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维生素和矿物质 维生素E

维生素E

一、化学结构与理化性质

维生素E (vitamin E)是一组共8种具有RRR-α-生育酚活性的生育酚(tocopherol, T)与三烯生育酚 (tocotrienol,T3)及其衍生物的总称。其化学结构由一个色满酚环及其连接的一个类异戊二烯侧链构成,T3与T的区别在于前者侧链3'、7'及11'位有双键。由于色满酚环上的甲基位置及数目之不同,这两类维生素 分别用希腊字母α、β、γ、δ来表示,其中α-生育酚的生物活性最强。

在维生素E分子中有3个不对称的碳,可以形成光学异构体。膳食中天然的维生素E只有1种异构体,其3个旋光异构位的构型均为R型(用RRR表示),RRR异构体是α-生育酚的天然形式,又称d-α-生育酚。合成维生素E (所有rac-α-生育酚)化学结构图显示8个不同的异构体:RRR-,RSR-,RRS-,RSS-,SRR-,SSR-,SRS-和SSS-。

维生素E的活性用d-α-生育酚当量(α-TEs)表示,膳食中总α-TE(mg)=l*α-生育酚(mg)+0.5*β-生育 酚(mg)+0.1*γ-生育酚(mg)+0.02*δ-生育酚(mg)+0.3*α-三烯生育酚。用国际单位(IU)表示,lIU=0.67mg d-α-生育酚。

α-生育酹包括:d-或dl-α-生育酿,d-或dl-α-生育酚醋酸酯,d-α-生育酚丁二酸酯。

d-α-生育酚分子式为C29H50O2,分子量为430.71, CAS 号为 59-02-9。

dl-α-生育酚分子式为C29H50O2,分子量为430.71,CAS号为10191-41-0。

d-α-生育酚醋酸酯分子式为C31H52O3,分子量为 472.74,CAS号为 58-95-7。

dl-α-生育酚醋酸酯分子式为C31H52O3,分子量为 472.74,CAS号为 7695-91-2。

d-α-生育酚丁二酸酯分子式为C33H54O5,分子量为530.78,CAS号为 4345-03-3。

 

A. α-生育酚:R1=CH3, R2=CH3

B. β-生育酚:R1=CH3,R2=H

C. γ-生育酚:R1=H,R2=CH3

D. δ-生育酚:R1=H,R2=H

维生素E的化学结构

E. α-三烯生育酚:R1=CH3,R2=CH5

F. β-三烯生育酚:R1=CH3, R2=H

G. γ-三烯生育酚:R1=H,R2=CH3

H. δ-三烯生育酚:R1=H,R2=H

三烯生育酚的化学结构

I. 2R, 4'R, 8'R M.2S, 4'R, 8'R

J. 2R, 4'S, 8'R N.2S, 4'R. 8'R

K. 2R, 4'S 8'S O.2S, 4'R, 8'S

L. 2R, 4'S, 8'S P.2S, 4'S, 8'S

合成维生素E的化学结构

维生素E在室温下为橙黄色或淡黄色油状液体,溶于脂肪或脂溶剂。对热、酸等环境比较稳定,遇碱不稳定,可发生氧化,在酸败的油脂中易被破坏。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  维生素E广泛分布于动植物组织中,几乎存在于所有动物、油料种子和植物中。含量较高的食物来源为麦胚、棉籽、大豆油、花生、芝麻及其制备的食用油,其成分含α型较少,如豆油仅占8%~10%。维生素E还存在于肉、奶油、奶及蛋中,以RRR-α型为主。

生产制备方法  合成的维生素E一般采用植醇、异植醇和某些植醇衍生的方法制备,通过植醇、异植醇、植烯衍生物、异植稀衍生物、取代的环氧植基化合物和取代的植烯化合物等与三甲基氢醌在路易斯酸存在下缩合制备α-生育酚。产物包括d-和l-两种构型。

食物中的维生素E可以通过萃取浓缩的方法提取和制备,如溶剂萃取法、化学处理法、吸附与离子交换 法、层析法、超临界流体萃取法等。

三、生理功能及作用

抗氧化  维生素E是非酶抗氧化系统中重要的抗氧化剂,其碳氢链是生物膜的组成部分,在生物膜的稳定 性和通透性方面起保护作用,防止生物膜和脂蛋白中多不饱和脂肪酸、细胞骨架及其他蛋白质的巯基免受自由基和氧化剂的攻击,维持细胞膜的完整性。

抗动脉粥样硬化  充足的维生素E可抑制细胞膜脂质的过氧化反应,增加LDL-C的抗氧化能力,减少Ox-LDL的产生,保护LDL-C免受氧化[1]。维生素E还有抑制血小板在血管表面凝集和保护血管内皮的作用,因而被认为有预防动脉粥样硬化和心血管疾病的作用。

影响生殖、发育  妇女妊娠期间,血浆α-生育酚的浓度随血脂水平的增加而升高。一般认为维生素E的 需要量随妊娠月份的增加而增加,因此孕妇可以补充小剂量(50mg/d)维生素E。

保护神经、肌肉  维生素E有保护神经系统、骨肌、视网膜免受氧化损伤的作用。人体神经肌肉系统的正常发育和视网膜的功能需要充足的维生素E。神经系统在产生神经递质的过程中,伴随大量自由基的产生。因此维生素E在防止线粒体和神经系统的轴突膜受自由基损伤方面是必需的。

免疫调节  维生素E对维持正常的免疫功能,特别是对T淋巴细胞的功能很重要[2-3]。这一点已在动物模型和在一些老年人群研究中得到证实。

另外,由于维生素E与免疫功能和吞噬功能有关,因此维生素E可能对肿瘤的防治起作用。动物研究表 明,维生素E能够抑制致癌物导致的DNA损伤[4]。

流行病学资料表明,维生素E摄人量低和血浆维生素E水平低的人群,发生肿瘤的危险性增高。但干预试 验所能提供的证据相对有限。

其他 维生素E可以保护因氧化应激损伤、脂质过氧化而导致的肾损伤[5]。

维生素E普遍存在于各种组织和细胞,目前体外和动物试验研究和一些研究在人体观察到特定生物学标志物的变化,涉及蛋白质和脂质代谢、免疫、心脏和血管、血液稳态、酶活性、能量代谢等诸多方面。应该说这些研究揭示了一部分维生素E对人体各种生理功能影响,就维生素E维持膜功能的作用而言,其生理功能几乎可以与各种生物学过程相联系。

四、安全性研究

人群资料  许多人群研究认为维生素E对许多生化和生理指标有影响。其中的大规模人群试验表明维生素 E的毒性很低,人体和动物可耐受的维生素E水平几乎是营养需要量的100倍。即含量为1 000~2 000IU/kg的膳食没有不良作用。但高剂量时,维生素E可表现出对其他脂溶性维生素(维生素A、D、K)的拮抗作用。

过量:人体维生素E摄人剂量达到1 000IU/d后产生的毒副作用包括头痛、疲劳、恶心、复视、虚弱、 轻度肌酸尿和胃肠道不适。在α-生育酚和β-胡萝卜素(ATBC)防癌研究中,补充维生素E增加了出血性脑卒中患者的死亡危险性,同时在心脏抗氧化剂研究 (CHAOS)中也发现维生素E补充剂组的心血管疾病死亡率略有增加。

缺乏:维生素E在自然界分布甚广,人类一般不会出现缺乏。脂肪吸收不良的个体,或某些疾病导致维生素E缺乏,可出现囊性纤维症以及神经系统症状。发育中的神经系统对维生素E敏感。

代谢情况  维生素E在胆酸、胰液和脂肪存在时,在脂酶的作用下以混合微粒形式,在小肠上部经非饱和的被动弥散方式被肠上皮细胞吸收。吸收后大多有乳糜微粒携带经淋巴系统到达肝,在肝合成脂蛋白的过程中,维生素E被整合组装到VLDL中并分泌进入血液循环。肝再组装脂蛋白时优先选择α-生育酚,其他形式的生育酚在肝的储留相对要少得多,主要从胆汁和尿液排出体外。α-生育酚的主要氧化产物是α-生育醌,在脱去含氢的醛基生成葡糖醛酸,葡糖醛酸可通过胆汁排泄,或进一步在肾中被降解产生α-生育酸从尿液中排泄,皮肤和肠道也是维生素E排泄的一条重要途径。

急性毒性  未査见相关文献资料。

遗传毒性  未发现有致癌性。可抑制致癌物所导致的DNA损伤。

亚慢性毒性  对维生素E磷酸盐的90天大鼠喂养得出NOAEL为雌性每日643mg/kg,雄性为每日587mg/kg[6]。

慢性毒性与致癌性  患有维生素E过高症的动物表现出骨矿化受损、肝中维生素A的贮存量减少以及凝血障碍。这些症状可以通过增加相应维生素(分别为维生素D、A和K)的营养素补充剂来纠正。在吸收过程 中这些维生素之间可能有拮抗作用。以三烯生育酚喂养大鼠1年,可出现高度增生性肝病变,肝细胞结节性增生(NHH),并可独立增加谷胱甘肽S -转移胎盘形成酶(GST-P)的阳性细胞数。以三烯生育酚喂养Wistar大鼠104周,膳食中含2%三烯生育酹组出现多个肝细胞结节性增生,但很少转化为恶性肿瘤[7]。

生殖与发育毒性  未发现生殖发育毒性。

其他  未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  维生素E天然存在于食物中,并可以作为食品添加剂或营养强化剂添加于食品中。

保健食品  可应用于膳食补充剂以及保健食品。

其他  可应用于维生素E缺乏症的改善、抗氧化和预防心脏病,还可以应用于预防癌症、迟发性运动障碍、日光晒斑、急性前葡萄膜炎、先兆子痫、免疫损害、阿尔茨海默病、风湿性关节炎、糖尿病性神经病变、男性不育、白内障、糖尿病、更年期综合征等。

调查/推荐摄入量

调査摄入量 根据第四次全国营养调査,中国人膳食摄入总量为35.6mg/d。

推荐摄入量 中国营养学会对成人的推荐摄人量为14mg/d。UL没有制定。

美国的推荐摄人量标准(RNI): 7~12岁婴儿6mg,1~3岁幼儿7mg,4~8岁儿童llmg,大龄儿童和成人15mg,孕妇15mg,乳母19mg。各种形式维生素E的最高可耐受摄入量(UL)折算成α生育酿的量为lOOOmg。 美国FNB总结与维生素E安全性相关的所有资料没有确定人体的NOAEL或LOAEL。根据动物资料中的每日500mg/kg这一 LOAEL值,将不确定系数设为36,假定体重为68.5kg,计算得到成人的UL值为1 OOOmg/d。

欧盟SCF综合研究了所有证据后发现口服维生素E对人体没有不良作用。欧盟SCF认为较高摄入量的研究 证据不足,故选择Meydani等的临床研究将NOAEL定为 800IU/d。将不确定系数设定为2,得到UL值为400mg/d。英国EVM维生素E的每日补充剂剂量上限为540mg。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准维生素E为营养强化剂,允许的维生素E的化合物来源为d-α生育酚、生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、生育酚、天然维生素E。我国也允许维生素E作为非处方药和保健食品。

美国  维生素E是美国国家营养食品协会 (NNFA)认可的膳食补充剂原料,包括d-α醋酸生育酚、d-α醋酸生育酚、d-α亚油酸生育酚、dl-α亚油酸生育酹、琥珀酸生育酚、dl-α琥珀酸生育酚、d-β生育、d-γ生育酹、生育酚,允许维生素E作为膳食补充剂。生育酚被认为是GRAS物质(21 CFR182.3890, 21 CFR 182.8890 ),α-醋酸生育酚被认为是GRAS物质(21 CFR 182.8892),包括d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚(21 CFR 184.3890)。

欧盟  允许维生素E作为膳食补充剂,允许的维生素E的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、琥珀酸生育酚、混合生育酚、生育三烯酚(EC NO 1170/2009)。

允许维生素E作为食品添加剂添加于食品中,允许的维生素E的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、醋酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚(EC NO 1925/2006)(EC NO Il70/2009)。

允许将维生素E添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中,允许的维生素E的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚,允许的添加量为0.5mg α-TE/g多不饱和脂肪酸(以亚油酸的质量表示)且不得少于0.1mg α-TE/100kJ或0.5mg α-TE/100kcal (2006/141/EC)。

允许将维生素E添加于婴幼儿谷物加工制品和婴幼儿食品,最大添加量为3mgα-TE/100kcal,允许的维生 素E的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚(2006/125/EC)。

允许维生素E应用于具有特殊营养作用的食品中,允许的维生素A的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚(2001/15/EC) (ECN0953/2009)。

澳/新  允许将维生素E作为营养强化剂添加于 食品中,允许添加的食品类别和添加量如下表所示 (STANDARD 1.3.2):

可添加的食品类别 参考份量 最大可声称量/参考份量
饼干(低脂低糖) 35g 2.5mg
面包 50g 2.5mg

早餐谷物

一般份量

2.5mg

谷物粉

35g

2.5mg

面条

相当于35g干重

2.5mg

食用油类和人造黄油

10g

3.5mg

葵花油和红花油

10g

7.0mg

其他油类

10g

3.0mg

配制饮料

600ml

2.5mg

 

允许将维生素E应用于婴儿配方食品中,允许的添加量为0.11~1.1mg/100kJ,且不小于0.5mg/g多不饱和脂肪酸,允许的维生素E的化合物来源是d-α生育酚、生育酚混合物、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚、dl-α琥珀酸生育酚(STANDARD 2.9.1)。

允许将维生素E应用于婴儿食品中,RDI值为4mga-生育酚当量(STANDARD 2.9.2)。

允许将维生素E应用于代餐和配方补充食品,每份代餐的最大声称量为5mg,儿童配方补充食品的最大声称量为2.5mg,成人配方补充食品的最大声称量为5mg (STANDARD 2.9.3)。

允许将维生素E应用于一般性运动配方补充食品,每天从中摄人的维生素E的最大声称量为20mg(STANDARD 2.9.4)。

将维生素E的膳食补充剂作为补充药品管理。

CODEX允许的维生素E的化合物来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚、琥珀酸聚乙二醇生育酚(CAC/GL 10-1979)。

允许将维生素E添加到婴儿配方食品和特殊医学用途的婴儿配方食品中,允许的添加量为0.5~5mgα-TE/100kcal 或 0.12~1.2mg α-TE/100 kJ,允许的来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、d-α琥珀酸生育酚、dl-α琥珀酸生育酚、dl-α琥珀酸聚乙二醇生育酚(CODEX STAN 72-1981)。

允许将维生素E添加到较大婴儿配方食品中,允许的添加量为0.7 IU/g亚油酸,但不得少于0.7 IU/100kcal 或0.15IU/100kJ,允许的来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚(CODEX STAN 156-1987)。

允许将维生素E添加到谷基类婴幼儿加工食品中,允许的来源为生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、醋酸生育酚(CODEX 74-1981,REV 1-2006)。

允许将维生素E添加到罐装婴儿食品中,允许的来源同CAC/GL 10-1979中(CODEX STAN 73-1981)。

允许将维生素E添加到除婴儿配方外的其他特殊医用食品中,允许的来源为d-α生育酚、dl-α生育酚、d-α醋酸生育酚、dl-α醋酸生育酚、d-α號珀酸生育酚、dl-α琥珀酸生育酚、dl-α琥珀酸聚乙二醇生育酚。

允许将维生素E添加到混合油或脂肪制品中 (CODEX STAN 256-2007)。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  未查见相关文献资料。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  维生素E代谢产物与维生素K结构类似,可产生拮抗维生素K的作用,进一步影响血液凝集功能。服用大剂量维生素E可能增强抗凝药的疗效,导致出血。

维生素E可干扰维生素A的吸收。


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