營養(yǎng)學(xué)/維生素E
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5.4.1 維生素E的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
維生素E（VitaminE，VE）是生育酚（Tocpherol,T）與三烯生育酚（Tocotrienol,T3）的總稱。自然界共有8種化合物，都有一個色滿醇基及植醇的側(cè)鏈。G-3與T的區(qū)別在于前者側(cè)鏈3｀，7｀及11位有雙鍵，由于色滿醇基上的甲基位置及數(shù)目之不同而有不同類型，生理活性也不同。對動物的生物活性以α-T為最高（表5-8及5-9），在體外對亞油酸抗氧化作用以δ型為最高，α型最小。在維生素E分子中有三個不對稱的C，可以形成光學(xué)異構(gòu)體，消旋式的生物活性僅為dα型之半。色滿醇上的OH基可用NH2代替，與相應(yīng)型的維生素E有相同的生物活性。以CH-NH2代替OH，其β或γ型的衍生物的生物活性與α型相同，色滿醇環(huán)上三個甲基是生物活性所必需的，甲基數(shù)量少，活性低，但基位置不是主要的。
圖5-8 8種自然界的維生素E的構(gòu)造
表5-8 不同類型的維生素E及其衍生物的生物活性（以α-維生素E為100%）
| 生物活性 | |||
| 大鼠胚胎吸收 | 大鼠溶血 | 雞肌營養(yǎng)良 | |
| α維生素E | 100 | 100 | 100 |
| β-維生素E | 25～40 | 15～27 | 12 |
| γ-維生素E | 1～11 | 3～20 | 5 |
| δ-維生素E | 1 | 0.3 ～2 | - |
| α-T-3 | 29 | 17～25 | - |
| β-T-3 | 5 | 1～5 | - |
表5-9 各種α-維生素E及其酯的生物活性
| α維生素E衍生物 | 生物活性（每mg相當(dāng)于IU數(shù)） |
| d-α-維生素E醋酸酯 | 1.00 |
| D1-α-維生素E | 1.10 |
| d-α-維生素E醋酸酯 | 1.36 |
| d-α-維生素E | 1.49 |
| D1-α-維生素E琥珀酸酯 | 0.89 |
| d-α維生素E琥珀酸酯 | 1.21 |
維生素E氧化為氫醌或醌，為光熱及Fe3+,Cu2+所促進，在酸性溶液中或無氧情況下較穩(wěn)定。酯式比游離式穩(wěn)定。市售產(chǎn)品多為維生素E酯。烹調(diào)加工，食用油精制，面粉漂白過程中都有破壞，食物經(jīng)輻射也有損失，但在低溫度或真空下進行可減少損失。
5.4.2 代謝
維生素E及基酯的吸收率僅占攝入量的20～40%，酯在消化道內(nèi)一部分水解為游離式，一部分仍為酯式。攝自變量時（以mg計）吸收率減低。各類型的維生素E在吸收上雖無新差別，但細胞可將其區(qū)分。如αγ-維生素E與γ-維生素E的吸收率類似，但組織儲留γ-維生素E量有限。所以γ-維生素E的生物活性約為α-維生素E的10%，但也有認為是35%。
維生素E的吸收與脂肪一樣，影響脂肪吸收因素影響維生素E的吸收。他是由β脂蛋白運輸?shù)摹?a href="/w/%E8%A1%80%E6%B5%86" title="血漿">血漿中脂類量與維生素E濃度有相應(yīng)的關(guān)系。組織中維生素E納入量隨攝取量的對數(shù)而變化，這點與其他維生素不同。其他維生素在各種組織中（除肝外）都有一定的閾值。組織上的維生素E為游離式，他在腎上腺、腦下垂體、睪丸及血小板中濃度最大。多烯脂肪酸量多的器官維生素E也較多，血漿濃度隨脂類量而變化，但血小板濃度承受劑量而改變與類脂含量無關(guān)系。所以，以血小板濃度隨脂類量而變化，但血小板濃度隨劑量而改變與類脂含量無關(guān)系。所以，以血小板濃度作為營養(yǎng)指標(biāo)比血漿中都準(zhǔn)確，脂肪組織、肝及肌肉為維生素E最大的儲存場所，在細胞內(nèi)的分布，在肝中以線粒體內(nèi)膜最多，肌肉中以肌漿網(wǎng)狀膜為最多，紅細胞中多在膜上，并為α型（表5-10）。由于攝取不同類型的維生素E，血漿中維生素E反映攝取情況，除α型外尚有其他型者。吃母乳的嬰兒血漿中有α、γ二種類型，人式哺乳者有α、γ、δ三種類型。喂維生素E缺乏的膳食，血漿及肝中的維生素E容易空竭，其次則為骨骼骼肌及心肌內(nèi)的，脂肪組織中的消耗最慢。體內(nèi)可能有二種不同的代謝庫，一種容易被動用，一種不容易損失，細胞膜上者可能屬于后者。
表5-10 人體組織中α-維生素E含量
| 正常人 | 囊性纖維變性患者 | ||
| μg.g組織-1 | mg.g脂類-1 | μg.g組織-1 | |
| 血漿 | 9.5 | 1.4 | |
| 紅細胞 | 2.3 | 0.5 | |
| 血小板 | 30.0 | 1.3 | |
| 脂肪組織 | 150.0 | 0.2 | 2.4 |
| 腎 | 7.0 | 0.3 | 0.5 |
| 肝 | 13.0 | 0.3 | 3.5 |
| 肌肉 | 19.0 | 0.4 | 2.6 |
| 卵巢 | 11.0 | 0.6 | |
| 子宮 | 9.0 | 0.7 | |
| 心 | 20.0 | 0.7 | |
| 腎上腺 | 132.0 | 0.7 | |
| 睪丸 | 40.0 | 1.0 | |
| 腦下垂體 | 40.0 | 1.2 | |
維生素E氧化產(chǎn)物維生素E醌或氫醌可以預(yù)防或治療大鼠維生素E缺乏所致的生殖能力損害及營養(yǎng)性肌肉萎縮，維生素E內(nèi)酯沒有生物效用，與葡萄糖苷酸結(jié)合從尿中排出。
5.4.3 生理功用
（1）維生素E缺乏的癥狀根據(jù)大鼠的試驗維生素E缺乏雄鼠睪丸不能生成精子，雌鼠卵不能植入子宮內(nèi)，胎兒被吸收。維生素E缺乏動物，肌肉易病變，可有肌酸尿，肌肉麻痹，草食動物非常敏感，心肌易麻痹，突然死亡。早產(chǎn)或新生兒維生素E水平低，紅細胞溶血試驗敏感，維生素E缺乏動物紅細胞存活時間短，長期缺乏的猴子有貧血現(xiàn)象。
維生素E缺乏大鼠的心臟、肌肉及睪丸不但有組織的病理病變，而且酶也有改變，三種組織中的肌酸磷酸激酶，肌肉及心臟中乳酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶及肌肉中丙酮酸激酶及谷丙轉(zhuǎn)氨酶都降低而血漿中上述酶及酸性磷酸酶增加，可能由于這些酶從受損害的組織流入到血漿中所致，上述三種組織變化較肝明顯。
（2）生化功能
①抗氧化作用：維生素E為細胞膜（或細胞器膜）上的主要抗氧化劑。細胞膜由蛋白質(zhì)與脂類組成。蛋白分子嵌入磷脂基質(zhì)之中，離子極性物質(zhì)向外，除結(jié)構(gòu)蛋白外，膜的表面尚有結(jié)合較松的外周蛋白，這兩種蛋白都與酶有關(guān)。維生素E在膜上色，滿醇部分在外而側(cè)鏈在內(nèi)，與不飽和脂肪酸［尤其是花生四烯酸（20：4酸）］作用，側(cè)鏈4｀，8｀位甲基陷入脂肪酸系統(tǒng)所生成的自由基與之起作用，從而保護膜上的多烯脂酸免受自由基的攻擊，維持了膜的完整性。
需要NADPH的氧化酶生成超氧化物，在超氧岐化酶（Superoxide dismutase,SOD）作用下，與膜上及其附近的H+作用下生成H2O2，H2O2分布于膜及胞漿內(nèi)。在胞漿內(nèi)谷胱甘肽過氧化酶（Glutathione Peroxidase,GSH-Px）將H2O2分解。在膜上H2O2與O3形成羧基自由基，維生素E氧化成醌，又藉谷胱甘肽將其還原為維生素E。維生素E缺乏或自由基過多時，維生素E用竭后，膜上多烯脂肪酸才受自由基的攻擊。維生素E與上述酶（還包括過氧化氫酶，但這種酶在H2O2濃度低時，效果很小）構(gòu)成了體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)。在維生素E缺乏動物，其他酶可能活力增加。
電鏡觀察，肌肉及心肌線粒體膜的破裂為維生素E缺乏的初期病變。正常細胞膜用四氧化餓固定，膜為二道黑中間亮的構(gòu)造。維生素E者線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜喪失明暗對比，補充維生素E后，可以恢復(fù)。從功能上也證明維生素E與細胞膜的關(guān)系。維生素E缺乏者的紅細胞膜易破裂有溶血現(xiàn)象，一些酶由于膜的破壞，由組織流入血漿中。
維生素E的一些功能可由其他抗氧化劑所替代。
②對脂類代謝的影響：維生素E缺乏動物體內(nèi)抗氧化功能減少，肝臟及血漿中脂類過氧化作用加強，尤以肝臟為甚，脂類代謝也有改變。維生素E缺乏大鼠甘油三酯（TG）在肝中增加73%，血漿中增加35%，膽固醇在肝及血漿中均增加，磷脂含量無變化。組成的脂肪酸也有改變。維生素E缺乏動物肝中單烯酸增加，在磷脂中亞油酸明顯減少，C20：4酸增加，尤以TG增加的多，在血漿中都是油酸增加，亞油酸減少。維生素E缺乏大鼠肝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的脂肪酸碳鏈延長及脫氫作用增強，但如補充維生素E可在48h后恢復(fù)正常。
關(guān)于動脈壁脂類與維生素E關(guān)系，近年來也有研究。維生素E缺乏動物不論加以膽固醇與否動脈壁脂類過氧化物增加。補充維生素E者，動脈粥樣硬化發(fā)病率及廣泛性均較維生素E缺乏或補充其他抗氧化劑者為低。但在人體試驗中，對血脂高者尚無報道，對血脂正常者，每日給以600IU維生素E8～16周，血漿脂類無變化。
③對衰老的影響：血及組織中脂類過氧化物水平隨年齡而增加，維生素E缺乏動物也有類似的現(xiàn)象，腦、心肌、肌纖維中褐脂質(zhì)（Lipofusin）比同年齡補充維生素E者要多。有些作者從維生素E對氮代謝影響闡述維生素E對衰老的作用。大鼠喂以不同水平維生素E83周。高維生素E體重增加到70周，睪丸也比對照組大，并推遲退化時間。N貯留9周時最多，22周起逐漸減少，66周時N損失量大于攝取量。但高維生素E者N排出量比低者要少。血漿總蛋白從9周到44周逐漸增加。高維生素E者比低者多9～16%，以后血漿總蛋白逐漸減低。試驗?zāi)?，高維生素E者為低者之121%。維生素E可能減緩動物成熟后蛋白質(zhì)分解代謝的速度。有些老年病學(xué)者認為衰老的過程是自由基對脂類、DNA及蛋白質(zhì)損害的積累，所以主張給以大劑量維生素E以減緩衰老過程。
④對前列腺素類化合物（Prostaglandin,PG）的影響：維生素E的功能如抗血小板聚集及肌肉退化可能都與PG有關(guān)。關(guān)于這方面工作尚在進行中，還未闡明。維生素E缺乏動物血小板合成PG增多，肌肉及睪丸等組織中合成又減少。每日劑量400～1200IU，維生素E也可減少人的膠原蛋白所誘導(dǎo)的血小板聚集。維生素E與其醌有同樣效用。維生素E可能對血栓病人有好處，臨床給予大劑量維生素E使血小板維生素E值為正常值3倍并減輕血小板聚集作用。PG是由C20：4酸藉脂類氧化酶作用形成羥基C20：4酸，再通過環(huán)氧化酶作用而合成。維生素E能抑制環(huán)氧化酶作用，因此，維生素E缺乏動物產(chǎn)生較多的PG（如凝血噁烷等）使血小板聚集作用加強，但也有人認為維生素E抑制脂類氧化酶作用，使C20：4酸變成羧基，20：4酸減少。
肌肉也是對維生素E營養(yǎng)狀況敏感的組織。維生素E缺乏動物環(huán)氧化酶受到抑制，PGE2及PGF2合成減少，可能為肌肉發(fā)生病變及C20：4酸增多的原因。口服維生素E48h后PG合成能力、磷酸肌酸激酶活力恢復(fù)較慢，口服5日后才恢復(fù)。
⑤對眼睛的影響：視網(wǎng)膜色素上皮組織對維生素E營養(yǎng)狀況特別敏感。維生素E缺乏大鼠色素上皮細胞多烯脂肪酸減少，脂類過氧化物積累，溶酶體數(shù)目增多，視網(wǎng)膜電流減少，光受體外段的遠端的圓盤小泡化（Vesiculation），吃維生素E缺乏飼料6個月，再加以大量維生素E，視網(wǎng)膜細胞膜的損壞可以修復(fù)，色素上皮細胞仍有褐脂質(zhì)積累。但吃終生E缺乏飼料一年左右，光受體內(nèi)外段均消失，形態(tài)上的改變就不能修復(fù)。維生素A或E缺乏均使大鼠視網(wǎng)膜桿狀細胞損失，二者均缺乏時比僅缺乏一種時損失更嚴重。
大劑量維生素E可以減少高O2對機體的損害，減輕眼晶體纖維化。早產(chǎn)兒呼吸困難常給以O(shè)2，可能產(chǎn)生眼晶體后纖維組織形成（RLF），注射維生素E可預(yù)防。
⑥對環(huán)境污染的抗擊作用：許多環(huán)境毒素可產(chǎn)生自由基，維生素E可減少其毒性。城市空氣中NO2及O3易使肺損傷。大鼠NO2暴露后，缺E組除肺維生素E量下降外，其他指標(biāo)如肺重，蛋白質(zhì)、脂類及抗擊自由基酶系統(tǒng)活力均增加。補充維生素E者肺維生素E上升，其他指標(biāo)無改變。缺E組無多余維生素可輸送至肺。必須動用其他抗擊自由基酶系統(tǒng)。
維生素E對半乳糖胺或CCl4所導(dǎo)致肝損傷的脂質(zhì)過氧化也有一定的抑制作用，對甲基汞及鉛中毒有一定上的解毒作用。
維生素E的抗癌作用在動物試驗尚未肯定。但維生素E可破壞亞硝基離子，在酸性情況下反應(yīng)快。在胃中維生素E對阻斷亞硝胺的生成比維生素C更有效。
5.4.4 來源
維生素E廣泛存在于植物食品中，動物性食品以dα型為主，植物油（橄欖油及椰子油了除外）的維生素E含量較多，與亞油酸等多烯脂肪酸含量相平行。維生素E為多烯脂肪酸的抗氧化劑，但維生素E在各種植物油中類型不同，α型較少，如豆油僅占8～10%。常見食品的α-維生素E含量及油中各類型的維生素E分別列入表5-11及表5-12中。
影響食物中維生素E含量的因素很多，食物成分表的數(shù)字不能代表某個樣品的數(shù)字。如牛奶因季節(jié)不同，含量也不同。維生素E不穩(wěn)定，在儲存烹調(diào)過程中都有損失，炸土豆片在室溫中儲存2周，損失48%。植物油在儲存過程中損失較少，精制及烹調(diào)時損失較多。面粉漂白也可以破壞維生素E，食物加熱又與氧接觸，維生素E損失較多。
表5-11 食品中α-維生素E270的含量（μg.g-1）
| 硬果： | 杏仁 | 27065 | 水果 | 蘋果 | 33 | 蔬菜 | 龍須菜 | 16 | |
| 巴西果 | 210 | 香樵 | 2 | 鮮豆 | 〈1 | ||||
| 歐洲榛 | 72 | 柚子 | 3 | 花莖甘蘭 | 10 | ||||
| 花生 | 5 | 橘子 | 2 | 胡蘿卜 | 20 | ||||
| 山核桃 | 10 | 桃 | 13 | 生菜 | 4 | ||||
| 種子及谷類 ： | 玉米 | 17 | 梨 | 5 | 豌豆 | 3 | |||
| 燕麥 | 7 | 草莓 | 12 | 土豆 | 〈1 | ||||
| 米（褐） | 1 | 牛肉 | 6 | 蘿卜纓 | 〈1 | ||||
| 米（白） | 10 | 肉類： | 豬肉 | 5 | 菠菜 | 22 | |||
| 黑麥 | 11 | 雞 | 3 | 黃油 | 25 | ||||
| 小麥 | 117 | 大比目魚 | 9 | 豬油 | 24 | ||||
| 小麥胚芽 | 5 | 魚： | 鱈 | 2 | 牛奶（春） | 12 | |||
| 全麥面包 | 0.7 | 蝦 | 9 | 牛奶（秋） | |||||
| 雞蛋 | 11 | ||||||||
表5-12 植物油中維生素E的含量（μg.g-1）
| α-T | β-T | γ-T | δ-T | α-T-3 | β-T-3 | γ-T-3 | |
| 椰子油 | 11 | ||||||
| 玉米油 | 11 | ||||||
| 棉子油 | 159 | 50 | 602 | ||||
| 橄欖油 | 100 | ||||||
| 花生油 | 189 | 214 | 21 | ||||
| 油菜油 | 236 | 380 | 12 | ||||
| 紅花油 | 396 | 174 | |||||
| 黃豆油 | 79 | 593 | 264 | ||||
| 葵花籽油 | 487 | 51 | 8 | ||||
| 麥胚油 | 1194 | 172 | 260 | 271 | 26 | 181 | |
| 棕櫚油 | 211 | 316 | 143 | 32 | 286 | ||
| 人造黃油（軟） | 139 | 252 | 63 | ||||
| 人造黃油（硬） | 108 | 272 | 32 |
5.4.5 需要量
（1）營養(yǎng)評價指標(biāo)
①紅細胞溶血試驗：紅細胞與2～2.4%H2O2保溫后，溶血出來的血紅蛋白量與蒸餾水保溫所溶出者相比較，用百分數(shù)來表示，其值與血漿維生素E水平有一定的關(guān)系。
②血漿及紅細胞的維生素E測定：紅細胞中維生素E的正常平均值為230±13μg%,血漿為984±914μg%。紅細胞的維生素E變化較小。血漿的維生素E水平低于0.5mg%為缺乏。但血漿值與總脂類相關(guān)。血脂低時，血漿維生素E低，維生素E可能并不缺乏?，F(xiàn)在用血中維生素E與脂類比例來表示維生素E的營養(yǎng)情況，即每克脂類維生素E的含量不得少于0.8mg。常用的維生素E營養(yǎng)評價指標(biāo)列在麥5-13。
（2）影響需要量的因素
①維生素C與維生素E的關(guān)系：維生素C與維生素E都有抗氧化作用，但維生素E為脂溶性者，防止生物膜的脂類過氧化更有效。二者有協(xié)同作用。缺E者若補充維生素C可使血漿維生素E水平升高，但不能減少脂類氧化及紅細胞溶血作用及GSH水平。維生素C慢性缺乏豚鼠組織中維生素E水平降低50%，上述結(jié)果說明維生素C可節(jié)約維生素E。但大劑量維生素C作用與之相反，可以減低維生素E抗氧化能力。喂以0.41IU維生素E的豚鼠每日補充2或10mg維生素C，高維生素C組紅細胞溶血及肝脂類過氧化作用加強，血漿維生素E及紅細胞GSH減少。喂0.8IU紅細胞溶血及脂肪過氧化作用不受影響，說明大劑量維生素C能減低體內(nèi)抗氧化的能力，相應(yīng)地提高維生素E需要量。
表5-13 維生素E營養(yǎng)評價指標(biāo)
| 血清維生素E水平mg% | 紅細胞H2O2溶血% | |
| 缺乏 | 〈0.50 | 〉20 |
| 低 | 0.50～0,70 | 10～20 |
| 可接受的水平 | 〉0.70 | <10 |
②膳食中PUFA的含量：膳食中維生素E與PUFA比值應(yīng)為0.4～0.5。
④藥物的影響：女性避孕藥及阿斯比林都增加E需要量。
⑤早產(chǎn)兒：人乳的維生素E含量為2～5IU.kg-1。新生兒經(jīng)母乳喂養(yǎng)2～3周后，達到成人水平。早產(chǎn)兒出生時維生素E水平低，由于通過胎盤達到胎兒的維生素E量有限，早產(chǎn)兒消化系統(tǒng)不健全，維生素E不易吸收，因而缺乏維生素E而致貧血。這種貧血使用鐵劑反而加重，必須補充維生素E鐵才有效。早產(chǎn)兒從第10天應(yīng)開始補給維生素E，可給以乳劑以利吸收或注射。
（3）供應(yīng)量 美國提出供應(yīng)量列于表5-14。有些人認為每日供應(yīng)15IU為低水平，主張每日供應(yīng)30或45IU。
表5-14 美國家研究委員會（NRG）提出供應(yīng)量
| 年齡 | 最大體重（kg） | 維生素E供應(yīng)量（IU.d-1） |
| 嬰兒：0～0.5歲 | 6 | 4 |
| 0.5～1歲 | 9 | 5 |
| 兒童：1～3歲 | 13 | 7 |
| 4～6歲 | 20 | 9 |
| 7～10歲 | 30 | 10 |
| 男 ：青春期及成人 | 70 | 15 |
| 女：青春期及成人 | 58 | 12 |
| 孕婦，乳母 | 15 |
5.4.6 臨床應(yīng)用及大劑量的毒性
（1）臨床應(yīng)用
①脂肪吸收不良的患者也影響維生素E吸收，口服無效，應(yīng)注射維生素E。
②早產(chǎn)兒呼吸困難，常給予氧治療，應(yīng)注射維生素E，劑量為每斤體重15mg維生素E醋酸酯。
③間歇性跛行患者：每日給300IU維生素E可增加肌肉中維生素E含量，改善肢體血流。
④預(yù)防血栓形成：每日給予1200IU或更多，使血小板中維生素E為正常值的3倍，因而減少血小板聚集，可以預(yù)防血栓形成。也有報告大劑量維生素E增加HDL中的膽固醇。
⑤減緩自由基對機體的損害：有人主張給以大劑量維生素E以減緩衰老的過程。維生素E可減輕或預(yù)防O2、O3、NO2、CCL4及酒精對機體的損害。
（2）大劑量的毒性 在動物試驗中，大劑量維生素E抑制生長，干擾甲狀腺功能，肝脂類增加。維生素E也可干擾血液凝固，較易發(fā)生在輕度維生素E缺乏動物。維生素E代謝產(chǎn)物（αE醌）與維生素K結(jié)構(gòu)相類似，可能提高維生素K的需要量，常發(fā)生在雄鼠身上，而雌鼠不易發(fā)生，流血部位多在消化及泌尿道、爪及觸須窩部，補充維生素K1～3日即可制止，凝血酶原時間也延長。
人體使用大劑量維生素E尚未發(fā)現(xiàn)有中毒癥狀。有10，000例每日取200IU共四周，5000例每日口服1000IU達11年久均無中毒現(xiàn)象，僅有61例有輕度副作用如消化道不適、皮炎及疲勞。又有28例日服100～800IU3年久，血液檢查，血液凝固，肝腎、肌肉甲狀腺功能均正常，無不良影響。
參看
 維生素D | 維生素K  |
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