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(1)[[维生素A]] 维生素A亦名[[视黄醇]](Retinol,VA),在自然界中的多是[[全反式]][[棕榈]][[酸酯]]。他的[[衍生物]]具有特殊的[[生理]]功能,如[[视黄醛]](Retinyl Aldehyde,VA醛)对[[暗适应]]有效;[[甘露糖]]视黄醇[[磷酸]](MannosylRetiny Phosphate,MRP)也具有某些生理功能。VA衍生物的分子式列于图5-1,活性列于表5-2。
(2)[[胡萝卜素]] 植物中胡萝卜素在体内分解为维生素A,并具有维生素A的生理作用。
|-
| 脱氢
| 维生素A<sub>2</sub>(3维生素A(3-脱氢视黄醇)
| 30
|-
|-
| 酮
| C<sub>21</sub>-酮
| 3
|-
| 3
|-
| 增加-CH<sub>2</sub>-
| 高维生素A
| 1.5
(3)维生素A的运输当靶组织需要维生素A时,维生素A从肝中释放出来,运输到靶组织。这个过程首先将肝内储存维生素A酯经酯酶水解为醇式,与视黄醇[[结合蛋白]](Retionl BindingProetin,RBP)结合,再与[[前白蛋白]](Prealbumin,[[PA]])结合,形成维生素A-RBP-PA[[复合体]]后,才离开[[肝脏]]。经血流入靶组织。维生素A在一般情况下必须与[[蛋白质]]结合,使之具有水溶性,并较稳定。此外,还可减少维生素A对细胞的[[毒性]],因[[细胞膜]]对复合体有识别能力,但对未结合的维生素A无识别力,以致对维生素A的摄取失去控制,过多维生素A进入细胞而产生毒性。
RBP为肝实质细胞合成的[[多肽]],[[分子量]]21,000,电泳在α部分。肝每天能合成190mg,一分子RBP与一分子维生素A结合。维生素A-RBP-PA进入血流中,由于[[分子]]较大,不能从肾脏滤出。血流中RBP的水平受维生素A的影响,如果无维生素A可资运输时,RBP则积累于肝内。正常血浆RBP水平为40~50μg.m<sup>-1</sup>,维生素A缺乏的夜盲症状出现时,RBP则降为20μgm,维生素A缺乏的夜盲症状出现时,RBP则降为20μg.m<sup>-1</sup>。m。[[蛋白质缺乏]],RBP合成减少,维生素A-RBP不能形成,维生素A结合的RBP-PA,其量为正常值的20%,但已变性,不能再与维生素A结合。PA的血浆浓度受维生素A营养状况的影响较少,其正常值为200~300μg.m<sup>-1</sup>,他不但与RBP结合,而且也与m,他不但与RBP结合,而且也与[[甲状腺素结合]],两者互不影响。
维生素A-RBP-PA复合体随血流到肠粘膜、[[膀胱]]、[[角膜]]及上皮组织等[[靶细胞]]后,细胞膜上有RBP的特殊受全,可与RBP结合,并将维生素A释放出来,进入细胞内。RBP与维生素A分开后已变性,丧失与维生素A,PA或细胞膜上[[受体]]的结合能力。此种游离的RBP在[[肾小球]]中可滤过,而在[[肾小管]][[重吸收]],为肾[[皮层]]细胞所摄取,并在其[[溶酶体]]中分解为[[氨基酸]]。血浆中还有一种未与PA结合的维生素A-RBP,其量约为1μg.m<sup>-1</sup>。这部分可从肾小球滤过,在肾小管中重吸收,并浆维生素A释放出来。因此肾中有少量维生素A积累,然后酯化输送至肝。m。这部分可从肾小球滤过,在肾小管中重吸收,并浆维生素A释放出来。因此肾中有少量维生素A积累,然后酯化输送至肝。
维生素A进入到靶细胞后,立即与细胞视醇结合蛋白(Cellular retinol Binding Protein,CRBP)相结合。维生素A酸在运输过程中不需要与RBP相结合,但进入细胞内必须[[视黄酸]]结合蛋白相结合。
图5-4 维生素A的氧化代谢的可能途径
大鼠摄入维生素A后,[[大便]]及尿中都有其代谢物的排出。2/3排出物的异戊二烯侧链部分无改变。也有15-C氧化为CO<sub>2</sub>,有的侧链氧化分解成CO<sub>2</sub>及短链产品。大鼠给以20μg维生素A后,大便中排出以葡糖视苷酸为主,为主要排出途径,大便排出量变化较大,第2,3天达到高峰,约为剂量的9C氧化为CO,有的侧链氧化分解成CO及短链产品。大鼠给以20μg维生素A后,大便中排出以葡糖视苷酸为主,为主要排出途径,大便排出量变化较大,第2,3天达到高峰,约为剂量的9%,然后下降到较小数量。尿中排出24h内为剂量的8.7%,其中一半为水溶性者,一半为脂溶性者,尿排出量逐渐下降至第八天达到稳定,约为0.55%。尿中代谢产物β-紫罗兰酮环部分可氧化,甲基可脱去侧链中的双键可饱合,链也可缩枯木短。水溶性代谢物目前了解很少。
肝内储存的及摄入的维生素A都能被补充到需要维生素A的靶组织中去。因此,肝内维生素A的靶组织中。因此,肝内维生素A的储存量能影响维生素A的代谢率(即维生素A转变为尿及大便中维生素A代谢物之量)。SauberLich测定人的代谢率每天570~1250μg,这种差异由于肝储存量不同所致。注射标记维生素A,在试验中,发现维生素A有三种不同速率从尿中排出,亦即有三种不同代谢库:代谢库1代表新吸收的维生素A;代谢库2代表功能性和非功能性的维生素A;代谢库3代表功能性的代谢。在肝内储存空竭后的代谢率,才代表靶组织的功能性代谢率。新吸收的维生素A与体内储存者不同,二者在24h内不混合,血浆中新吸收者占90%,内源者仅占10%,二者逐渐混合,大鼠至第八天才完全混合。如果肝中维生素A储存量少,新吸收者在血浆中比例大,持续时间较长。如果肝储存量为0.6μg.m<sup>-1</sup>时,新吸收者由于其他维生素A已经空竭,需要维生素A补充,不能储存于肝内,而进入其他组织如肾等。若维生素A储存量较多时,肝储存量为18μgm时,新吸收者由于其他维生素A已经空竭,需要维生素A补充,不能储存于肝内,而进入其他组织如肾等。若维生素A储存量较多时,肝储存量为18μg.m<sup>-1</sup>,60m,60%存于肝内。从代谢库2来看,非功能性的代谢,即代表肝储存维生素A的分解。所以维生素A空竭的速率随维生素A储存量的指数而变化。大鼠的维生素A肝储存量可为全部生命需要量的数倍,但也可空竭,人体也是如此,储存量[[高代谢]]率亦高,摄入量高,代谢率也高。
'''5.2.3 生理功能'''
维生素A具有维持正常生长、[[生殖]]、[[视觉]]及抗感染的功能,但其作用机理迄今尚未完全清楚。
(1)维生素A与视觉的关系视网膜上有两种视细胞,即[[视杆细胞]]与[[视锥细胞]],人类前者数量多,与暗视党有关;后者数量少,与[[明视觉]]及色觉有关,他们都有[[视色素]],由[[视蛋白]]与生色团组成。各种动物的细胞的视蛋白不同,[[生色团]]由不同类型的维生素A醛组成。视杆细胞外段含有视色素是感光部分。视杆细胞膜连续不断地内陷,折起形成片层膜结成,每一层膜又由两层[[脂类]]分子膜由两层脂类分子膜构成称为双分子膜。视色素镶嵌在这种脂类双分子膜中。视色素[[视紫红质]],由维生素A醛与视蛋白结合而成。维生素A醛由维生素A氧化而来,经[[异构酶]]作用使其变为11-顺式维生素A醛。维生素A醛由维生素A氧化而来,经异构酶作用使其变为11-顺式维生素A醛。维生素A醛由视蛋白之间的[[一级结构]]是11-顺维生素A醛的醛基与视蛋白中[[赖氨酸]]ξ氨基形成希夫碱(Schiff base)键,随之引起视蛋白高级结构改变,产生相互保护的[[二级结构]],在黑暗中非常稳定。当光照时,一个视紫红质接受一个[[光子]]后,维生素A醛在11-C上扭成转成全[[反维生素]]A醛,视蛋白的立体构形也发生变化,维生素A醛又经视细胞外端的维生素A[[还原酶]]使成其变为维生素A,然后由[[色素上皮细胞]]微粒体中酯酶将其酯化而储存于色素上细胞内,需要时再异构为11-顺维生素A。暗适应按上述相反方式进行,又形成视紫红质。暗时[[Na]]+从视杆细胞内段移到外段,形成暗电流(Dark current flow)。当视紫红质经光异构后变为前光视紫红质(Prelumirhodopsin),所结合的[[Ca]]<sup>2+</sup>在视杆细胞外段释放出来,中止了Na<sup>+</sup>流动及暗电流,其结果产生电压的波动,这种电位差使在视杆细胞外段释放出来,中止了Na流动及暗电流,其结果产生电压的波动,这种电位差使[[神经]]刺激加强传入脑中发生光感,也可用[[视网膜电图]]测定。
维生素A-RBP通过[[脉络膜]][[微血管]]分布到视网膜上皮组织,其细胞表面有维生素A-RBP接受点,与维生素A结合力强,与RBP结合弱,维生素A进入到色素上皮细胞内以酯式储存于胞浆的油滴内。暗适应的眼中,有一半的维生素A为11-顺式,在视杆细胞的外段有少量的游离维生素A,其中60%为11-顺式,生理上很重要,视网膜细胞中有CRBP,但[[视网膜炎]]患者缺少这种[[蛋白]],因而维生素A不能进入到细胞内。
图5-5 VA在糖蛋白合成中的作用
MRP与DMP都是蛋白[[糖基化]]的中间体,由MRP合成的糖蛋白的分子量比从DMP合成要小一些。维生素A缺乏的[[仓鼠]]肝微粒体合成的MRP少而合成的DMP多。有些特殊蛋白,如大鼠血清糖蛋白(α<sub>1</sub>-[[巨球蛋白]])的合成需要VA,他在肝内合成,含有2~7%甘露糖。维生素A严重缺乏时,降低至正常值的20%。维生素A的靶组织(肝、[[胆管]]、肠)的上皮组织中,都有MRP或半乳糖视黄醇磷酸酯。维生素A可使[[上皮细胞]]正常,呈柱状分泌粘液。维生素A缺乏时,上皮组织鳞状变形而角化。维生素A在糖蛋白合成中的作用与上皮组织的生理功能的关系,尚须进一步研究。
'''5.2.4 来源'''
在小鼠试验中,大剂量β-胡萝卜素可抑制2甲基苯蒽诱导的皮肤[[致癌作用]],有些类胡萝卜素无此作用。
一般认为,胡萝卜素在小肠及肝中转变为维生素A,肾中仅有少量的可转变。但最近小鼠的试验给以β-胡萝卜素后,肺及皮肤中可积累维生素A,所以有可能β-胡萝卜至少转变为维生素A后才起作用。有些人认为胡萝卜素能熄灭单线态氧(Singlet O<sub>2</sub>)或捕捉自由基,这种单线态氧的反应性强,对机体有O)或捕捉自由基,这种单线态氧的反应性强,对机体有[[副作用]],动植物代谢中产生,植物中类胡萝卜素有熄灭光合作用下产生的这类有害物质。胡萝卜素的抗癌作用可能由于这些作用。
胡萝卜素大量摄取后,除在皮肤脂肪积累使基呈黄色外,尚未发现有其他毒性。
==参看==
*[[维生素A]]
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