汪之顼 南京医科大学公共卫生学院 南京
维生素A是人体最重要的脂溶性维生素之一,对视觉、细胞分化、胚胎发育以及精子生成、免疫反应、味觉、听觉、食欲、生长等方面均具有极重要作用。实际上,维生素A也是一个大家族,具有许多成员。
从学术定义上讲,维生素A是指具有全反式视黄醇生物活性的一组化学物质,这组物质也被统称为类视黄醇,其典型的化学组成结构包括一个β-紫罗酮环、四个头尾相连的类异戊二烯单元和五个共轭碳-碳双键,β-紫罗酮环是维生素A活性所必需的结构。维生素A可不同程度地溶于大部分有机溶剂,但不溶于水;维生素A易被氧化和异构化,特别是在暴露于光线(尤其是紫外线)、氧气、性质活泼的金属以及高温环境时,可加快这种氧化破坏。当然一般烹调过程不至于对食物中的维生素A造成太多破坏。在低温冷冻条件下,食物中的维生素A可长期稳定保持。
在古埃及和古希腊医学文献中,记载了利用牛肝治疗夜盲症的建议。维生素A研究的现代历史开始于1913年,当时来自美国耶鲁大学的Osborne和Mendel,以及来自于威斯康辛州立大学的McCollum和Davis各自独立地报道,他们发现了当时被称为“脂溶性A”的物质。这种从奶油、蛋黄或者鱼肝油中提取的脂素"lipin",可促进用单一的猪油或橄榄油为饲料油脂喂养的大鼠的存活和生长。之后不久,Steenbock发现从黄橙色蔬菜中提取的一种黄色脂质组分也具有类似的生物学活性。当时推断,这种蔬菜来源的黄色物质,就是那种几乎无色的lipin脂素的前体物质。我们现在知道,这种黄色物质就是β-胡萝卜素,无色的脂素就是视黄醇。在1910年代之后的每一个十年中,维生素A的研究都有新的发现。20世纪20年代-50年代,确认了维生素A缺乏与干眼症、组织分化异常和免疫功能受损之间的关系。其间Karrer等人成功合成视黄醇,Arens和van
Dorp合成酸性形式的维生素A视黄酸,还发现由视黄醇合成的视黄酸,能够恢复维生素A缺乏大鼠的生长,但不能改善视觉功能;之后Wald等人进而发现维生素A在视觉中的作用,是通过视紫质中的视黄醛来发挥的。
在60年代-80年代,与视黄醇和其他维生素A组分转运和代谢有关的各种重要蛋白质得到分离和纯化。视黄醇结合蛋白(retinol-binding
protein,
RBP)和各种细胞内RBP的纯化,极大地促进了对视黄醇血浆转运和细胞内代谢的认识。1987年,首次克隆出细胞核类视黄醇受体RARα,并发现其属于类固醇/甲状腺激素受体家族。目前发现这些受体包括三种RA受体(RARα,
β和γ)以及三种类视黄醇X受体(RXRα,
β和γ),介导视黄酸激活或抑制应答性基因转录的能力。在80年代开展的原本针对干眼症流行情况的研究,却意外地发现了维生素A亚临床缺乏的儿童死亡率明显升高。基于这些意外收获,后来开展了一系列的随机对照试验,研究补充维生素A降低高危儿童死亡率的效果。
目前对维生素A生理功能的认识,除了早期众所周知的参与视觉过程、促进生长发育、维持上皮细胞形态和功能完整、维持免疫和生殖功能等,更深入的认识还包括其介导临近细胞间信息交流、细胞核激素样作用、抗增值作用以及增加食物中铁的生物利用率等作用。
维生素A的膳食来源包括各种动物性食物中含有的预先形成的维生素A(视黄醇)和各种红、黄、绿色蔬菜、水果中含有的维生素A原类胡萝卜素。人体内不能从头合成维生素A,需要通过膳食摄入这两类物质满足机体的维生素A需要。预先形成的维生素A
主要来源于各种动物肝脏和其它脏器类肉品、蛋黄、鱼油、奶油和乳制品。近年来,膳食补充剂中的视黄醇也是重要的维生素A来源之一。
由于膳食存在两类不同活性的维生素A物质,为了统一衡量两类维生素A活性物质的营养贡献,采用视黄醇当量(Retinol
Equivalent, RE)的概念估计膳食类胡萝卜素的维生素A活性。RE的定义为:1 RE = 1μg 视黄醇 = 6μg
全反式β胡萝卜素 = 12μg
其它形式的维生素A胡萝卜素(如α-胡萝卜素,α-隐黄素等)。近年来的研究显示,该比例关系可能会高估了膳食类胡萝卜素的维生素A活性。为了保证膳食维生素A的充分供应,美国食物与营养委员会于2001年提出视黄醇活性当量(retinol
activity equivalent, RAE) 的概念,降低膳食类胡萝卜素估算为视黄醇的比例:1RAE =
1μg全反式视黄醇=2μg溶于油剂的全反式β-胡萝卜素纯品=
12μg膳食全反式β-胡萝卜素=24μg其他的膳食维生素A原类胡萝卜素。由于维生素A原类胡萝卜素的安全性极高,采用RAE有利于保障植物性食物为主的人群的维生素A营养,也有利于促进蔬菜和水果的消费。
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