人類營養學基礎/維生素 A
維生素 A 可以來自植物或動物來源。動物來源包括肝臟和全脂牛奶。維生素 A 也被新增到穀物等食物中。這種維生素是脂溶性維生素。維生素 A 具有推薦的每日攝入量,男女不同。女性為 700 微克,男性為 900 微克。維生素 A 是一種必需營養素,與所有營養素一樣,女性在整個生育期(包括懷孕期間)的健康狀況取決於攝入適量的維生素 A,這就是為什麼您需要專注於食用含有 β-胡蘿蔔素的食物。β-胡蘿蔔素會讓您的身體自行轉化為維生素 A。為了獲得這種維生素,建議尋找含有大量維生素 A 的食物,您可以在強化牛奶中找到它。根據品牌的不同,確切的含量也會不同,同時您還可以獲得鈣。如果您不喜歡喝牛奶,那麼可以尋找其他乳製品,例如強化人造黃油、黃油、乳酪和奶油。如果有人不食用乳製品或對乳製品不耐受,您需要建議他們吃雞蛋或肝臟。所有這些食物都含有視黃醇,但是如果您想尋找含有 β-胡蘿蔔素的食物,那麼可以食用菠菜和其他深綠色葉類蔬菜。對於素食者,他們可以將西蘭花以及深橙色水果(如杏子和甜瓜)納入飲食。其他蔬菜包括南瓜、胡蘿蔔、紅薯和生南瓜。維生素 A 也存在於其他食物中,但為了獲得最佳營養價值,您需要尋找可以提供其他營養價值的水果和蔬菜。有些人可能認為在飲食中新增維生素 A 很困難,所以透過解釋在哪些食物中可以獲得大量維生素 A,他們更有機會獲得推薦的每日攝入量。但是,如果有人沒有辦法獲得這些新鮮的水果和蔬菜,還有其他選擇。其他選擇可能包括補充劑,例如多種維生素。攝入多種維生素也可以幫助您達到推薦的每日攝入量。對於任何事物,您都需要牢記,有一個推薦的攝入量,這是推薦的,但不限於此。您還需要確保不要過量攝入維生素 A,因為它會導致中毒。
維生素 A 調節許多細胞和組織的生長和分化。它主要影響呼吸道的粘膜。長期缺乏維生素 A 會導致呼吸道上皮的化生,這是一種癌前病變。它還控制著胚胎髮育過程中許多組織的形態發生。
簡介
維生素 A 與維生素 D、E 和 K 一樣,是脂溶性維生素。從植物性食物來源中獲得的類胡蘿蔔素(通常為 β-胡蘿蔔素)作為維生素 A 的前體,能夠轉化為活性形式的維生素 A,即視黃醇,通常存在於動物性食物來源中。視黃醇是三種不同形式的活性維生素 A 在體內的統稱,分別為視黃醇、視黃醛和視黃酸,它們各自具有特定的功能。視黃醇和視黃醛可以相互轉化,但視黃酸的形成無法逆轉或重新轉化回視黃醛,也無法儲存在體內。視黃醇是醇形式,支援生殖,也是主要的轉運和儲存形式。視黃醛是醛形式,促進視力健康,也是視黃醇轉化為視黃酸的中間形式。視黃酸是酸形式,在功能上類似於激素,透過調節細胞分化、生長和胚胎髮育。
主要功能
視力
蛋白質合成/細胞分化
維持上皮組織的健康
生殖
生長調節
維生素 A 在視力中的作用
維生素 A 參與將光能轉化為神經衝動,這一過程發生在視網膜中。視網膜感光細胞內有四種不同的色素。其中一種色素分子被稱為視紫紅質;每個視紫紅質都包含一個與順式視黃醛分子結合的蛋白視蛋白。當光線穿過角膜照射到桿狀細胞時,視紫紅質吸收光線,視蛋白被釋放,視黃醛從順式轉變為反式。這種構型變化產生電脈衝,將資訊傳遞到大腦。隨著大部分反式視黃醛轉化回順式形式,然後與視蛋白結合,重新形成視紫紅質,該迴圈重複。任何未從反式轉化為順式的視黃醛都可能被氧化為視黃酸。
維生素 A 在蛋白質合成和細胞分化中的作用
人體中大部分維生素 A 不在視網膜中,幫助視力,而是位於人體表面的細胞內,促進蛋白質合成和細胞分化。維生素 A 支援上皮組織的健康,包括皮膚等體外組織和粘膜等體內組織。維生素 A 和 β-胡蘿蔔素都可以幫助保護皮膚免受陽光的損害。視黃醇類藥物最常用於治療皮膚疾病,例如皮膚癌和痤瘡。維生素 A 促進上皮細胞和分泌粘液的杯狀細胞的分化,從而保護上皮細胞免受有害物質和生物體的侵害。
維生素 A 在生殖和生長中的作用
維生素 A 參與精子發育、胚胎發生、組織分化,並促進妊娠期間胎兒的正常發育。研究表明,缺乏維生素 A 的兒童無法正常生長。
素食者、幼兒和酒精中毒者可能需要額外的維生素 A。如果您患有某些疾病,例如肝病、囊性纖維化和克羅恩病,您也可能需要補充更多維生素 A。
維生素 A 是人體正常運作所必需的,它參與了視覺、免疫和生殖等多個系統的功能。如果人體無法攝取足夠的維生素 A,免疫系統會受到損害,無法阻止疾病侵襲身體,也無法在神經通路中傳遞到大腦,幫助人們看清事物。美國國家科學院制定的維生素 A 攝入量標準實際上隨著時間的推移而不斷下降。例如,1968 年成年男性被要求每天攝入 1500 微克視黃醇。僅僅六年後,這個數字就被降低到每天 1000 微克。如今,它甚至比這還要低。維生素 A 攝入量建議實際上根據性別和年齡分組,以及針對孕婦、哺乳期婦女和肝病患者的具體建議。推薦每日攝入量(RDA)“設定為滿足群體中幾乎所有(97% 到 98%)個人的需求”(2001 年)。對於六個月以下的嬰兒,推薦每日攝入量為每天 400 微克視黃醇。對於七到十二個月的嬰兒,推薦每日攝入量增加到每天 500 微克視黃醇。對於一到八歲的兒童,推薦每日攝入量實際上有所下降。一到三歲的兒童建議每天攝入 300 微克視黃醇。四到八歲的兒童建議每天攝入 400 微克視黃醇。九到十三歲的青春期男性建議每天攝入 600 微克視黃醇,而十四到十八歲的青春期男性建議每天攝入 900 微克視黃醇。九到十三歲的青春期女性建議每天攝入 600 微克視黃醇,而十四到十八歲的青春期女性建議每天攝入 800 微克視黃醇。這種差異在十九到七十歲的男性和女性之間再次出現。十九到七十歲的男性建議每天攝入 900 微克視黃醇,而同一年齡段的非孕婦和非哺乳期女性建議每天攝入 700 微克視黃醇。孕婦和哺乳期婦女需要更多的視黃醇,因為他們必須將一些維生素 A 傳遞給胎兒或嬰兒。哺乳期婦女需要大約 1200 到 1300 微克視黃醇,而孕婦需要 750 到 770 微克視黃醇。
建議以視黃醇當量(RAE)表示。1 RAE 等於 1 微克視黃醇或 12 微克膳食 β-胡蘿蔔素。國際單位(IU)也可以用來表示維生素 A 的含量。在這種情況下,1 IU 視黃醇等於 0.3 微克 RAE,1 IU 膳食 β-胡蘿蔔素等於 0.05 微克 RAE。
維生素 A 在人體免疫系統健康、骨骼生長和生殖中起著至關重要的作用。如果不能適當攝入維生素 A,個體將無法轉錄與細胞分化相關的細胞,這將導致抵抗力下降和生長遲緩。因此,人類每天攝入適量的維生素 A 至關重要。根據美國國立衛生研究院 (2013) 的資料,十四歲以上的人群每天需要 700 到 900 微克視黃醇當量。因此,如果不能滿足這些需求,維生素 A 缺乏症可能會因膳食不足、肝臟疾病或脂肪吸收不良而導致。在最近的研究中,Semba (2008) 發現,維生素 A 缺乏症正在影響發展中國家大約 1.25 億到 1.3 億兒童和大約 700 萬孕婦。還發現,維生素 A 缺乏症主要存在於低收入國家,這是由於長期膳食不足造成的。此外,它在東亞和南亞地區普遍存在,因為大米這種主食缺乏營養性的 β-胡蘿蔔素。維生素 A 缺乏症的其他原因與乳糜瀉、胰腺功能不全、囊性纖維化和膽管阻塞有關(Johnson YEAR)。
由於這種維生素是脂溶性的,因此當攝入量高時,身體會儲存它,並在接下來的幾周、幾個月甚至幾年內使用它。這意味著只要平均每日攝入量達到建議標準,攝入量就足夠了。只有慢性維生素 A 缺乏症才會導致症狀出現。視黃醇使用的一部分代謝途徑也被其他藥物使用,導致許多藥物相互作用。[1] 事實上,科學家使用老鼠和狒狒模擬酒精中毒時發現,無論維生素 A 的攝入量和吸收量如何,酒精都能消耗肝臟中的維生素 A 儲備。[2] 增加酒精攝入量不僅會減少攝入的膳食類視黃醇和類胡蘿蔔素,還會導致分解視黃醇的衍生酶的啟用。乙醇和維甲酸也會爭奪相同的先質,導致酒精濫用者出現慢性維生素 A 缺乏症。雖然建議酒精中毒者補充維生素 A,但維生素 A 和大量酒精攝入都會對肝臟造成毒性作用,並可能促進致癌作用。
夜盲症
如前所述,維生素 A 的攝入對於身體的許多部位至關重要,但主要體現在視力方面,因為它極大地影響角膜的解剖結構。視紫紅質的組成部分是存在於人類眼睛視網膜視杆細胞中的紫紅色感光色素,它有助於將光脈衝轉化為神經脈衝。因此,如果你的維生素 A 攝入量低,你的順式視黃醛含量就會低。如果長時間維生素 A 缺乏,視杆細胞將不再能夠對微弱的光線做出反應,最終導致夜盲症或眼睛異常乾燥。夜盲症可能是由結膜和角膜增厚和乾燥導致的眼睛角化症引起的(Johnson,2014 年)。在這種缺乏症的極端情況下,角膜會形成糜爛,最終導致失明(Johnson,2014 年)。維生素 A 缺乏症是發展中國家學齡前兒童可預防的兒童失明和死亡的主要原因。根據國際防止失明機構 (IAPB) (2015) 的資料,僅僅透過改善兒童的維生素 A 攝入量,就可以將死亡風險降低 24%。為了預防這種缺乏症,無論年幼還是年長,都應該攝入深色綠葉蔬菜、胡蘿蔔、魚類和紅薯。透過每年補充維生素 A 來預防,IAPB (2015) 旨在阻止由維生素 A 缺乏症引起的兒童失明。
傳染病
在發展中國家,麻疹每年造成約 200 萬兒童死亡。疾病的嚴重程度往往與維生素 A 缺乏症相關,服用大劑量維生素 A 可以降低死於肺炎和腹瀉的風險。除了預防麻疹,補充維生素 A 還可以預防瘧疾、肺部疾病和艾滋病毒感染。對 43 項研究的回顧表明,對五歲以下有風險兒童進行補充維生素 A 可以將死亡率降低 24%。[3]
維生素 A 毒性可能因兩個原因導致:大量攝入維生素 A 或慢性疾病。當體內過量的維生素 A 導致毒性作用時,被稱為維生素 A 過量症。根據美國國立衛生研究院 (2013) 的資料,維生素 A 過量症的持續症狀包括頭暈、噁心、皮膚刺激、關節疼痛、顱內壓升高、昏迷,甚至死亡。這些症狀通常是由治療性類視黃醇或補充劑引起的,這些補充劑通常在低收入國家發放,但很少是由膳食中攝入過量的維生素 A 引起的。攝入過量的維生素 A 後,組織中的維生素 A 含量需要相當長的時間才能在停止攝入後降低,通常會導致不可逆的肝損傷。甚至一些藥物中使用的總維生素 A 攝入量(例如,阿維A)也可能導致先天性出生缺陷。阿維A 中維生素 A 攝入量引起的出生缺陷通常包括眼睛、頭骨、心臟和肺部的畸形。
維生素 A 的 RDA 對女性為 700 微克,對男性為 900 微克。根據梅奧診所的說法,維生素 A 毒性很少見,但肝病患者或過度飲酒者比一般人群更容易出現維生素 A 毒性。急性毒性發生在 7500 微克 RAE/公斤體重,慢性毒性發生在 1200 微克 RAE/公斤體重持續 6-15 個月。膳食補充劑辦公室表示,美國人口的大多數人都能達到足夠的維生素 A 攝入量,但隨著年齡的增長,攝入量會下降,在這種情況下,使用膳食補充劑可能會有所幫助。(Johnson,2014 年)
某些食物由於其高視黃醇含量,應該適量食用。例如,一盎司牛肉肝臟中所含的維生素 A 含量超過維生素 A RDA 的三倍。由於脂溶性維生素不容易排出體外,因此過量食用動物肝臟會導致維生素 A 毒性,因為肝臟中含有大量的維生素 A。這對孕婦及其腹中的胎兒尤其危險。來自水果和蔬菜中的 β-胡蘿蔔素不會造成相同的風險,因為它無法有效地轉化為視黃醇,雖然它可能會使皮膚變黃,因為維生素在皮下脂肪中積累。但是,過量服用 β-胡蘿蔔素補充劑可能會造成危害,因為它會像促氧化劑一樣起作用:促進細胞分裂並破壞維生素 A。維生素 A 也是骨骼重塑複合物的一部分,並參與骨骼分解過程,去除不需要的骨骼部分。如果一個人從補充劑中攝入過量的維生素 A,這個過程可能會過度活躍。
體徵和症狀
急性維生素 A 毒性的症狀包括嗜睡、易怒、腹痛、噁心、嘔吐和腦壓升高。慢性維生素 A 毒性的症狀包括視力模糊或其他視覺變化、骨骼腫脹、骨痛、食慾不振、意識混亂、頭暈、噁心和嘔吐、皮膚乾燥、粗糙、指甲開裂、口腔潰瘍、黃疸、脫髮、骨質疏鬆症和呼吸道感染。嬰兒和兒童最容易受到毒性的影響,因為他們需要的維生素 A 較少,因為他們的肝臟儲存量較小,這使得他們更容易受到過量的影響。嬰兒和兒童毒性的症狀包括頭骨軟化、囟門突出(嬰兒)、複視、眼球突出、體重增長不良。維生素 A 過量的其他可能併發症包括肝損傷、鈣含量過高、由於鈣含量過高導致的腎損傷以及嬰兒生長遲緩(Pietrangelo,2015 年)。
類胡蘿蔔素
除了在動物性食物和補充劑中發現的稱為類視黃醇的預製維生素 A 之外,還有一種在各種水果和蔬菜中發現的維生素 A,稱為類胡蘿蔔素。類胡蘿蔔素尚未顯示出毒性,因為當體內已經存在過量的維生素 A 時,它不會轉化為維生素 A。(Higdon,2015 年)儘管過量食用來自食物的類胡蘿蔔素(如 β-胡蘿蔔素)並不會造成危害,但它可能會使皮膚變黃(Whitney & Rolfes,2013 年)。
維生素 A 和懷孕
維生素 A 過量和缺乏均會導致出生缺陷。在胎兒發育過程中,視黃酸對於心臟、眼睛、耳朵、肺以及四肢和內臟器官的發育至關重要(“維生素 A”,2015 年)。懷孕期間過量的維生素 A 會導致脊髓中異常的細胞死亡,從而增加脊柱裂和唇顎裂等出生缺陷的風險。在這些情況下,維生素 A 被認為是一種致畸劑(Whitney 和 Rolfes,2013 年)。在懷孕期間,建議女性不要透過補充劑獲得推薦的維生素 A 攝入量,而應透過適當的營養獲得。唯一推薦服用維生素 A 補充劑的時間是夜盲症和維生素 A 缺乏症在你的地區普遍存在。(WHO,2015 年)
治療
治療維生素 A 過量的最簡單、最有效的方法是停止服用高劑量的維生素 A 補充劑。
- ↑ [1] Leo MA, & Lieber CS. 酒精、維生素 A 和 β-胡蘿蔔素:負面相互作用,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(連結))
- ↑ [2] Clugston, R. D., & Blaner, W. S. (2012)。酒精對維生素 A 代謝的負面影響。營養學,4(5),356-371。 http://doi.org/10.3390/nu4050356
- ↑ [3] Mayo-Wilson, E., Imdad, A., Herzer, K., Yakoob, M. Y., & Bhutta, Z. A. (2011)。維生素 A 補充劑預防 5 歲以下兒童死亡率、疾病和失明:系統評價和薈萃分析。BMJ:英國醫學雜誌,343,d5094。 http://doi.org/10.1136/bmj.d5094