,它包括范围很广,其化学结构有很大差异,生理功能各不相同,其共同物理性质是不溶于水而溶于有机溶剂,在水中可相互聚集形成内部疏水的聚集体(如右图)。

脂类的分类

  粗分

  脂类分为两大类,即油脂(fat)和类脂(lipids)

  1. 油脂:即甘油三脂或称之为脂酰甘油(triacylglycerol),是油和脂肪的统称。一般把常温下是液体的称作油,而把常温下是固体的称作脂肪。它是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成。油脂分布十分广泛,各种植物的种子、动物的组织和器官中都存在一定数量的油脂,特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织,油脂含量丰富。人体中的脂肪约占体重的10%~20%。人体内脂肪酸种类很多,生成甘油三脂时可有不同的排列组合,因此,甘油三脂具有多种形式。贮存能量和供给能量是脂肪最重要的生理功能。1克脂肪在体内完全氧化时可释放出38kJ(9.3kcal),比1克糖原或蛋白质所放出的能量多两倍以上。脂肪组织是体内专门用于贮存脂肪的组织,当机体需要时,脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。此外,脂肪组织还可起到保持体温,保护内脏器官的作用。

  2. 类脂:包括磷脂(phospholipids),糖脂(glycolipid)和胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大类。磷脂是含有磷酸的脂类,包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。这三大类类脂是生物膜的主要组成成分,构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器,维持细胞正常结构与功能。此外,胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素合成的原料,对于调节机体脂类物质的吸收,尤其是脂溶性维生素(A,D,E,K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。

  细分(按化学组成分)

  1.单纯脂:定义:脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物

  蜡:高级脂肪酸与高级一元醇,幼植物体表覆盖物,叶面,动物体表覆盖物,蜂蜡。

  甘油脂:高级脂肪酸与甘油,最多的脂类。

  2.复合脂:定义:单纯脂加上磷酸等基团产生的衍生物

  磷脂:甘油磷脂(卵、脑磷脂)、鞘磷脂(神经细胞丰富)

  3.脂的前体及衍生物

  萜类和甾类及其衍生物:不含脂肪酸,都是异戊二烯的衍生物。

  衍生脂:上述脂类的水解产物,包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。

  高级脂肪酸、甘油、固醇、前列腺素

  4.结合脂:定义:脂与其它生物分子形成的复合物

  糖脂:糖与脂类以糖苷键连接起来的化合物(共价键),如霍乱毒素

  脂蛋白:脂类与蛋白质非共价结合的产物如血中的几种脂蛋白,VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂类的运输方式。

脂质化学结构

  脂质(Lipids)又称脂类,是脂肪及类脂的总称.这是一类不溶于水而易溶于脂肪溶剂(醇、醚、氯仿、苯)等非极性有机溶剂。并能为机体利用的重要有机化合物。脂质包括的范围广泛,其分类方法亦有多种。通常根据脂质的主要组成成分分为:简单脂质、复合脂质、衍生脂质、不皂化脂类。

  一、简单脂质

  简单脂质是脂肪酸与各种不同的醇类形成的酯,简单脂质包括酰基甘油酯和蜡。

  (一)酰基甘油酯

  酰基甘油酯又称脂肪是以甘油为主链的脂肪酸酯。如三酰基甘油酯的化学结构为甘油分子中三个羟基都被脂肪酸酯化,故称为甘油三酯(triglyceride)或中性脂肪。甘油分子本身无不对称碳原子。但它的三个羟基可被不同的脂肪酸酯化,则甘油分子的中间一个碳原子是一个不对称原子,因而有两种不同的构型(L-构型和D-构型)。天然的甘油三酯都是L-构型。酰基甘油酯分为甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯、烷基醚(或α、β烯基醚)酰基甘油酯。

  (二)蜡

  蜡(waxes)是不溶于水的固体,是高级脂肪酸和长链一羟基脂醇所形成的酯,或者是高级脂肪酸甾醇所形成的酯。常见有真蜡、固醇蜡等。

  真蜡是一类长链一元醇的脂肪酸酯。

  固酯蜡是固醇与脂肪酸形成的酯,如维生素A酯、维生素D酯等。

  二、复合脂质

  复合脂质(complx lipids)即含有其他化学基团的脂肪酸酯,体内主要含磷脂和糖脂两种复合脂质。

  (一)磷脂

  磷脂(phospholipid)是生物膜的重要组成部分,其特点是在水解后产生含有脂肪酸和磷酸的混合物。根据磷脂的主链结构分为磷酸甘油反和鞘磷脂。

  1.磷酸甘油酯(phosphoglycerides)主链为甘油-3-磷酸,甘油分子中的另外两个羟基都被脂肪酸所酯化,噒酸基团又可被各种结构不同的小分子化合物酯化后形成各种磷酸甘油酯。体内含量较多的是磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油(心磷酯)及磷酯酰肌醇等,每一磷脂可因组成的脂肪酸不同而有若干种。

  从分子结构可知甘油分子的中央原子是不对称的。因而有不同的立体构型。天然存在的磷酸甘油酯都具有相同的主体化学构型。按照化学惯例。这些分子可以用二维投影式来表示。D-和L甘油醛的构型就是根据其X射线结晶学结果确定的。右旋为D构型,左旋为L构型。磷酸甘油酯的立化化学构型及命名由此而确定。

  2.鞘磷脂(sphingomyelin)鞘磷脂是含硝氨醇或二氢鞘氨醇的磷脂,其分子不含甘油,是一分子脂肪酸以酰胺键与鞘氨醇的氨基相连。鞘氨醇或二氢鞘氨醇是具有脂肪族长链的氨基二元醇。有疏水的长链脂肪烃基尾和两个羟基及一个氨基的极性头。

  鞘磷脂含磷酸,其末端痉基取代基团为磷酸胆碱酸乙醇胺。人体含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂,由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆碱构成。神经鞘磷酯是构成生物膜的重要磷酯。它常与卵磷脂并存细胞膜外侧。

  (二)糖脂

  糖脂(glycolipids)这是一类含糖类残基的复合脂质化学结构各不相同的脂类化合物,且不断有糖脂的新成员被发现。糖脂亦分为两大类:糖基酰甘油和糖鞘脂。糖鞘脂又分为中性糖鞘脂和酸性糖鞘脂。

  1.糖基酰基甘油(glycosylacylglycerids),糖基酰甘油结构与磷脂相类似,主链是甘油,含有脂肪酸,但不含磷及胆碱等化合物。糖类残基是通过糖苷键连接在1,2-甘油二酯的C-3位上构成糖基甘油酯分子。已知这类糖脂可由各种不同的糖类构成它的极性头。不仅有二酰基油酯,也有1-酰基的同类物。

  自然界存在的糖脂分子中的糖主要有葡萄糖、半乳糖,脂肪酸多为不饱和脂肪酸。根据国际生物化学名称委员会的命名:单半乳糖基甘油二酯和二半乳糖基甘油二酯的结构分别为1,2-二酰基-3-O-β-D-吡喃型半乳糖基-甘油和1,2-二酰基-3-O-(α-D-吡喃型半乳糖基(1→6)-O-β-D吡喃型半乳糖基)-甘油。

  此外,还有三半乳糖基甘油二酯,6-O-酰基单半乳糖基甘油二酯等。

  2.糖硝脂(glycosphingolipids)有人将此类物质列为鞘脂和鞘磷脂一起讨论,故又称鞘糖脂。糖鞘脂分子母体结构是神经酰胺。脂肪酸连接在长链鞘氨醇的C-2氨基上,构成的神经酰胺糖类是糖鞘脂的亲水极性头。含有一个或多个中性糖残基作为极性头的糖鞘脂类称为中性糖鞘脂或糖基神经酰胺,其极性头带电荷,最简单的脑苷脂是在神羟基上,以β糖苷链接一个糖基(葡萄糖或半乳糖)。

  重要的糖鞘脂有脑苷脂和神经节苷脂。脑苷在脑中含量最多,肺、肾次之,肝、脾及血清也含有。脑中的脑苷脂主要是半乳糖苷脂,其脂肪酸主要为二十四碳脂酸;而血液中主要是葡萄糖脑苷脂神经节苷脂是一类含唾液酸的酸性糖鞘酯。唾液酸又称为N-乙酰神经氨酸它通过α-糖苷键与糖脂相连。神经节苷脂分子由半乳糖(Gal)、N-乙酰半乳糖(GalNAc)、葡萄糖(Glc)、N-脂酰硝氨醇(Cer)、唾液酸(NeuAc)组成。神经节苷脂广泛分布于全身各组织的细胞膜的外表面,以脑组织最丰富。

  三、衍生脂质

  1.脂肪酸及其衍生物前列腺素等。

  2.长链脂肪醇,如鲸蜡醇等。

  四、不皂化的脂质

  不皂化的脂质是一类不含脂肪酸的脂质。主要有类萜及类固醇。

  (一)类萜(terpens)

  类萜亦称异戊烯脂质。异戊烯是具有两个双键的五碳化合物,也叫做“2-甲基-1.3-丁二烯“。其结构式为:

  CH3

  |

  CH2 = C-CH=CH2。

  烯萜类化合物就是很多异戊二烯单位缩合体。两个异戊二烯单位头尾连接就形成单萜;含有4个、6个和8个异戊二烯单位的萜类化合物分别称为双萜、三萜或四萜。异戊二烯单位以头尾连接排列的是规则排列;相反尾尾连接的是不规则排列。两个一个半单萜以尾尾排列连接形成三萜,如鲨烯;两个双萜尾尾连接四萜,如β-胡罗卜素。还有些类萜化合物是环状化合物,有遵循头尾相连的规律,也有不遵循头尾相连的规律。另外还有一些化合物尽管与类萜有密切有关系,但其结构式并不是五碳单位的偶数倍数;例如莰稀是具有二环结构的单萜,结构相似的檀烯却缺少一个碳原子。异戊烯脂质包括多种结构不同物质,对这些自然界存在的复杂结构的物质给予系统的命名是困难的。现习惯上沿用的名称多来自该化合物的原料来源,更显得杂乱无章。

  天然的异戊烯聚合物与其他多聚物的共同点为:①由具有通用结构的重复单位所组成(异戊烯骨架相当于糖,氨基酸或核苷酸单位);②此单位的结构在细节上可有所变动(例如在类异戊二烯中的双键)并按顺序排列;③链长变化极大,小到两个单位聚合而成单萜,多至数百倍的单位聚合而成的橡胶。不同点为:①重复单位以C-C键连接在一起;②相对地说它们是非极性的,属于脂质。异戊烯脂质一旦聚合,就不能再裂解回复到单体形式。

  (二)类固醇

  类固醇(steroid)是环戊稠全氢化菲的衍生物。天然的类固醇分子中的双键数目和位置,取代基团的类型、数目和位置,取代基团与环状核之间的构型,环与环之间的构型各不相同。其化学结构是由三个六碳环已烷(A、B、C)和一个五碳环(D)组成的稠和回环化合物。类固醇分子中的每个碳原子都按序编号,且不管任一位置有没有碳原子存在,在类固醇母体骨架结构中都保留该碳原子的编号。存在于自然界的类固醇分子中的六碳环A、B、C都呈“椅”式构象(环已结构),这也是最稳定的构象。唯一的例外是雌激素分子内的A环是芳香环为平面构象。类固醇的A环和B环之间的接界可能是顺式构型,也可能是反式构型;而C环与D环接界一般都是反式构型,但强心苷和蟾毒素是例外。

脂类的功能

  脂类的生物学功能也多种多样:

  1.最佳的能量储存方式

  能量贮存形式(动物、油料种子的甘油三酯)

  体内的两种能源物质比较

  单位重量的供能:糖4.1千卡/克,脂9.3千卡/克。

  储存体积:1糖元或淀粉:2水,脂则是纯的,体积小得多。

  动用先后:糖优先,关于减肥和辟谷

  2.生物膜的骨架:细胞膜的液态镶嵌模型:磷脂双酯层,胆固醇,蛋白质,糖脂,甘油磷脂和鞘磷脂。

  3.电与热的绝缘体

  动物的脂肪组织有保温,防机械压力等保护功能,植物的蜡质可以防止水分的蒸发。

  电绝缘:神经细胞的鞘细胞,电线的包皮,神经短路

  热绝缘:冬天保暖,企鹅、北极熊

  4.信号传递:固醇类激素

  5.酶的激活剂:卵磷脂激活β-羟丁酸脱氢酶

  6.糖基载体:合成糖蛋白时,磷酸多萜醇作为羰基的载体

  7.激素、维生素和色素的前体(萜类、固醇类)

  8.生长因子与抗氧化剂

  9.参与信号识别和免疫(糖脂)

脂类的合成

  1、 脂肪酸的生物合成

   脂肪酸的生物合成 biosynthesis of fattyacids 高级脂肪酸的合成,以乙酰CoA为基础,通过乙酰辅酶A羧化酶的作用,在ATP的分解的同时与CO2结合,产生丙二酸单酰CoA,开始这一阶段是控速步骤,为柠檬酸所促进。丙二酸单酰CoA与乙酰CoA一起,在脂肪酸合成酶的催化下合成C16的软脂酸(或C18的硬脂酸),但这是包括在酰基载体蛋白(ACP)参与下的脱羧、C2单位缩合、以及由NADPH还原过程在内的反复进行的复杂过程。产生的脂肪酸作为CoA衍生物,在线粒体中与乙酰CoA,在微粒体中与丙二酸单酰CoA缩合,每次增加两个碳,不断延长碳链。而单不饱和脂肪酸,由饱和酰基CoA(或ACP)的好氧的不饱和化(微粒体,微生物等。必须有O2和NADH)而产生,或由脂肪酸生物合成途中的β-羟酰ACP的脱水反应(及碳键延长)而产生。多聚不饱和脂肪酸在高等动物不一定产生,可以从摄取的不饱和酸的碳素链的延长等而转变形成。另外环丙烷脂肪酸由S-腺苷甲硫氨酸的C1,结合于不饱和酸的双键上而产生。脂肪酸作为CoA衍生物,用于合成各种底物。

  2、 其他脂类的生物合成

  磷脂的生成

  磷脂酸是最简单的磷脂,也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成CDP-二酰甘油,在分别与肌醇、丝氨酸、磷酸甘油反应,生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘油,再与CDP-胆碱或CDP-乙醇胺反应,分别生成磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺。

脂类的消化和吸收

  正常人一般每日每人从食物中消化的脂类,其中甘油三脂占到90%以上,除此以外还有少量的磷脂、胆固醇及其酯和一些游离脂肪酸(free fatty acids)。食物中的脂类在成人口腔和胃中不能被消化,这是由于口腔中没有消化脂类的酶,胃中虽有少量脂肪酶,但此酶只有在中性PH值时才有活性,因此在正常胃液中此酶几乎没有活性(但是婴儿时期,胃酸浓度低,胃中PH值接近中性,脂肪尤其是乳脂可被部分消化)。脂类的消化及吸收主要在小肠中进行,首先在小肠上段,通过小肠蠕动,由胆汁中的胆汁酸盐使食物脂类乳化,使不溶于水的脂类分散成水包油的小胶体颗粒,提高溶解度增加了酶与脂类的接触面积,有利于脂类的消化及吸收。在形成的水油界面上,分泌入小肠的胰液中包含的酶类,开始对食物中的脂类进行消化,这些酶包括胰脂肪酶(pancreatic lipase),辅脂酶(colipase),胆固醇酯酶(pancreatic cholesteryl ester hydrolase or cholesterol esterase)和磷脂酶A2(phospholipase A2)。

  食物中的脂肪乳化后,被胰脂肪酶催化,水解甘油三酯的1和3位上的脂肪酸,生成2-甘油一酯和脂肪酸。此反应需要辅脂酶协助,将脂肪酶吸附在水界面上,有利于胰脂酶发挥作用。食物中的磷脂被磷脂酶A2催化,在第2位上水解生成溶血磷脂和脂肪酸,胰腺分泌的是磷脂酶A2原,是一种无活性的酶原形成,在肠道被胰蛋白酶水解释放一个6肽后成为有活性的磷脂酶A 催化上述反应。食物中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解,生成胆固醇及脂肪酸。食物中的脂类经上述胰液中酶类消化后,生成甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等,这些产物极性明显增强,与胆汁乳化成混合微团(mixed micelles)。这种微团体积很小(直径20nm),极性较强,可被肠粘膜细胞吸收。

  脂类的吸收主要在十二指肠下段和盲肠。甘油及中短链脂肪酸(<=10C)无需混合微团协助,直接吸收入小肠粘膜细胞后,进而通过门静脉进入血液。长链脂肪酸及其它脂类消化产物随微团吸收入小肠粘膜细胞。长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶(fattyacyl CoA synthetase)催化下,生成脂酰CoA,此反应消耗ATP。脂酰CoA可在转酰基酶(acyltransferase)作用下,将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。体内具有多种转酰基酶,它们识别不同长度的脂肪酸催化特定酯化反应。这些反应可看成脂类的改造过程,在小肠粘膜细胞中,生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇,与细胞内合成的载脂蛋白(apolipprotein)构成乳糜微粒(chylomicrons),通过淋巴最终进入血液,被其它细胞所利用。可见,食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同,大部分脂类通过淋巴直接进入体循环,而不通过肝脏。因此食物中脂类主要被肝外组织利用,肝脏利用外源的脂类是很少的。

  脂类的水解产物,如脂肪酸、甘油一酯和胆固醇等,都不溶解于水。它们与胆汁中的胆盐形成水溶性微胶粒后,才能通过小肠粘膜表面的静水层而到达微绒毛上。在这里,脂肪酸、甘油一酯等从微胶粒中释出,它们通过脂质膜进入肠上皮细胞内,胆盐则回到肠腔。进入上皮细胞内的长链脂肪酸和甘油一酯,大部份重新合成甘油三酯,并与细胞中的载脂蛋白合成乳糜微粒,若干乳糜微粒包裹在一个囊泡内。当囊泡移行到细胞侧膜时,便以出胞作用的方式离开上皮细胞,进入淋巴循环。然后归入血液。中、短链甘油三酯水解产生的脂肪酸和甘油一酯是水溶性的,可直接进入门静脉而不入淋巴。

脂类与脂肪

  脂类定义为脂肪酸(多是4碳以上的长链一元羧酸)和醇(包括甘油醇、硝氨醇、高级一元醇和固醇)等所组成的酯类及其衍生物。包括单纯脂类、复合酯类及衍生脂质。

  一提到脂肪,我相信大家都会很明白那是啥东西,那么脂类呢?难道脂类和脂肪是一个概念的?

  其实脂类和脂肪并不是一个意思,脂肪是脂类的一种,脂类包括固醇类、脂肪、类脂等。

脂类的酶促水解

  1.脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。在人体内,脂肪的消化主要在小肠,由胰脂肪酶催化,胆汁酸盐和辅脂肪酶的协助使脂肪逐步水解生成脂肪酸和甘油。

  2.磷脂酶有多种,作用于磷脂分子不同部位的酯键。作用于1位、2位酯键的分别称为磷脂酶A1及 A2,生成溶血磷脂和游离脂肪酸。作用于3位的称为磷脂酶C,作用磷酸取代基间酯键的酶称磷脂酶D。作用溶血磷脂1位酯键的酶称磷脂酶B1。

  3.胆固醇酯酶水解胆固醇酯生成胆固醇和脂肪酸。

  4.小肠可吸收脂类的水解产物。胆汁酸盐帮助乳化,结合载脂蛋白(apoprotein,apo)形成乳糜微粒经肠粘膜细胞吸收进入血循环。所以乳糜微粒(chylomicron,CM)是转运外源性脂类(主要是TG)的脂蛋白。