【科普营养】脂溶性维生素A、D、E、K的缺乏症状及食物来源
作者：素无尘
University of California San Diego 癌症中心博士后。营养师、食品安全师
Washington University in St Louis公共卫生专业研究生、医学博士预科。Louisiana State University Health Sciences Center 公共卫生专业博士，并是Delta Omega Doctoral Award ，美国公共卫生毕业生最高荣誉之一。《中国临床营养网》签约营养师
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主要研究方向戒烟戒酒戒大麻、营养与慢性病、癌症预防与控制。
文章首发于《大医生》杂志，由作者重新修订后再次推送。
已授权《中国临床营养网》转载
这些产能营养素，接下来两期基础营养，我们将着重讨论维生素。维生素不像产能营养素那样可以转化成能量供机体使用，但他们对生物体调节新陈代谢至关重要，所以尽管它们不产能，也对人体也十分重要。
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01 什么是维生素？
维生素（Vitamin）这个词是波兰化学家Casimir Funk最先提出的，是由拉丁文的生命（Vita）和氨（-amin）缩写而得。原来，Funk错误地认为这些化合物都含有氨基，这是为什么他将氨（-amine）作为名称的一部分。然而，后来发现并非所有的维生素都含有氨基，但是这个名称仍然沿用至今。
Vitamin 的汉译也曾有不同的版本，比如威达敏、生活素、维他命，我们现在通用的翻译维生素是苏格兰传教士医生高似兰翻译的。
20世纪初期，西方医学发现有很多看起来正常的人渐渐不能走路了、变瞎了、或者是流血不止了，那时候大家都不知道这是为什么，后来科学家们发现这是因为体内缺少了某些营养素。这些营养素需求量很小，但是又发挥着很大的作用。人体如果长期缺乏，就会出现特定症状；如果重新补充，一般来说症状很快会得到缓解；如果长期过量，又会出现中毒症状。
这些需求量很小的营养素后来被称为维生素，每种维生素在人体发挥各种功能，包括参与能量生成、免疫系统功能、视觉过程、细胞生长等。发挥不同的作用，但是他们都有四个共同的特点。
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02 维生素的四个特点是什么？
我们常说的13种必需维生素（维生素A、C、D、E、K，以及B维生素复合物，维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12）中，它们都能满足四个特点，也只有同时满足这四个特点，才能被定义为必需维生素。
1. 外源性：人体自身不能合成或者说合成的量很少，需要通过食物来获取；
2. 微量性：人体的需求量很少，但是发挥重大的辅酶和辅因子的作用；
3. 调节性：能够调节人体各种代谢或能量转变，包括能量产生和利用、蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢等；
4. 特异性：每种维生素都有其特定的生物学功能，如果缺乏某种特定的维生素，人体将出现特定的缺乏症。
03 维生素能防病治病吗？
维生素对于人体的正常功能是必不可少的，缺乏特定的维生素会导致特定的疾病。例如，维生素C的缺乏可以导致坏血病，维生素D的缺乏可以导致骨质疏松或佝偻病，维生素B1（硫胺素）的缺乏可以导致脚气病等。在这种情况下，补充相应的维生素可以治愈这些病症。
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尽管许多研究表明维生素的摄入可能与降低某些慢性疾病（如心脏病和某些类型的癌症）的风险有关，但这并不意味着维生素可以作为治疗这些疾病的药物。大多数情况下，适量维生素的摄入应被视为健康生活方式的一部分，与健康饮食、规律运动和控制体重等因素一起，可能有助于降低慢性疾病的风险。
还要注意，虽然适量的维生素对健康有益，但过量的维生素可能对健康有害。例如，过量摄入维生素A可以导致头痛、恶心、皮肤变黄、肝损伤甚至死亡。因此，虽然维生素是重要的营养素，但并不是"越多越好"。
04 维生素怎么分类？
维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。
脂溶性维生素是易溶于脂肪和有机溶剂但是不溶于水的维生素，随脂肪为人体吸收并在体内储积，排泄率不高，比如维生素A、D、E、K。它们的吸收过程与脂肪的吸收过程相似，通常需要胆汁的参与。在食物中，这些维生素通常与脂肪一起存在。因为它们不容易排除，所以摄入过量可能导致一些健康问题。
水溶性维生素是易溶于水而不易溶于脂肪及有机溶剂的维生素，吸收后体内贮存很少，过量的可随尿液排出，比如维生素B族、C等。因此，人们需要定期摄入这些维生素以满足身体的需要。
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05 脂溶性维生素有哪些？
1.维生素A
①发现
维生素A并不是单一的化合物，是一系列视黄醇的衍生物（包括视黄醇、视黄醇酸和β-胡萝卜素等），通常以活性最高的醇类形式存在，别称抗干眼病维生素。维生素A是由美国威斯康辛大学麦迪逊分校的Elmer McCollum及耶鲁大学的Thomas Osborne等人在1913年前后发现的，也是第一种被发现的脂溶性维生素。
②生理功能
维生素A特别重要的一个作用是维持正常的视觉功能。因为维生素A是是视网膜内感光色素的组成部分。当光落在眼睛上穿过透明的角膜时，击中并“漂白” （bleaching）视网膜细胞中视紫红质。维生素A是视紫红质分子的一部分。当发生了这种情况，维生素就被分解了，开始发出信号，把视觉的感觉传递给大脑中的视觉中枢。这时，维生素A会与色素重新结合，但是每次这种反应发生时，少量的维生素A就会被破坏，而新鲜的维生素A必须补充供给。所以，维生素A对保护眼睛、保护视力有至关重要的作用。
维生素A有助于维持健康的皮肤和黏膜，这些是体内的第一道防线，能够阻止病原体的入侵。此外，维生素A还能影响到免疫细胞的功能，从而影响整个免疫应答。
维生素A的另外一个重要作用是调节骨髓细胞分化，影响骨髓中的造血细胞。维生素A在胚胎发育过程中也起到重要作用。因此，孕妇需要足够的维生素A以支持胎儿的正常发育。然而，过量的维生素A也可能对胎儿造成伤害，导致出生缺陷。
某些形式的维生素A，如β-胡萝卜素，具有抗氧化功能，可以帮助保护身体免受自由基的损害，自由基过多可能导致各种慢性疾病，如心脏病和癌症。
总的来说，维生素A对于视觉系统、免疫系统、骨骼健康、细胞分化及抗氧化等生理功能都有重要影响。
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③缺乏
维生素A缺乏出现的症状包括夜盲症、干眼症、视神经萎缩；身体上皮黏膜异常、皮肤干燥粗糙，抵抗力弱，头发干燥，指甲易断裂等症状。在严重的情况下，维生素A的缺乏可能会导致角膜溃疡甚至失明。
④过量
虽然维生素A对于人体健康非常重要，但如果长期摄取过量，会导致中毒。表现症状有：胃痛、肚泻、呕吐、头痛、肝脏肥大和视力模糊等症状；如果是孕期维生素A摄入过量，也可能造成胎儿颚裂、心脏发育畸形，甚至流产等危害。
⑤推荐摄入量
一般来说，成年男子每日维生素A的推荐摄入量是800 μg/day，成年女子每日的推荐摄入量700 μg/day，最高都不要超过3000 μg/day。
⑥来源
维生素A 的主要来源包括动物肝脏（85g煮熟的牛肝约含有6000 μg 的维A）、黄绿色蔬菜（100克胡萝卜约含有800 μg 的维A；100克地瓜约含700 μg 的维A）、黄色水果（三个中等大小的杏约含有100 μg 的维A）、牛奶（1玻璃杯牛奶约含150 μg的维A）、鱼肝油等。
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2. 维生素D
①发现
维生素D也称抗佝偻病维生素，是由美国科学家Elmer McCollum和英国医生Edward Mellanby等人在20世纪初期发现并命名的。1923年美国威斯康辛大学Harry Steenbock证明了用紫外线照射食物和其他有机物可以提高其中的维生素D含量，同时申请专利，在1945年他的专利权到期时，佝偻病在美国几乎已经绝迹。维生素D也是唯一一种人体可以少量合成的维生素。
②生理功能
维生素D是一种激素的前体，它最重要的生理功能是调节血液中的钙磷浓度水平。当血钙浓度低时，诱导甲状旁腺素分泌，骨骼中的钙、磷会释放到血液中，因此易患软骨病；当血钙浓度高时，甲状腺c细胞会产生降钙素，阻止钙、磷从骨中出来。与此同时，维生素D对骨骼形成与修复、基因的表达、细胞的增殖和转化等都有调节作用。除此之外，维生素D还被发现参与调控免疫反应，并可能对某些疾病的预防和治疗有影响。
尽管研究仍在进行中，但一些证据表明维生素D的缺乏可能与心血管疾病的风险增加有关，包括高血压、心脏病和中风。另外一些研究发现，维生素D缺乏可能与抑郁、焦虑和季节性情绪障碍有关。同时，维生素D可能有助于预防某些类型的癌症，包括结肠癌和乳腺癌。这方面的研究仍在进行中，我们需要更多的证据来确认这些关联。
③缺乏
维生素D缺乏可能导致骨骼软化，骨痛和肌肉无力。在儿童中，这可以导致佝偻病，这是一种骨骼发育不良的疾病，表现为身材矮小和骨骼形状异常。在成人中，这可能导致骨质疏松症，增加骨折的风险。
④过量
尽管维生素D过量相对罕见（因为身体通常可以调节通过阳光生成的维生素D的数量），但如果发生，可能会导致血液中钙质过高，使柔软组织形成钙化现象，比如血管的钙化（变硬）。这可能损害心脏、血管和肾脏。
⑤推荐摄入量
中国居民膳食指南最新版将婴幼儿及中青年维生素D推荐量提高至10μg/day（400国际单位）；而70岁以上的老年人维生素D 的推荐量是15 μg/day。可耐受最高摄入量是50 μg/day。
⑥来源
鱼类（如三文鱼和鳕鱼）、牛奶和乳制品、蛋黄和肝脏等，另外维生素D的一个重要来源是阳光下皮肤合成的，这就是为什么维生素D有时被称为“阳光维生素”。
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3. 维生素E
①发现
维生素E是在20世纪20年代被人们认识的。美国加利福尼亚大学的Dr. Evans和他的同事在研究大鼠生殖过程中发现，在使用完全去除维生素E的饲料后会引起大鼠的不孕症。维生素E苯环上的酚羟基被乙酰化，酯水解为酚羟基后为生育酚，所以人们常误认为维生素E就是生育酚。
维生素E是指代一组具有抗氧化性质的脂溶性化合物，包括生育酚和生育三烯酚。
②生理功能
维生素E有较强的抗氧化功能，可以帮助保护细胞免受由自由基引起的损害，自由基是一种能够损坏细胞的化学物质，有可能会增加患某些类型的慢性疾病，如心脏病和癌症的风险。维生素E有助防止多元不饱和脂肪酸及磷脂质被氧化，维持细胞膜的完整性，还有维持生育功能和免疫功能的作用。
一些研究表明，维生素E可以帮助保护神经细胞，可能有助于预防或延缓神经退行性疾病的发展，如阿尔茨海默病和帕金森病。然而，这方面的研究仍在进行中。
③缺乏
维生素E的缺乏比较罕见，因为它在很多食物中都能找到。然而，当缺乏发生时，可能会导致神经问题，包括异常的眼神运动、肌肉无力，以及感觉障碍（手和脚的感觉异常）等。生育问题、溶血性贫血和免疫系统功能下降也可能发生。
④过量
长期大量摄入维生素E可能会导致出血和出血性危机，尤其是在同时使用抗凝血药的人群中。同时，一些研究也发现过量摄入维生素E可能增加某些类型的癌症风险。
⑤推荐摄入量
成年人的维生素E的推荐摄入量是14 mg/day。14岁以下，年纪越小，推荐摄入量递减。可耐受最高摄入量是1000 mg/day。
⑥来源
植物油（如麦胚油、向日葵油），坚果和种子，全麦食品，叶绿色蔬菜和鱼等食物。
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4. 维生素K
①发现
维生素K，最先由丹麦科学家Henrik Dam在20世纪20年代晚期发现。"K"是来自丹麦语"koagulation"的第一个字母，意思是凝血。维生素K是一系列萘醌的衍生物的统称，主要有天然来自植物的维生素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。
②生理功能
维生素K是合成四种凝血蛋白质（凝血因子II、VII、IX、X）的必要成分，这些蛋白质对血液凝固至关重要，又被称为凝血维生素。缺乏维生素K会出现各种出血症状。同时维生素K还在骨质新陈代谢与心血管健康方面发挥作用。
一些研究显示，维生素K能够帮助防止血管硬化，防止钙积聚在动脉血管壁，可能有助于降低心血管疾病风险。还有一些研究发现维生素K具有抗炎作用，可能有助于降低慢性炎症和相关疾病的风险，如心脏病、糖尿病、关节炎和癌症。这些研究都还需要未来进一步确证。
③缺乏
维生素K的缺乏在健康成年人中是相对罕见的，但如果出现，可能导致出血问题，包括鼻出血，牙龈出血，皮下出血、血尿，或女性月经过重。新生儿出生时肝脏中的维生素K储量低，因此有可能出现维生素K缺乏引起的出血问题，这是一种严重的病状，可以对大脑或其他身体部位造成永久性损伤。为此，许多地方会在新生儿出生后不久给予维生素K补充。
④过量
大量摄入自然形成的维生素K通常不会产生不良反应。然而，过量摄入人工合成的维生素K可能导致一些问题，尤其是在服用抗凝血药物的人中。
⑤推荐摄入量
根据中国居民膳食指南最新版，成年人维生素K的一般推荐摄入量是80 μg/day （不分男女）。18岁以下递减。未设最高可耐受摄入量。
⑥来源
菜籽油（1汤匙菜籽油约含17 μg 维生素K）、甘蓝、花椰菜、菠菜、黄瓜、大豆、纳豆等。
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06 维生素补充剂有必要服用吗？
是否需要服用维生素补充剂以及何时考虑服用，取决于多种因素，包括个人的饮食、健康状况、年龄和生活方式。在理想情况下，应通过均衡饮食来获取所需的维生素，因为食物中的维生素往往更易被身体使用。然而，在某些情况下，人们可能需要补充维生素（这里可能包含了脂溶性维生素和水溶性维生素，关于水溶性维生素将在下期给大家介绍），比如：
1）素食者和严格的素食者：素食者或严格的素食者可能需要额外补充B12维生素，因为这种维生素主要存在于动物源食品中。同样，虽然植物性食品中含有一种被称为ALA的ω-3脂肪酸，但人体转化ALA为EPA和DHA（在鱼油中找到的形式）的能力有限，因此严格的素食者可能需要考虑补充源于藻类的DHA和EPA。
2）怀孕和哺乳期的妇女：怀孕和哺乳期的妇女可能需要更多的叶酸、铁、钙和维生素D。叶酸对于预防神经管缺陷非常重要，而维生素D、钙和铁则有助于孕妇和婴儿的骨骼和血液健康。
3）老年人：随着年龄的增长，皮肤生产维生素D的能力减弱，胃酸分泌减少可能影响到维生素B12的吸收。因此，老年人可能需要更多的维生素D和B12。
4）患有特定疾病的人：有些疾病可能影响到身体对维生素的吸收或利用。例如，肠道疾病如克罗恩病或乳糖不耐受可能影响到对脂溶性维生素（维生素A、D、E和K）的吸收。长期饮酒者可能需要更多的维生素B1和叶酸。
小结：
脂溶性维生素是指维生素A、D、E和K，它们可以在脂肪中溶解并储存于人体内，无需每天摄入。这些维生素的吸收过程类似于脂肪的吸收过程，通常需要胆汁的协助。在食物中，这些维生素通常与脂肪一同存在。由于排泄率较低，长期过量摄入可能导致中毒风险。然而，如果饮食平衡正常，通常不会出现脂溶性维生素的缺乏或过量情况。
