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人类营养学基础/维生素 A

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7.1 维生素 A

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7.1.1 来源

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维生素 A 可以来自植物或动物来源。动物来源包括肝脏和全脂牛奶。维生素 A 也被添加到谷物等食物中。这种维生素是脂溶性维生素。维生素 A 具有推荐的每日摄入量,男女不同。女性为 700 微克,男性为 900 微克。维生素 A 是一种必需营养素,与所有营养素一样,女性在整个生育期(包括怀孕期间)的健康状况取决于摄入适量的维生素 A,这就是为什么您需要专注于食用含有 β-胡萝卜素的食物。β-胡萝卜素会让您的身体自行转化为维生素 A。为了获得这种维生素,建议寻找含有大量维生素 A 的食物,您可以在强化牛奶中找到它。根据品牌的不同,确切的含量也会不同,同时您还可以获得钙。如果您不喜欢喝牛奶,那么可以寻找其他乳制品,例如强化人造黄油、黄油、奶酪和奶油。如果有人不食用乳制品或对乳制品不耐受,您需要建议他们吃鸡蛋或肝脏。所有这些食物都含有视黄醇,但是如果您想寻找含有 β-胡萝卜素的食物,那么可以食用菠菜和其他深绿色叶类蔬菜。对于素食者,他们可以将西兰花以及深橙色水果(如杏子和甜瓜)纳入饮食。其他蔬菜包括南瓜、胡萝卜、红薯和生南瓜。维生素 A 也存在于其他食物中,但为了获得最佳营养价值,您需要寻找可以提供其他营养价值的水果和蔬菜。有些人可能认为在饮食中添加维生素 A 很困难,所以通过解释在哪些食物中可以获得大量维生素 A,他们更有机会获得推荐的每日摄入量。但是,如果有人没有办法获得这些新鲜的水果和蔬菜,还有其他选择。其他选择可能包括补充剂,例如多种维生素。摄入多种维生素也可以帮助您达到推荐的每日摄入量。对于任何事物,您都需要牢记,有一个推荐的摄入量,这是推荐的,但不限于此。您还需要确保不要过量摄入维生素 A,因为它会导致中毒。

7.1.2 功能

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维生素 A 调节许多细胞和组织的生长和分化。它主要影响呼吸道的粘膜。长期缺乏维生素 A 会导致呼吸道上皮的化生,这是一种癌前病变。它还控制着胚胎发育过程中许多组织的形态发生。

简介

维生素 A 与维生素 D、E 和 K 一样,是脂溶性维生素。从植物性食物来源中获得的类胡萝卜素(通常为 β-胡萝卜素)作为维生素 A 的前体,能够转化为活性形式的维生素 A,即视黄醇,通常存在于动物性食物来源中。视黄醇是三种不同形式的活性维生素 A 在体内的统称,分别为视黄醇、视黄醛和视黄酸,它们各自具有特定的功能。视黄醇和视黄醛可以相互转化,但视黄酸的形成无法逆转或重新转化回视黄醛,也无法储存在体内。视黄醇是醇形式,支持生殖,也是主要的转运和储存形式。视黄醛是醛形式,促进视力健康,也是视黄醇转化为视黄酸的中间形式。视黄酸是酸形式,在功能上类似于激素,通过调节细胞分化、生长和胚胎发育。

主要功能

视力

蛋白质合成/细胞分化

维持上皮组织的健康

生殖

生长调节

维生素 A 在视力中的作用

维生素 A 参与将光能转化为神经冲动,这一过程发生在视网膜中。视网膜感光细胞内有四种不同的色素。其中一种色素分子被称为视紫红质;每个视紫红质都包含一个与顺式视黄醛分子结合的蛋白视蛋白。当光线穿过角膜照射到杆状细胞时,视紫红质吸收光线,视蛋白被释放,视黄醛从顺式转变为反式。这种构型变化产生电脉冲,将信息传递到大脑。随着大部分反式视黄醛转化回顺式形式,然后与视蛋白结合,重新形成视紫红质,该循环重复。任何未从反式转化为顺式的视黄醛都可能被氧化为视黄酸。

维生素 A 在蛋白质合成和细胞分化中的作用

人体中大部分维生素 A 不在视网膜中,帮助视力,而是位于人体表面的细胞内,促进蛋白质合成和细胞分化。维生素 A 支持上皮组织的健康,包括皮肤等体外组织和粘膜等体内组织。维生素 A 和 β-胡萝卜素都可以帮助保护皮肤免受阳光的损害。视黄醇类药物最常用于治疗皮肤疾病,例如皮肤癌和痤疮。维生素 A 促进上皮细胞和分泌粘液的杯状细胞的分化,从而保护上皮细胞免受有害物质和生物体的侵害。

维生素 A 在生殖和生长中的作用

维生素 A 参与精子发育、胚胎发生、组织分化,并促进妊娠期间胎儿的正常发育。研究表明,缺乏维生素 A 的儿童无法正常生长。

7.1.3 需求量

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素食者、幼儿和酒精中毒者可能需要额外的维生素 A。如果您患有某些疾病,例如肝病、囊性纤维化和克罗恩病,您也可能需要补充更多维生素 A。

维生素 A 是人体正常运作所必需的,它参与了视觉、免疫和生殖等多个系统的功能。如果人体无法摄取足够的维生素 A,免疫系统会受到损害,无法阻止疾病侵袭身体,也无法在神经通路中传递到大脑,帮助人们看清事物。美国国家科学院制定的维生素 A 摄入量标准实际上随着时间的推移而不断下降。例如,1968 年成年男性被要求每天摄入 1500 微克视黄醇。仅仅六年后,这个数字就被降低到每天 1000 微克。如今,它甚至比这还要低。维生素 A 摄入量建议实际上根据性别和年龄分组,以及针对孕妇、哺乳期妇女和肝病患者的具体建议。推荐每日摄入量(RDA)“设定为满足群体中几乎所有(97% 到 98%)个人的需求”(2001 年)。对于六个月以下的婴儿,推荐每日摄入量为每天 400 微克视黄醇。对于七到十二个月的婴儿,推荐每日摄入量增加到每天 500 微克视黄醇。对于一到八岁的儿童,推荐每日摄入量实际上有所下降。一到三岁的儿童建议每天摄入 300 微克视黄醇。四到八岁的儿童建议每天摄入 400 微克视黄醇。九到十三岁的青春期男性建议每天摄入 600 微克视黄醇,而十四到十八岁的青春期男性建议每天摄入 900 微克视黄醇。九到十三岁的青春期女性建议每天摄入 600 微克视黄醇,而十四到十八岁的青春期女性建议每天摄入 800 微克视黄醇。这种差异在十九到七十岁的男性和女性之间再次出现。十九到七十岁的男性建议每天摄入 900 微克视黄醇,而同一年龄段的非孕妇和非哺乳期女性建议每天摄入 700 微克视黄醇。孕妇和哺乳期妇女需要更多的视黄醇,因为他们必须将一些维生素 A 传递给胎儿或婴儿。哺乳期妇女需要大约 1200 到 1300 微克视黄醇,而孕妇需要 750 到 770 微克视黄醇。

建议以视黄醇当量(RAE)表示。1 RAE 等于 1 微克视黄醇或 12 微克膳食 β-胡萝卜素。国际单位(IU)也可以用来表示维生素 A 的含量。在这种情况下,1 IU 视黄醇等于 0.3 微克 RAE,1 IU 膳食 β-胡萝卜素等于 0.05 微克 RAE。

7.1.4 缺乏症

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维生素 A 在人体免疫系统健康、骨骼生长和生殖中起着至关重要的作用。如果不能适当摄入维生素 A,个体将无法转录与细胞分化相关的细胞,这将导致抵抗力下降和生长迟缓。因此,人类每天摄入适量的维生素 A 至关重要。根据美国国立卫生研究院 (2013) 的数据,十四岁以上的人群每天需要 700 到 900 微克视黄醇当量。因此,如果不能满足这些需求,维生素 A 缺乏症可能会因膳食不足、肝脏疾病或脂肪吸收不良而导致。在最近的研究中,Semba (2008) 发现,维生素 A 缺乏症正在影响发展中国家大约 1.25 亿到 1.3 亿儿童和大约 700 万孕妇。还发现,维生素 A 缺乏症主要存在于低收入国家,这是由于长期膳食不足造成的。此外,它在东亚和南亚地区普遍存在,因为大米这种主食缺乏营养性的 β-胡萝卜素。维生素 A 缺乏症的其他原因与乳糜泻、胰腺功能不全、囊性纤维化和胆管阻塞有关(Johnson YEAR)。

由于这种维生素是脂溶性的,因此当摄入量高时,身体会储存它,并在接下来的几周、几个月甚至几年内使用它。这意味着只要平均每日摄入量达到建议标准,摄入量就足够了。只有慢性维生素 A 缺乏症才会导致症状出现。视黄醇使用的一部分代谢途径也被其他药物使用,导致许多药物相互作用。[1] 事实上,科学家使用老鼠和狒狒模拟酒精中毒时发现,无论维生素 A 的摄入量和吸收量如何,酒精都能消耗肝脏中的维生素 A 储备。[2] 增加酒精摄入量不仅会减少摄入的膳食类视黄醇和类胡萝卜素,还会导致分解视黄醇的衍生酶的激活。乙醇和维甲酸也会争夺相同的先质,导致酒精滥用者出现慢性维生素 A 缺乏症。虽然建议酒精中毒者补充维生素 A,但维生素 A 和大量酒精摄入都会对肝脏造成毒性作用,并可能促进致癌作用。

夜盲症

如前所述,维生素 A 的摄入对于身体的许多部位至关重要,但主要体现在视力方面,因为它极大地影响角膜的解剖结构。视紫红质的组成部分是存在于人类眼睛视网膜视杆细胞中的紫红色感光色素,它有助于将光脉冲转化为神经脉冲。因此,如果你的维生素 A 摄入量低,你的顺式视黄醛含量就会低。如果长时间维生素 A 缺乏,视杆细胞将不再能够对微弱的光线做出反应,最终导致夜盲症或眼睛异常干燥。夜盲症可能是由结膜和角膜增厚和干燥导致的眼睛角化症引起的(Johnson,2014 年)。在这种缺乏症的极端情况下,角膜会形成糜烂,最终导致失明(Johnson,2014 年)。维生素 A 缺乏症是发展中国家学龄前儿童可预防的儿童失明和死亡的主要原因。根据国际防止失明机构 (IAPB) (2015) 的数据,仅仅通过改善儿童的维生素 A 摄入量,就可以将死亡风险降低 24%。为了预防这种缺乏症,无论年幼还是年长,都应该摄入深色绿叶蔬菜、胡萝卜、鱼类和红薯。通过每年补充维生素 A 来预防,IAPB (2015) 旨在阻止由维生素 A 缺乏症引起的儿童失明。

传染病

在发展中国家,麻疹每年造成约 200 万儿童死亡。疾病的严重程度往往与维生素 A 缺乏症相关,服用大剂量维生素 A 可以降低死于肺炎和腹泻的风险。除了预防麻疹,补充维生素 A 还可以预防疟疾、肺部疾病和艾滋病毒感染。对 43 项研究的回顾表明,对五岁以下有风险儿童进行补充维生素 A 可以将死亡率降低 24%。[3]

7.1.5 毒性

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维生素 A 毒性可能因两个原因导致:大量摄入维生素 A 或慢性疾病。当体内过量的维生素 A 导致毒性作用时,被称为维生素 A 过量症。根据美国国立卫生研究院 (2013) 的数据,维生素 A 过量症的持续症状包括头晕、恶心、皮肤刺激、关节疼痛、颅内压升高、昏迷,甚至死亡。这些症状通常是由治疗性类视黄醇或补充剂引起的,这些补充剂通常在低收入国家发放,但很少是由膳食中摄入过量的维生素 A 引起的。摄入过量的维生素 A 后,组织中的维生素 A 含量需要相当长的时间才能在停止摄入后降低,通常会导致不可逆的肝损伤。甚至一些药物中使用的总维生素 A 摄入量(例如,阿维A)也可能导致先天性出生缺陷。阿维A 中维生素 A 摄入量引起的出生缺陷通常包括眼睛、头骨、心脏和肺部的畸形。

维生素 A 的 RDA 对女性为 700 微克,对男性为 900 微克。根据梅奥诊所的说法,维生素 A 毒性很少见,但肝病患者或过度饮酒者比一般人群更容易出现维生素 A 毒性。急性毒性发生在 7500 微克 RAE/公斤体重,慢性毒性发生在 1200 微克 RAE/公斤体重持续 6-15 个月。膳食补充剂办公室表示,美国人口的大多数人都能达到足够的维生素 A 摄入量,但随着年龄的增长,摄入量会下降,在这种情况下,使用膳食补充剂可能会有所帮助。(Johnson,2014 年)

某些食物由于其高视黄醇含量,应该适量食用。例如,一盎司牛肉肝脏中所含的维生素 A 含量超过维生素 A RDA 的三倍。由于脂溶性维生素不容易排出体外,因此过量食用动物肝脏会导致维生素 A 毒性,因为肝脏中含有大量的维生素 A。这对孕妇及其腹中的胎儿尤其危险。来自水果和蔬菜中的 β-胡萝卜素不会造成相同的风险,因为它无法有效地转化为视黄醇,虽然它可能会使皮肤变黄,因为维生素在皮下脂肪中积累。但是,过量服用 β-胡萝卜素补充剂可能会造成危害,因为它会像促氧化剂一样起作用:促进细胞分裂并破坏维生素 A。维生素 A 也是骨骼重塑复合物的一部分,并参与骨骼分解过程,去除不需要的骨骼部分。如果一个人从补充剂中摄入过量的维生素 A,这个过程可能会过度活跃。

体征和症状
急性维生素 A 毒性的症状包括嗜睡、易怒、腹痛、恶心、呕吐和脑压升高。慢性维生素 A 毒性的症状包括视力模糊或其他视觉变化、骨骼肿胀、骨痛、食欲不振、意识混乱、头晕、恶心和呕吐、皮肤干燥、粗糙、指甲开裂、口腔溃疡、黄疸、脱发、骨质疏松症和呼吸道感染。婴儿和儿童最容易受到毒性的影响,因为他们需要的维生素 A 较少,因为他们的肝脏储存量较小,这使得他们更容易受到过量的影响。婴儿和儿童毒性的症状包括头骨软化、囟门突出(婴儿)、复视、眼球突出、体重增长不良。维生素 A 过量的其他可能并发症包括肝损伤、钙含量过高、由于钙含量过高导致的肾损伤以及婴儿生长迟缓(Pietrangelo,2015 年)。

类胡萝卜素
除了在动物性食物和补充剂中发现的称为类视黄醇的预制维生素 A 之外,还有一种在各种水果和蔬菜中发现的维生素 A,称为类胡萝卜素。类胡萝卜素尚未显示出毒性,因为当体内已经存在过量的维生素 A 时,它不会转化为维生素 A。(Higdon,2015 年)尽管过量食用来自食物的类胡萝卜素(如 β-胡萝卜素)并不会造成危害,但它可能会使皮肤变黄(Whitney & Rolfes,2013 年)。

维生素 A 和怀孕
维生素 A 过量和缺乏均会导致出生缺陷。在胎儿发育过程中,视黄酸对于心脏、眼睛、耳朵、肺以及四肢和内脏器官的发育至关重要(“维生素 A”,2015 年)。怀孕期间过量的维生素 A 会导致脊髓中异常的细胞死亡,从而增加脊柱裂和唇腭裂等出生缺陷的风险。在这些情况下,维生素 A 被认为是一种致畸剂(Whitney 和 Rolfes,2013 年)。在怀孕期间,建议女性不要通过补充剂获得推荐的维生素 A 摄入量,而应通过适当的营养获得。唯一推荐服用维生素 A 补充剂的时间是夜盲症和维生素 A 缺乏症在你的地区普遍存在。(WHO,2015 年)

治疗
治疗维生素 A 过量的最简单、最有效的方法是停止服用高剂量的维生素 A 补充剂。

参考文献

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参考文献

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  1. [1] Leo MA, & Lieber CS. 酒精、维生素 A 和 β-胡萝卜素:负面相互作用,包括肝毒性和致癌性。- Am J Clin Nutr.1999 年 6 月;69(6):1071-85.,(0002-9165(印刷);0002-9165(链接))
  2. [2] Clugston, R. D., & Blaner, W. S. (2012)。酒精对维生素 A 代谢的负面影响。营养学,4(5),356-371。 http://doi.org/10.3390/nu4050356  
  3. [3] Mayo-Wilson, E., Imdad, A., Herzer, K., Yakoob, M. Y., & Bhutta, Z. A. (2011)。维生素 A 补充剂预防 5 岁以下儿童死亡率、疾病和失明:系统评价和荟萃分析。BMJ:英国医学杂志,343,d5094。 http://doi.org/10.1136/bmj.d5094  
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