維生素(Vitamins)又稱維他命,是一群複雜的有機化合物,人體吸收後,無法提供熱量,每一種維生素各具有特殊且其他物質不能替代的生化代謝作用,是人類維持生命健康、正常生長、生育機能所不可缺少的營養素。
維生素需符合以下各項特性才能稱為維生素:
1. 不用來產生熱量或建造組織,因此不同於醣類、脂肪和蛋白質。用於調節人體新陳代謝或能量轉變。
2. 為必需營養素,人體無法合成或合成不足,必須由食物供應。
3. 人體的需要量很少,但可發揮巨大作用,通常以μg (微克) ~ mg (毫克)計量。
4. 攝取不足時有缺乏症狀,若給予補充則可治癒。
符合以上條件,且為大家所熟悉的維生素,共有十三種 -- 即為維生素A;維生素B群:維生素B1(硫胺素,thiamine)、維生素B2(核黃素,riboflavin)、維生素B3(菸鹼酸,niacin)、維生素B5(泛酸,pantothenic acid)、維生素B6(吡哆醇,pyridoxine) 、維生素B7(生物素,biotin)、維生素B9(葉酸,folic acid)、維生素B12(氰鈷胺,cyanocobalamin);維生素C;維生素D;維生素E;維生素K。
以上除維生素D,可人體自行合成取得外,其餘維生素幾乎需自食物中直接取得。
維生素之發現
由於維生素對人類生命活動的重要作用,人類很早就意識到它的存在。早在古埃及時,人們就發現進食某些食品可以避免患夜盲症,但是那是人們還不知道它的具體機理,中國古代中醫也已經注意到一些富含維生素的中藥對疾病的預防和治療作用。1747年英國海軍軍醫詹姆斯·林德(James Lind)總結以前的經驗,提出了用檸檬預防壞血病的方法,但是他還不知到究竟是什麼物質對壞血病有抵抗作用,然而詹姆斯在當時並未受重視,其後來40年間,仍有數以千計的人死於壞血病,其實詹姆斯所發現的營養素,就是我們今日所熟知的維生素C。
在1905年,英國科學家William Fletcher首先發現:吃糙米不會導致腳氣病,吃白米可導致腳氣病,所以他認為米糠中必定有某「因子」可預防腳氣病。不過他雖有這個觀念,當時可還沒有「維生素」這個字。其實這個「因子」,就是我們今日所熟知的維生素B1。
在辛亥革命這一年,1911年,在英國倫敦從事腳氣病研究的波蘭化學家卡西米‧芬克(Casmir Funk)在糙米中發現了一種抗腳氣病的物質(即為今日所稱維生素B1),他把這種「重要的含氮化合物」(vital amine),命名為vitamine。"vita"為「生命」之意,"amine"表示他發現的「重要的含氮化合物」是屬於胺類。其實僅少數這些物質含有胺基,現在,凡是維持生命所不可或缺的全部這類有機化合物,即使不是完全屬於胺類結構的含氮化合物,亦都使用維生素這個名稱,同時把vitamine後面的e去掉,以vitamin為維生素的通稱,此即為維生素名稱的由來。
1920年杜倫蒙(Jack Cecil Drummond)把能預防乾眼症和夜盲症的脂溶性成分命名為維生素A,但到了1930年,才真正把維生素A純化出來。1931年,Albert Szent-Gyorgyi發現維生素C,以及同一期間麥克可倫(McCollum)在魚肝油中找出抗佝僂症的維生素D,1935年,純化出維生素E,一直到1948年美國福克斯(Folkers)純化出維生素B12的短短四十多年間,已全部發現目前所知的十三種維生素。今日儘管有不少化學物質被某些人認為是維生素,但是營養與醫學界並未再正式認可這十三種以外的任何一種維生素。
維生素分類
維生素可分為兩種,一為油溶性維生素,包含維生素A、D、E、K,一為水溶性維生素,包含維生素B群及維生素C。水溶性維生素易溶於水,吸收後體內貯存很少,過量的身體不需要的會通過腎臟從尿中排出,因此在體內停留時間短,須每天補充;但油溶性維生素不溶於水,溶於油性物質,隨脂肪為人體吸收並在體內儲積,所以攝入過量會積存在身體特別是肝臟中,排泄率不高。因此水溶性維生素,較不易有攝取過量的問題,反而容易發生攝取不足的問題,例如大家常說,維生素B群攝取不足,容易嘴角破,維生素C攝取不足,容易感冒,這即是表示,沒有常常攝取足量的水溶性維生素(即維生素B群與維生素C)。但油溶性維生素,較容易產生攝取過量的問題,也會發生攝取不足的問題。一般人體所需維生素量較少,只要注意平衡膳食一般不會導致維生素缺乏。缺乏維生素不會致死,但是由於新陳代謝紊亂會導致很多病症。
水溶性與油溶性維生素之特性比較:
水溶性維生素 油溶性維生素 溶解性 可溶於水 可溶於油脂或有機溶劑 人體儲存量 之使用期限 B12:3 ~ 5年 B9:3-4 個月 C、B2、B6:2-6 週 B1、B5、B7:4-10天 A: 1-2 年 D、E、K: 2-6 週 需求 每日飲食均需提供 每日飲食之需要略寬鬆 缺乏 缺乏症狀展現很快 缺乏症狀展現慢 組成元素 碳、氫、氧和氮,另有鈷或硫 只有碳,氫和氧 吸收、運輸 進入微血管,經肝門靜脈運送 由乳糜管吸收淋巴系統運輸 排出 過量與代謝產物經由尿液排出 部份可由膽汁排出
(數週到數月)
(數月到數年)
對於油溶性維生素而言,由於在體內吸收時,需有油脂配合,因此若食用含油溶性維生素之蔬果時,則須同時食用油脂性食物(如肉類或堅果類),以利油溶性維生素之吸收,對葷食者較無問題,平常一餐中同時有肉類有蔬菜是司空見慣的是事,但對素食者來說,在食用含有油溶性維生素的蔬菜時,就要多注意油脂食品的存在,其實這也容易解決,即食用可採用油炒的方式(但不易去除植酸、草酸等,妨害礦物質吸收)、或者煮湯時放入植物性油品的方式(但通常煮湯時間長,易破壞不安定的維生素)、或者採用清燙蔬菜並灑上含植物性油品的醬料亦或沾含植物性油品的沾醬的方式(此方式可兼顧礦物質吸收)。
維生素安定性
食物加工、烹調和貯存過程中,受到加熱、光照、酸鹼性變化的影響,與氧氣、水分子、金屬離子等反應,會破壞維生素的結構,使之失去功能。
安定 不安定 極不安定 維生素B3 維生素B12 維生素D 維生素K 維生素B2 維生素A 維生素B1 維生素B9 維生素C
維生素B5
維生素B6
β-胡蘿蔔素
維生素E
維生素缺乏
維生素缺乏,導致新陳代謝紊亂,而引起如下病症:
維生素A ——夜盲症、乾眼症、視神經萎縮等;
維生素B1 ——神經炎、腳氣病、魏尼凱氏失語症等;
維生素B2 ——脂溢性皮炎、口腔炎等;
維生素B3 ——失眠、口腔潰瘍、癩皮病等;
維生素B6 ——肌肉痙攣、過敏性濕疹等;
維生素B9 ——惡性貧血;
維生素B12——惡性貧血;
維生素C ——壞血病;
維生素D ——軟骨病(佝僂病);
維生素E ——不育症、習慣性流產等;
維生素K ——凝血酶缺乏,不易止血。
維生素攝取過量
現代人崇尚養生健康,保健食品(包括維生素、礦物質、營養補充劑、草藥及健康食品)幾乎已經成為每日必需品,根據衛生署統計,國內有超過半數以上的人在吃維生素。近十多年,已有不少大型研究指出,維生素和補充品過量有損健康。譬如刊登在《美國醫學會期刊》,針對9500例心血管疾病和糖尿病人長達七年的研究發現,每天吃維生素E達400IU的人,心衰竭機率增加13%。分析多年來的研究報告,維生素A、β-胡蘿蔔素惡名昭彰,對身體造成的危害高居所有維生素榜首,認為應該立即停用。維生素A屬於脂溶性,容易沉積體內造成肝臟毒性。每天服用5萬單位的維生素A,就會造成骨頭痠痛和肝臟病變。在香港,有位媽媽為了要小孩「吃魚肝油補眼睛」,每天讓孩子吞十多顆魚肝油,導致小孩發育受影響,甚至出現肝硬化。
維生素中較安全的是,維生素B、C、綜合維生素和魚油。前兩者為水溶性維生素,不會累積在體內造成傷害;綜合維生素和魚油,目前為止對身體造成危害的研究報告不多。但仍要注意,不要超過每日建議使用量。
事實上,專家學者都同意,一般人不需特別補充維生素,營養素最好的來源是天然食物。但如果消費者把保健食品當成維持生命的要素,不吃覺得不放心,專家並不反對適量補充。每隔兩、三天吃一次,不但減少過量危險,也可以補足身體對營養素的需求。但孕婦和幼童,最好不要隨便補充維生素,因為任何外來物質都會影響到胚胎發育,譬如綜合維生素中含維生素A,過量會造成畸胎,因此在懷孕過程中,最好不要服用維生素和補充品。在美國,政府嚴格把關四歲以下孩童不能任意使用維生素,須由醫生評估使用。
即使安全性高的水溶性維生素B群和C,也可能因為排尿少而造成累積過量,如維生素B6太多會產生周邊神經病變,維生素C太多,則會出現腎結石及頭痛,吃維生素時記得要多補充水分。維生素攝取,最好在每日建議範圍之內。且選擇綜合維生素會比單一補充劑安全。維生素和保健食品,過度簡化了營養成分,天然食物有多種成分相輔相成,是萃取單一成分的保健食品無法取代的。一碗青菜的營養素,是綜合維生素沒法給的。以毒物學角度來看,未經純化的天然食物最安全。
這麼多的營養素,如果光靠藥丸去補充是吞不完的。很多人質疑,這麼多種營養素,一天怎麼可能都攝取到?然就只要飲食均衡及多樣化,自然就不是問題。養成健康的飲食習慣,才是給孩子最大的財富。
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