維生素A

維生素A又稱維他命A，是一組不飽和營養有機化合物，是人類的必需營養素之一，當中包括視黃醇、視黃醛、及多種維生素原A類胡蘿蔔素也大不相同，它對上皮組織及其他細胞來說，是一種重要的類似激素的生長因子。維生素A並非單一的一種化合物，而是有許多不同的型態。在動物性食品中，維他命A的主要形式是以酯存在，主要是，它於小腸中將其轉化為視黃醇常用於皮膚疾病上的治療，另外有一種稱作視黃酯，其為人體內儲存脂溶性維他命A的主要型式。各種形式的維他命A都具有一個附著類萜的β-香堇酮環，稱為視黃基。這兩種結構的特點是維生素活性所必需的。紅蘿蔔的橙色顏色可以表示為兩個相連的視黃基，它在人體中用於促進維他命A的含量。α-胡蘿蔔素及還具有單個視黃基，這使它們具有一定的維生素活性。其他胡蘿蔔素都不具維生素活性。類胡蘿蔔素β-具有香堇酮組，並在人體中具有維生素活性。維他命A可發現於兩種食物的主要形式：歷史.維他命A的發現可能源於1816年的研究，當時法國生理學家觀察到缺乏營養的狗隻會發展至角膜潰瘍，而且死亡率很高。1912年，英國生物化學家弗雷德裡克·霍普金斯的研究證實牛奶內除了碳水化合物、蛋白質及脂肪以外，還有一些未知的輔助因素是大鼠生長所必需的，該研究可以追溯至1906年。霍普金斯也因這項發現而獲得1929年諾貝爾獎。1913年，美國威斯康辛大學麥迪遜分校的及，和耶魯大學的及在研究脂肪於飲食的作用裡，他們獨立地發現到當中的一種物質。麥科勒姆和戴維斯由於比孟德爾與奧斯本之前三週提交了論文，故二人最終獲得榮譽。這兩篇論文在1913年的同一期《生物化學雜誌》中發表。1917年，由於當時水溶性的維生素B剛被發現，研究人員在1918年決定把該「輔助因素」取名為「脂溶性維生素A」；後來在1920年被稱為「維生素A」。1919年，威斯康辛大學麥迪遜分校的提出了黃色植物色素首次合成維他命A。第二次世界大戰期間，德國轟炸機會於晚上攻擊以逃避英國的防禦。為了防止1939年德國轟炸機秘密發現一種新搭載的機載攔截雷達系統，英國皇家部對報紙說，夜間防守的成功是由於英國皇家空軍飛行員在飲食中攝入富含維生素A的胡蘿蔔，從而把胡蘿蔔使人們在黑暗中看得更好的神話傳播開去。攝取許多食物中都含有維生素A，包括在清單的下列。方括號中的值是視黃醇活性當量。胡蘿蔔素轉化為視黃醇的含量因人而異，食物中胡蘿蔔素的生物利用度各不相同。飲食建議.美國醫學研究所的計算對應於1μg的視黃醇，2μg油中的β-胡蘿蔔素，12μg的「膳食」β-胡蘿蔔素，和24μg的其他三種「膳食」維生素原A類胡蘿蔔素。為了美國食品和膳食補充劑的標籤用途，每份的含量表示為每日數值的百分比。成年人前後的每日數值列表提供了參考每日攝入量中。大型公司的合規性設定於2020年1月1日截止，而小型公司則於2021年1月1日。歐洲食品安全域性。在美國，AI和UL的定義相同。對於15歲及以上的男女來說，PRI數值分別設定為每天650μg和750μg。懷孕的PRI為每天700μg，哺乳期為每天1,300μg。對1-14歲的兒童來說，PRI的數值隨年歲每天從250μg增至600μg。這些PRI跟美國的RDA相似。EFSA審查了與美國相同的安全性問題，並把UL設定為每天3,000μg。每日攝取量上限.根據1mg = 1,000μg = 1,000微克1國際單位 = 0.3微克維生素A = 0.332微克乙醯維生素A；代謝功能.維他命A於整個身體的多項功能中起作用，例如：視力.維他命A在視覺迴圈中的作用與視網膜的形成特別相關。在眼睛內，視網醛的某種形態以及夜視的能力。研究發現，當視網膜附著在視網膜色素上皮時，視網膜中的視紫紅質才會再生，以提供視網膜的形成。因此，維他命A的缺乏會抑制視紫紅質的再形成，並導致最早出現的症狀之一—夜盲症。基因轉錄.以視黃酸形式存在的維他命A，在基因轉錄中起了重要的作用。當視黃醇被細胞吸收，它透過視黃醇脫氫酶。異二聚體。免疫功能.維他命A在免疫系統的許多領域都發揮著作用，尤其是在T細胞的變異和增殖。維他命A透過涉及白血球介素-2的間接機制以促進T細胞的增殖。除了促進增殖外，維他命A一起促進T細胞向調節性T細胞的轉化。沒有維他命A的話，TGF-β會刺激變異為可以產生自身免疫反應的T細胞。造血幹細胞對於包括免疫細胞在內的所有血細胞的產生都很重要，並且能夠在個體的整個生命中補充這些細胞。除T細胞外，維生素A對於正確調節造血幹細胞的休眠也很重要。休眠造血幹細胞能夠自我更新，並且可以在需要時變異和產生新的血細胞。當細胞以全反式維甲酸處理時，它們無法離開休眠狀態而變得活躍起來，然而當從飲食中撇除維他命A時，造血幹細胞不再能夠休眠，並且造血幹細胞的數量減少。由此可見，在環境中創造均衡量的維他命A的重要性，以容許這些幹細胞於休眠狀態與啟用狀態之間轉換，從而維持免疫系統的健康。維他命A亦已證明對於T細胞歸巢至腸道、影響樹突狀細胞非常重要，並且可以在免疫球蛋白A分泌增加的過程中發揮作用，這對於黏膜組織的免疫反應非常重要。皮膚科.維他命A，更具體地說是視黃酸，透過開啟基因並分化角質形成細胞 — 該藥物的作用機理仍是未知的，並且存在爭議。異維A酸能減少導管和皮膚表面的細菌數量。據認為這是皮脂減少的結果，皮脂是細菌的營養異維A酸透過抑制單核細胞和中性粒細胞的趨化反應來減輕炎症。異維A酸還顯示了啟動皮脂腺的重塑；它觸發基因表達的變化，選擇性誘導細胞凋亡。異維A酸是一種具有許多潛在的副作用的致畸物，因此其使用需要醫療監督。視網膜、視黃醇與視黃酸.維生素A被剝奪的大鼠於補充視黃酸後可以保持健康良好。這可以逆轉維生素A缺乏症對生長的抑製作用，以及早期階段的。然而，那些大鼠顯示出不育，並持續出現視網膜變性，顯示這些功能需要視網醛或視黃醇，它們是可以相互轉化的，但不能從氧化的視黃酸中恢復。缺乏維生素A大鼠的繁殖需要視黃醇去拯救，現在已知那是由於需要從睪丸和胚胎中的視黃醇中區域性合成的視黃酸所致。醫療用途.缺乏症.根據估計，維他命A缺乏症影響著全球約三分之一的五歲以下兒童。據估計，每年有670,000名五歲以下兒童因此被奪去生命。每年，發展中國家有250,000至500,000名兒童因缺乏維生素A而失明，其中非洲和東南亞的患病率最高。據聯合國兒童基金會表示，維他命A缺乏症是「可預防兒童失明的主要原因」。它還增加了來自常見兒童時期的狀況導致死亡的風險，例如腹瀉。UNICEF認為，解決維生素A缺乏症對於聯合國《千年發展目標》中第四項的降低兒童死亡率至關重要。維他命A缺乏症可能是原發性或繼發性的缺乏症。兒童和成人之間發生的原發性維他命A缺乏症，是他們從蔬果攝入的維他命原A類胡蘿蔔素，或從動物和奶製品中預製成的維生素A都不足夠所致。從母乳中早期斷奶的嬰幼兒也會增加維他命A缺乏症的風險；繼發性維他命A缺乏症跟慢性脂質吸收不良、膽汁生產和釋放受損，和長期暴露於氧化劑有關。維他命A是脂溶性維他命，並取決於膠束增溶作用使其分散到小腸中，這會導致低脂飲食中維他命A不足使用。鋅缺乏還會損害維他命A的吸收、輸送和代謝，因為它對於維他命A轉運蛋白的合成必不可少，並且它是作為視黃醇轉化為視網膜的輔助因子。在營養不良的人口中，常見的維他命A和鋅攝入量偏低會加劇維他命A缺乏症的嚴重性，並導致出現生理徵兆和缺乏症狀。布吉納法索的一項研究表明，在幼兒中透過使用維他命A和鋅的結合補充劑可使瘧疾發病率大幅度減少。由於視網膜作為視覺發色團、毛囊角化症及，位於上呼吸道和膀胱角化上皮的。關於牙科，缺乏維他命A可能導致。對於孕婦及為了正常胎兒發育而餵哺母乳的哺乳期婦女而言，供應充足並不要過量的維他命A是尤其重要的。缺乏症不能透過產後護理補充作補償。過多的維他命A最常見於高劑量的維生素補充劑，這會導致先天性障礙，因此，使用不應該超過每日的建議值。懷孕期間飲酒導致維他命A代謝受到抑制，是胎兒酒精譜系障礙的一種提出機制，並類似於胚胎形成的特徵。維他命A補充.在2012年的一項審查發現，沒有證據表明β-胡蘿蔔素或維他命A補充劑能夠增加健康人們或患有各種疾病的人的壽命。2011年的一項審查發現，五歲以下有缺乏症風險的兒童於補充維他命A的死亡率降低多達24％。然而，2016年和2017年的考科藍評估得出結論，沒有證據表明建議對所有不足1歲的嬰兒補充維他命A，因為它不能降低中低收入國家嬰兒的死亡率或發病率。世界衛生組織估計，自1998年以來，維他命A補充品避免了40個國家因缺乏維他命A而導致的125萬人死亡。雖然可以透過母乳餵哺和飲食攝入來吸收維他命A，但口服高劑量的補充劑仍然是減少缺乏症的主要策略。在加拿大國際發展署向發展中國家提供了補充活動所需約75％的維他命A。食物強化的方法是可行的，但不能確保足夠的攝入量。對撒哈拉以南非洲孕婦的觀察研究經已表明，血清中的維他命A水平低跟母嬰之間傳播愛滋病的風險增加有關。血液中維他命A含量低跟愛滋病毒的快速感染和死亡有關。對HIV傳播的可能機制的評論發現，母嬰血液中的維生素A水平與透過抗反轉錄病毒藥物建立的常規幹預措施無關。類維他命A和類胡蘿蔔素的等效性.由於某些類胡蘿蔔素可以轉化為維他命A，因此已嘗試確定飲食中的類胡蘿蔔素等於特定劑量的視黃醇，這樣就可以比較不同食物的益處。這種情況可能令人感到困惑，因為接受的等效專案已更改。多年以來，國際單位，12μg的「膳食」α-胡蘿蔔素、或β-。較新的研究表明，維他命A的類胡蘿蔔素的吸收僅是以前所認為的一半。因此，美國在2001年推薦了一個新單位 — 視黃醇活性當量。每微克的RAE對應於μg的視黃醇，2μg的油中β-胡蘿蔔素，12μg的「膳食」β-胡蘿蔔素，24μg的其他三種「膳食」原維他命原A類胡蘿蔔素。因為來自人體的維他命原類胡蘿蔔素向視黃醇的轉化受到人體可用的視黃醇當量的積極調節，轉換只適用於嚴格的缺乏維他命A的人身上。維他命原的吸收很大程度上取決於跟維他命原一起攝入的脂質的份量；脂質會增加維他命原的攝取。食品和營養委員會。醫療用維他命A及其衍生物.已用於護膚霜中，如上所述，它會被分解為視黃醇，並在表面上被代謝為視黃酸，其具有強大的生物活性。類視黃醇構成了一類跟視黃酸化學相關的化合物，並在醫學上替代該化合物用於調節基因功能。就像視黃酸一樣，相關化合物也不具有完整的維他命A活性，但對基因表達和上皮細胞分化具有強大的作用。藥劑學上，大劑量使用天然存在的視黃酸衍生物目前用於癌症、愛滋病及皮膚科疾病的目的。高劑量的時候，其副作用類似於維他命A的毒性。副作用.鑑於維他命A是脂溶性的，因此透過飲食攝入過量的維他命A比水溶性的維他命B和維他命C需要更長的時間處理。這使維他命A的毒性在體內積累。這些毒性僅發生於預製的沒有給出這樣的症狀，但飲食中攝入過多的β-胡蘿蔔素會導致，一種無害但不美觀的橙黃色皮膚色素。一般來說，急性毒性發生在每公斤體重佔25,000個IU的一定劑量下，而慢性毒性發生於每公斤體重佔4,000個IU，並持續6-15個月。然而，肝毒性的水平低至每天15,000個IU至每天140萬個IU，每日平均毒性劑量為120,000個IU，特別是過量飲酒後。在患有腎衰竭的人當中，4,000個IU可能會造成嚴重受損。長期每天服用25,000–33,000個IU劑量的維他命A可能引起毒性跡象。攝入過量維他命A會導致噁心、易怒、食慾不振、嘔吐、視力模糊、頭痛、脫髮、肌肉及腹部疼痛和無力、嗜睡和精神狀態改變。在慢性病例中，脫髮、皮膚乾燥、黏膜乾燥、發燒、失眠、疲勞、體重減輕、骨折、貧血和腹瀉，以上這些症狀都可以很明顯，伴隨著較輕的毒性。這些症狀中的某些也常見於跟異維A酸一同治療痤瘡的症狀。長期高劑量的維他命A，還有藥用可以產生綜合症。該綜合徵與腦壓升高有關，包括頭痛、視力模糊和混亂。當停止攝入引起問題的藥物後，症狀開始得到解決。長期攝入1,500個預製維他命A的視黃醇活性當量可能與骨質疏鬆症及髖部骨折有關，因為它可以抑制骨骼生成，同時刺激骨骼分解，儘管其他評論對此提出了質疑，但仍需要進一步的證據。2012年的系統審查發現，β-胡蘿蔔素和較高劑量的維他命A補充劑增加了健康人士與各種疾病患者的死亡率。審查的結果發現抗氧化劑可能沒有長期益處的擴充套件證據。作用.維生素A是視網膜內感光色素的組成部分。是保護眼晴和增進視力不可缺少的營養素，若缺乏的話，會引致結膜的表皮角質化，這會阻塞淚腺，從而導致乾眼症，甚至引致結膜炎。維生素A不足會引發夜盲症，因為視網膜內感光色素缺乏之故。維生素A也是骨髓細胞分化時的調節因素，包括骨髓中的造血細胞都需要維生素A的調節上皮組織分化亦需維生素A。美容業使用的蝦紅素，即是維生素A家族成員之一。補充可提高吸收利用的營養素.膽鹼、必需脂肪酸、鋅、維生素C、D、E顏色反應.維生素A可以與多種含氯化合物在氯仿中反應，生成帶有顏色的溶液，這種顏色反應可以用於元素定性分析或油脂中維生素A的檢測。常見的能與維生素A發生顏色反應的化合物有：以上反應得到的溶液其顏色均為藍色再加上不同比例的紅色，Rosenheim、 Drummond [1925] 和 Takahashi "et al." [1925]認為藍色是由維生素A結構導致的，而較淺的紅色、黃色被掩蔽。