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维生素e(综述)
2022-1-6

维生素e(综述)

维生素E又名生育酚,是所有具有a -生育酚活性的生育酚和三烯生育酚及其衍生物的总称。1922 年美国加利福尼亚大学的Evans和Bishop首次发现维生素E,并认为是大鼠正常生育所必需的物质。20世纪60年代维生素E被证实为人类必需的营养素。维生素E是一种重要的脂溶性抗氧化剂,以往对维生素E的研究几乎均集中于其抗氧化作用。近年来,总结维生素E对信号传导以及基因表达影响的基础研究,发现维生素E的效应除来自其抗氧化作用,还有其他生理功能(Azzi, 2007; Traber and Packer, 1995)。

1、结构和理化性质

(1)结构

维生素E是6-羟基苯并二氢吡喃环的异戊:二烯衍生物,包括生育酚和三烯生育酚两类共8种化合物,即a、β、γ、δ生育酚和a、β、γ、δ三烯生育酚。虽然维生素E的8种化学结构极为相似,但其生物学活性却相差甚远。A -生育酚是自然界中分布最广泛、含量最丰富且活性最高的维生素E形式,通常以a -生育酚作为维生素E的代表进行研究。β-生育酚、γ-生育酚和δ -生育酚的活性分别为a -生育酚的50%、10%和2%。a-三烯生育酚的活性大约为a -生育酚的30# (Wojcik et al., 2010;孙建琴和程五

风,2004)。a -生育酚的天然存在形式是RRR异构体(RRR-a -生育酚,又称d-a -生育酚),合成的a-生育酚为全-消旋a -生育酚(d1-a-生育酚)。合成的全-消旋a -生育酚的相对生物学活性是天然RRR- a -生育酚的74%,升高血浆a -生育酚的能力仅为天然维生素E的1/2 (孙建琴和程五凤,2004)。 维生素E补充剂常含有a -生育酚的各种酯,如a-生育酚乙酸酯、琥珀酸酯或烟酸酯。酯类的结构能防止维生素E的氧化并延长其保质期。口服这些酯后,很容易被水解,并以a -生育酚(非酯形式)的形式被收(Traber, 2008)。维生素E的生物学活性可以用国际单位(IU) 或a-生育酚当量(a-TE) 表示。1mgRRR- a -生育酚被定为1个a-TE活性,相当于1. 49IU。天然食物中有a、β、r、δ生育酚和三烯生育酚共同存在。估计混合膳食中维生素E的总量,可按下列公式折算:膳食中总a-TE 当量(mg) = [1*a -生育酚(mg)] + [0.5*β -生育酚(mg)]+ [0.1*γ-生育酚(mg)] + [0.02*δ-生育酚(mg)] + [0.3*a-三烯生育酚(mg)]。 各种形式生育酚的单位换算见表10-3-1

(二)理化性质

维生素E室温下为油状液体,橙黄色或淡黄色,溶于脂肪及脂溶剂。对热和酸稳定,一般烹调对食物中维生素E破坏不大。维生素E对氧十分敏感,各种生育酚都可被氧化成氧化型生育酚、生育酚氢醌及生育酚配。这种氧化受光照射、热、碱,以及一些微量元素如铁和铜的存在而加速。在无氧的条件下,维生素E对热与光以及对碱性环境相对较稳定。商品中的生育酚常以其醋酸酯的形式存在,其在有氧条件下比较稳定。

 

2、消化吸收和代谢

(1)消化吸收

各种形式的维生素E都能和脂肪--起被小肠上皮细胞吸收(Traber,2008)。生育酚的酯类进入肠道后被胰腺分泌的非特异性酯酶及肠黏膜细胞酯酶水解后,与脂肪--起被小肠上皮细胞吸收(Wojcik et al.,2010; Zingg, 207; Feki et al., 2001)。不同形式的维生素E表现吸收率十分近似,无论是膳食中摄入的维生素E还是维生素E补充剂,吸收率在40%左右(孙建琴和程五凤,2004)。 维生素E补充剂没有和脂肪- - 起摄入时,吸收率很低。脂肪吸收不良综合征及其他影响脂肪吸收的因素均可导致维生素E吸收不良

(2)转运

维生素E能被所有的血浆脂蛋白非特异性地转运。各种形式的维生素E被吸收后大多由乳糜微粒携带经淋巴系统到达肝脏。在肝脏合成脂蛋白的过程中,维生素E被整合到极低密度脂蛋白(VLDL) 中并分泌进入血液循环。在维生素E的各类化合物中,a-生 育酚的转运活性最高,因为肝脏中的a -生育酚转运蛋白(a -TTP)能特异地选择a-生育酚。未被a-TTP结合的其它形式生育酚,经重新进入血浆,最终被代谢或排出体外。进入循环系统后,VLDL 可将维生素E传递到各种酯蛋白中(Traber, 2008)。 维生素E在不同脂蛋白间可互相转移,因此血浆脂蛋白水坪对血浆维生素E的浓度有很大影响。维生素E也可在脂蛋白与红细胞之间进行快速交换,红细胞的维生素E每小时大约有1/4被转换,因此红

细胞的维生素E浓度与血浆浓度高度相关。红细胞膜的a-生育酚含量较高,其浓度与血浆水平处于平衡状态,当血浆维生素E低于正常水平时,易发生红细胞膜破裂从而导致溶血。

(3)储存

维生素E在体内的储存有两个库:快速转化库和缓慢转化库。血浆、红细胞、肝脏、脾脏中的维生素E属于快速转化库,这些组织中“旧”的a -生育酚会很快地被“新”的所替代。同时当体内维生素E缺乏时,快速转化库中的维生素E含量迅速下降。与此相反,脂肪组织中的维生素E含量相当稳定,对于维生素E缺乏引起的变化很小,属于缓慢转化库。动物研究表明,当体内维生素E缺乏后,血浆维生素E会降到很低水平,病表现为明显的维生素E缺乏症(如肌病),但是2年内脂肪组织中a-生育酚仍可维持在很高水平。此外,神经组织、大脑、心脏和肌肉中维生素E的转化也很缓慢。

 

(4)体内分布、代谢和排泄

人体脂肪组织的a -生育酚含量最高(150ug/g), 其次是肾上腺(132ug/g), 其他器官如肾脏、心脏或肝脏的含量为740ug/g,而红细胞的含量相对较低(2ug/g)(Zingg, 2007)。 生育酚相对含量的差异表明不同组织对生育酚具有特定的转运、富集和(或)储存机制(Rigotti, 2007)。维生素E的代谢受细胞色素P450 (CYPs) 调节。CYPs启动生育酚和三烯生育酚的w氧化,然后是β氧化,之后与硫酸盐或葡萄糖醛酸形成共轭物,经尿液或胆汁排出。过量的a -生育酚以及其他生有酚和三烯生有酚类在排泄前就被大量代谢(Brigelius-Flohe etal., 2002; Pfluger et al., 2004),以维持体内正常的维生素E水平。

3、生理功能

(1)抗氧化作用

维生素E是非酶抗氧化系统中重要的抗氧化剂,能清除体内的自由基并阻断其引发的链反应,保护生物膜(包括细胞膜、细胞器膜)、脂蛋白众多不饱和脂肪酸、细胞骨架及其他蛋白质的巯基免受自由基和氧化剂的攻击。细胞膜内那些具有生物活性的脂质是细胞重要的信号分子,脂质过氧化导致这些信号分子数量的改变或丢失引起了细胞内的一-系列改变。维生素E对不同信号途径的调控作用可能也是源于细胞或组织氧化应激反应(Traberand Atkinson, 2007)。 人类红细胞中存在RRR- a -生有膜结合蛋白,能特异性将a -生育酚结合到红细胞膜上,在预防溶血方面其重要作用,因此a -生育酚比其他形式的维生素E在预防溶血方面更有效。

(2)维持生育功能

维生素E是哺乳动物维持生育必不可少的营养物质。缺乏维生素E会造成大鼠繁殖性能降低,胚胎死亡率增高。人类缺乏维生素E非常少见,因此多年来一直没有人体缺乏维生素E对生育功能影响的依据。

(3)维持免疫功能

维生素E对维持正常免疫功能,特别是T淋巴细胞的功能很重要,该功能已在动物模

型和美国老年人群(Meydani et al., 1990; Penn et al., 1991)中得到证实。维生素E对

不同抗原介导的体液免疫有选择性影响,这种影响具有剂量依赖性。

四、缺乏与过量的危害

(→)缺乏

给动物喂饲不含维生素E的合成饲料可引起维生素E缺乏症,主要表现为生殖障碍、神经肌肉障碍、血浆中维生素E浓度降低、红细胞膜受损、红细胞寿命缩短以及溶血性贫血。维生素E在自然界中分布甚广,一般情况下人体不会因为摄入不足而导致缺乏。但是,在a-TTP或脂蛋白合成基因异常的人群中,明显的维生素E缺乏还时有发生(Traber,2006)。其他导致维生素E缺乏的疾病还有囊性纤维变性婴儿的--种遗传性症候群及吸收不良)、慢性胆汁郁积性肝病、短肠综合征以及其他形式的慢性腹泻、脂肪吸收不良,其血浆维生素E明显减少(Brigelius-Flohe et al.. 2002)。维生素E缺乏主要影响脊索的后柱、第三和第四脑神经核、周围神经的大髓鞘轴突管、脑干的细长核,最后是肌肉和视网膜。因此维生素E缺乏的典型神经体征包括:深层腱反射丧失、震颤和位感受损、平衡与协调改变、眼移动障碍( 眼肌麻痹)、肌肉软弱和视野障碍(Muller, 2010)。 成年人已成熟的神经系统对维生素E缺乏比较耐受,- -般5 ~10年后才会出现神经方面的异常。但是儿童发育中的神经系统对维生素E缺乏很敏感,当维生素E缺乏时,如不及时使用维生素E补充治疗,可很快出现神经系统的异常症状,并影响认知能力和运动发育。早产儿出生时血浆和组织中维生素E水平很低,而且消化器官不成熟,多有维生素E的吸收障碍,往往容易出现溶血性贫血,肌肉注射维生素E可以改善症状。

 

(2)过量

在脂溶性维生素中,维生素E的毒性相对较低。动物实验未见维生素E有致畸、致癌、

致突变作用,人和动物均可耐受需求量2倍以上的计量。然而,极高剂量维生素E可与其

他脂溶性维生素(维生素A、D和K)产生拮抗作用。动物实验发现大剂量维生素E可抑制

生长、干扰甲状腺功能及血液凝固、使肝脏中脂类增加。大多数成人都可以耐受每日口服

100^ 800mg的维生素E而没有明显的毒性症状和生化指标的改变。使用抗凝药物或有维生

素K缺乏的人,在没有密切医疗监控情况下不宜使用维生素E补充剂,因为有增加出血致

命的危险。早产儿对补充a -生育酚的副作用敏感,因此必须在儿科医生的监控下使用。

5、营养状况评价

(一)血浆(清) a-生育酚浓度

缺乏可靠的评价维生素E摄入量和机体水平的生物学指标,已成为正确评价维生素E对健康作用的一一个主要障碍(I0M, 2000)。 目前维生素E的营养状况主要通过血浆或血清a -生育酚浓度来进行评价。维生素E测定最常用的方法是高效野相色谱方法。成人血浆或血清中维生素E平均浓度为22. lumol/L (9. 5ug/mL),范围为11.646.4umol/L (5" 20ug/mL),当小于11. 6umol/L (5ug/mL),会发生红细胞溶血,这种情况提示维生素E缺乏(IOM, 2000)。 在血液循环中,维生素E大部分与低密度脂蛋白结合在--起,所以血浆脂质水平异常会影响维生素E的营养状态,如血脂代谢异常的病人,血浆维生素E的水平不一-定能正确反映体内的营养状况,因此计算血浆维生素E的有效浓度时必须考虑血脂水平。最合理的方法是采用血中维生素E与脂类比例来表示维生素E的营养状况。成人血浆总生育酚水平低于0. 8mg/g (以总脂质计),婴儿低于0. 6mg/g,提示有维生素E的临床缺乏( I0M, 2000)。

 

(2)红细胞溶血试验

红细胞溶血试验是间接但实用的判断体内维生素E状况的功能性指标。足量的维生素E能保护红细胞膜,抵抗脂质过氧化损害诱导的溶血。当维生素E缺乏时,红细胞膜脆性增加易发生溶血。用弱过氧化氢溶液可测定红细胞对抗溶血的能力,红细胞与2% 2.4%和H202溶液保温3h后,溶血率>5%,提示有维生素E缺乏。在该条件下,溶血率<5%可排除维生素E缺乏的可能(IOM,2000)。

(3)膳食摄入量

维生素E的膳食摄入量对其营养状况的评价有一-定参考价值,通过膳食调查,按照食物中维生素E的不同形式,统一折算为a -生育酚当量,与维生素E的AI进行比较,膳食摄入量<80%者为不足,≥80%者为正常。

6、膳食维生素E参考摄入量

目前,尚没有足够的关于人体维生素E需要量的研究,来确定维生素E的平均需要量(EAR)。对于大多数人而言,从食物中摄取的维生素E即可以满足机体需要,因此健康人群中很少出现维生素E缺乏症。多数国家仍以膳食维生素E摄入量资料为主,结合防治维生素E缺乏或过量引起的临床表现和生物学检测指标,以及维生素E平衡的摄入量等,制定维生素E的膳食参考摄入量(DRIs)。 由于研究资料有限,儿童、青少年维生素E的DRIs往往是通过承认资料外推获得。按照国际惯例,维生素E的AI和UL均以mg a -TE/d表示。

(1)适宜摄入量

1.成年人

中国疾病预防控制中心近年进行的中国居民营养健康状况监测(2010 2012年)结果表明,18 岁以上成人维生素E的摄入量为35. 7mg/d,与2002年调查结果(35. 6mg/d)相比基本- -致(翟凤英和杨晓光,2006), 与1992年调查结果(成人总生育酚摄入量约为30mg/d)相比有所增加(中国营养学会,2000), 经折算相当于成人维生素E的AI为14mga -TE/d.

2.儿童和青少年

采用由成人资料外推至儿童青少年的方法,得出我国儿童青少年维生素E的AI: 1岁以上为6mga -TE/d、4岁以上为7mga -TE/d.7岁以上为9mga -TE/d、11岁以.上为13mga -TE/d、14岁以上为14mga -TE/d。

3.孕妇和乳母

妊娠期间,孕妇血浆a -生育酚含量升高,与总脂肪含量增加成正比。维生素E通过胎盘由母体传递给胎儿,虽然早产新生儿有发生维生素E缺乏和溶血性贫血的可能,但是未见孕期发生维生素E缺乏的报道,无证据表明孕妇维生素E的摄入量应高于非妊娠妇女。我国孕妇维生素E的AI定为14mga -TE/d,与成年人相同。哺乳期妇女维生素 E需要量,应该在成年女性需要量的基础上加上乳汁中维生素E的分泌量。研究资料显示,我国哺乳期妇女因泌乳丢失的维生素E量为2.5 ~3. 4mga -TE/d.因此建议哺乳期妇女的维生素E的AI在同龄人的基础上增加3mga -TE/d。

4.婴儿

根据我国0"6月龄婴儿的母乳摄入量750ml/d,以及相关文献报道母乳中a -生育酚含

量为3.3~4.5mga-TE/L (朱长林等,2002), 计算出婴儿每日维生素E摄入量为

2.5 ^3. 4mga -TE/d。建议我国0 ^6月龄婴儿的维生素E的AI为3mga -TE/d.

7~12月龄婴儿缺乏母乳及辅食摄入量数据,因此以小婴儿和成年人的AI为基础,采

用代谢体重比推算,分别为4. 1Imga -TE/d和4. 24mga -TE/d, 去其平均之后经取整数处

理,修订为4mga -TE/d.

(2)预防非传染性慢性病的建议摄入量

维生素E作为一种重要的自由基清除剂,在防治慢性疾病方面有很多研究(Traber etal., 2008)。动物实验和临床流行病学研究发现补充维生素E可能有益于心血管疾病、糖尿病、肿瘤、阿尔茨海默病、年龄相关性黄斑病变、老年性白内障等,流行病学研究- -直显示饮食中或补充剂中大量摄入维生素E对心血管疾病有一一定的保护作用,动脉粥样硬化的脂质氧化损伤理论也很好地解释了该保护作用。然而,大样本的随机对照研究均未能明确维生素E对这些疾病的发病率或死亡率的作用(Abner et al. ,2011)。研究表明,维生素E对各种心血管疾病或其伴随时间如非致命性心肌梗死、非致命性中风或冠心病死亡率的作用。既没有显著的统计学意义,也没有重要的临床效应(Shekelle et al. , 2004)。ATBC研究中发现,吸烟的男性补充a -生育酚50mg/d,与高血压引起的出血性中风的死亡率增高有关(Kataja-Tuomola et al.,2010)。 有分析认为,该研究中维生素E补充量相对较低,这种副作用可能和维生素E与吸烟的相互作用有关。CHAOS 研究,受试人群补充a -生育酚540mg/d,未见任何不良反应(Stephens et al., 1996)。不同的临床试验得到的结果不完全相同,这可能与维生素E的服用剂量、亚型、种类(天然或人工合成)、不同组织器官中的维生素E浓度以及统计学上的偏倚和误差有关。另外,性别、年龄、遗传、环境因素以及健康状态等都可影响维生素E的生物利用率,从而影响最终的研究结果。目前各项研究对于补充维生素E在人群慢性病防治中的作用和价值还没有确定的结论,故无足够的依据提出维生素E的PI-NCD.

(3)可耐受最高摄入量

目前没有报道天然膳食中维生素E会对人体产生不利影响(IOM, 2000); 当维生素E

作为补充剂、食品强化剂或药物时,才有可能导致过量风险。因为维生素E具有抗氧化特

性,人们在营养保健和慢病防治中常常使用较高剂量的维生素E补充剂,通常这些补充剂

量远超过适宜摄入量,因此对大剂量补充维生素E的安全性问题应当重视。维生素E过量

最令人担忧的可能副作用是凝血机制损害,导致某些个体出现出血倾向,许多国家制定维

生素E的UL常用其作为关键观察指标。

研究表明,维生素E对大鼠的观察到有害作用的最低剂量(LOAEL)是500mga -TE/kg/d (Wheldon et al., 1983)。美国医学科学院(IOM) 根据该研究,从四个方面考虑不确定系数为36. UF的确定方法如下: LOAEL 推算到NOAEL的UF=2,亚慢性摄入推算慢性摄入的UF=2,实验动物推算人体的UF=3,个体闻敏感性差异的UF=3,合计总的不确定系数为36.制定美国成年人每日维生素E (以任何形式补充的a -生育酚计)的UL为1000mga -TE/d (LOAEL500mga -TE/kg/d +不确定系数36X成人平均体重68. 5kg),相当于14mga -TE/kg/d (IOM,2000)。 欧盟食品安全署(EFSA)根据其一项研究结果(Meydaniet al., 1998),以凝血作为临界效应,将维生素E的NOAEL定位540mga -TE/d,考虑个体差异后设置不确定系数为2,计算出UL为270mga -TE/d,取整数后制定维生素E的UL为300mga -TE/d.日本- -项研究中,健康男性(平均体重62. 2kg)持续28d补充800mga -TE/d的a-生育酚,未发现血小板聚集能力和其他临床指标有显著变化(Morinobual., 2002)。据此2010年日本制定健康成年男性a -生育酚的U.为800mga -TE/d,女性为650mga -TE/d。男女合并相当于12. 8mga -TE/kg/d。

1.成年人

为了指导居民阿奴按合理地使用维生素E,有必要制定UL。参考上述国外研究资料,成年人维生素E的UL范围为122 14mga -TE/kg/d.根据中国人膳食维生素E摄入水平和体重,制定中国人群维生素E的UL。建议UL不分男女,成年人维生素E的UL为12mg a -TE/ (kg"d), 我国成年人平均体重为61kg,维生素E的UL=12mg/ (kg.d)X61kg=732mga -TE/d,取整数为700mga -TE/d.

2.儿童和青少年

目前为止,未见儿童和青少年维生素E中毒的报道。但是考虑到可能由各种原因引起的信息缺失,根据相对体重的差异,将成年人的UL.作相应调整,该年龄段维生素E的UL: 1' 3岁为150mga -TE/d, 4" 6岁为200mga -TE/d, 710岁为350mga -TE/d, 11^13岁为500mga -TE/d, 14 17岁为600mga -TE/d.

3.孕妇和乳母

目前未见孕妇和乳母维生素E毒性的报道,因此建议处于怀孕期和哺乳期的妇女,维生素E的UL.和该年龄段正常妇女相同,为700mga -TE/d.

4.婴儿

没有充分的数据以及报道表明维生素E对婴儿具有副作用,而且婴儿期摄入维生素E的主要来源为母乳及辅食和配方奶,-般不会造成维生素E摄入过量,因此不限定婴儿的UL。

 

 

7、主要食物来源

生育酚只在包括高等植物在内的光合作用生物钟合成。所有绿色组织中都发现有一-定的含量,尤以种子中为多。植物油是人类膳食中维生素E的主要来源,且因为这些油中四种生有酚的相对含量不同,所以维生素E的总摄入量在很大程度上取决于不同国家对烹调油的选择(Zingg and Azzi, 2004)。 橄榄油和葵花籽油中所含的主要是a -生育酚,玉米油中主要为γ -生育酚,而大豆油中则含有相对较高的δ-生育酚。三烯生育酚是棕榈油中维生素E的主要成分,其在大麦、燕麦和米糠中的含量也相当高(Sen et al.,2007)。 坚果也是维生素E的优质来源(I0M,2000)。 蛋类,鸡(鸭)肫、绿叶蔬菜中含有一定量:肉、鱼类动物性食品、水果及其他蔬菜含量很少。表10-3-3为常见食物中维生素E的含量。

 

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