5．2 维生素A

　　（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（Mannosyl Retiny 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。

　　维生素A及其衍生物易氧化。氧化剂MnO₂可使之成为醛，还原剂双可将维生素A酸还原到要醛或醇。对碱较稳定，但对酸不稳定，使其脱氢或将双键重新排列。在光或碘的作用下，全反式可变为较稳定的11顺式异构体。在强光下形成二聚体或多聚体。

　　（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。

表5-2 维生素A及基其衍生物的活性

图5-1 维生素A衍生物的分子式

　　β-胡罗卜素含有两个β-紫罗兰酮环（β-Ionone ring）和四个异戊二烯侧链，加水断裂为两分子维生素A如图5-2。但实际上膳食中β-胡萝卜素只有1/6右变为维生素A。自然界中有环与维生素A相同，他们的维生素A活性低于β-胡萝卜素，有的没有与维生素A相似的环，没有生物活性（表5-3，5-4）。

图5-2 β-胡萝止素水解为维生素A

　　 5．2．2 维生素A及胡萝卜素的代谢

　　（1）胡萝卜素的吸收 胡萝卜素的微胶粒溶液在小肠内吸收。油溶液中者吸收最好，磷脂有助于形成微胶粒溶液而利于吸收。胆盐不但促进胡萝卜素运输至肠细胞，助其与细胞表面相结合，并促进胡萝卜素的分解。维生素E及其他抗氧化剂可保护侧链的共轭双键系统免于氧化。胡萝卜素进入到小肠细胞内，在胞浆内胡萝卜素双氧化酶（Carotene Dioxygenase）作用下，将1mol氧加入到中间位置的双键上，将其分解为视黄醛，但也可从一端将其分解生成具有与维生素A相同的环，侧链较长的醛即apo胡萝卜醛。所生成的醛双为脱氢酶作用还原为醇再酯化。小肠及肝都有胡萝卜素双氧化酶，但其活力以小肠中者较高，以器官计，肠为肝的2倍，以重量计为4～7倍。静脉注射β-胡萝卜素，在肝中也可转变为视黄醇，也以视醇酯形式储存，但能力有限。

　　胡萝卜素吸收是扩散性的，其吸收量与剂量大小有相反关系。类胡萝卜素都可吸收进入血浆内。血浆中的类胡萝卜素可分为β-胡萝卜素、叶黄素，番茄红素及其他类胡萝卜素，视摄入情况而定。可存在于肝、脂肪、肾、皮肤及血管粥样硬化的斑块中。

表5-3胡萝卜素化合称的环结构

表5-4 类胡萝卜素化合物的生物活性（以β-胡萝卜生物活性为100%）

　　（2）维生素A的吸收及储存 维生素A为主动吸收，需要能量，速率比胡萝卜素要快7～30倍。食物中的维生素A为酯式，经肠中胰液或绒毛刷状缘中的视黄酯水解酶分解为游离式进入到小肠壁内，又为肠内细胞微粒体中的酯酶所酯化，合成维生素A棕榈酸酯，摄取维生素A3～5h后，吸收达到高峰。维生素A也需要胆盐。维生素E也可防止维生素A氧化破坏。维生素A与乳糜微粒相结合由淋巴系统输送到肝，酯式水解进入肝，然后又再酯化为棕榈酸酯。肝实质细胞负责摄取及新进入的维生素A代谢，一部分维生素A由实际细胞转入类脂储存细胞（Lipocyte）,这种细胞中有许多类脂滴，如维生素A摄取量大，这些类脂滴大而多。85%的维生素A在类脂滴中，还有一些在高尔基体中。

　　维生素A的吸收与储存量均较大，大鼠每可吸收20，000IU。若维生素A摄入速度很快，VA酯与脂蛋白的结合已达饱合，多余者以酯式流入到血浆中。每日给大鼠50，000IU，4周后给以无维生素A膳食3周，血浆中维生素A酯较正常者多，而维生素A值正常。一方面由于组织的需要，维生素A从肝中释放经血流到靶组织，另一方面过剩的维生素A也从肝到血流中。

　　高蛋白膳食可以增加维生素A的利用，因而加速维生素A储存的空竭（Depletion）。蛋白质营养不良时，维生素A的吸收及胡萝卜素转变为维生素A的能力都受到影响，因而使维生素A的肝储存量降低。怀孕可使储存量增加，大鼠孕娠17～21天时，肝储存可增加2倍，为制造维生素A丰富的初乳及乳汁作准备。胎儿维生素A储存量甚少，不受母亲营养情况的影响。初生婴儿肝维生素A浓度仅为成人1/10。60岁以后储存量又低于成人。肝储存量可能与性别有关系，雌鼠比雄鼠储存较多。吃维生素A缺乏饲料，雄鼠肝储存空竭比雌鼠要快。男性的血清维生素A水平比女性稍高。夜盲的发生亦以男性较多。肾脏内也能储存维生素A，但其量仅为肝的1%。眼色素上皮组织内的维生素A是以酯式存在的，专为视网膜使用而储备，其空竭速率比肝中者要慢一些。

　　（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 Binding Proetin,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^-1，维生素A缺乏的夜盲症状出现时，RBP则降为20μg·m^-1。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^-1，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^-1。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。

　　肝病患者的血浆蛋白合成受到影响，RBP及PA水平偏低而影响维生素A的血浆水平。肾病患者RBP分解代谢减弱，使RBP值增高。但囊纤维变性患者，肝内维生素A储存量适当，但血浆中RBP、PA及维生素A的水平均低。RBP也受内泌的调节，雄性动物血浆的RBP水平比雌性高。月经期或口服避孕药的妇女的RBP都有变化。新生儿的RBP只有成人的一半。这种水平一直维持至青春期，以后将增高。

　　（4）维生素A分解代谢及排出 维生素A分解代谢途径可能如图5-3。视黄醇通过氧化转变为维生素A酸，其中一部分异构为β顺式。全反式或β顺式者均为维生素A的代谢产物，有维持上皮组织分化的活性，但体内不能储存，很快消失。注射维生素A酸4h后，肝中只剩下10%，24h后肝中已无。以后5，6位环氧化形成5，6环氧维生素A酸（5，6-epoxyretinoic acid）或环上4位羟基化，再进一步氧化形成4-氧-络维生素A酸（4-oxo-Retinoicaxcid）或形成葡萄视黄苷酸（retinoyl glucronide）。大鼠注射标记维生素A酸后，在胆汁中60%为维生素A酸及基葡萄糖苷酸，少于40%的为13顺式葡糖视黄苷酸，还有少量5，6位从环氧维生素A酸及基葡萄糖视黄苷酸为0.2~0.4μg，这些维生素A代谢从胆汁流入小肠，形成肝肠循环。正常大鼠注射标记维生素A酸2h后，在小肠中的放射性约占剂量的7.2%，而胆道插管者仅为2.4%。在肾脏中也有维生素A代谢物。大鼠经胃给以标记的视黄醇或其酯后，在肾脏中除摄入物外，尚有全反式维生素A酸及5，6位环氧维生素A酸，但在血浆中并未发现后者，这种氧化作用可能仅在靶组织（如肾）中发生。他的活性仅为维生素A酸之1%，生物半寿期很短。