提起维生素,你会想到什么?
水果?
橙子、奇异果、草莓......
蔬菜?
番茄、芹菜、菠菜......
还是种类繁多的维生素补充剂?
维生素A、B、C、D、E......
维生素与我们的生活是如此密切,是那么深入人心,人人都爱维生素,每天把它挂在心尖嘴边,仿佛维生素是小病小累的万能药方:
口腔溃疡?吃点橙子补充维生素C啊!
手指爆皮?缺维生素了吧?补点?
天天熬夜身体受不了,快补点维生素增强抵抗力!
......
维生素被发现命名至今,才不过多年,却已然形成了一个千亿级别的市场,是怎么做到的呢?
今天,我们就来八一八维生素的前世今生。
01
维生素的发现:食物与疾病柠檬与坏血病
大航海时代,船员长期生活在海上,食物种类匮乏,每日饮食多为饼干、豆干和肉干等不易变质能够长期保存之物。
一旦航行时间过长,船员们就容易爆发一种怪病,口腔溃烂、牙床出血、鼻子出血不止、身体酸软无力,久病不愈后慢慢死去。这种疾病被称为坏血病。
18世纪,一位军医在若干种食物中进行对照实验,验证它们对坏血病是否有治疗作用。结果发现柑橘类食物能够促进身患坏血病的船员痊愈。此后直至20世纪初,船员们都将柠檬奉为海上“庇护神”。
现如今大家都知道,柠檬中富含维生素C,而维生素C的一大功效就防治坏血病。甚至曾经一度,维生素C的别名就是抗坏血酸。
米糠与脚气病
19世纪80年代,脚气病长期折磨着彼时仍是荷兰殖民地的爪哇岛上的居民,当时人们都觉得脚气大概是感染了某种病菌导致的。
不过,病理学家克里斯蒂安·埃克曼在研究脚气病的治疗方法时,意外发现当地荷兰驻地军队用白米喂的鸡患了脚气,而当地人用糙米喂养的鸡却没有症状。
于是,他设计了一个对照实验:
第一组,用糙米喂养患脚气病的鸡和健康鸡;
第二组,用白米喂养没有患脚气病健康鸡;
第三组,用糙米喂养注射病菌的健康鸡;
第四组,用糙米喂养没有注射病菌的健康鸡。
(图片来源:少年时75《与时俱进的营养学》)
研究结果:第一组患脚气病的鸡痊愈了,第三组、第四组注射病菌的鸡和健康鸡都没患上脚气病;而第二组健康鸡却患上了脚气病。
这表明,鸡患脚气病跟病菌没什么关系,反而是长期吃白米的结果,而且吃糙米有防治脚气病的效果。
于是,埃克曼通过给岛民喝糙米汤治好了岛民的脚气病。现在我们大都知道,饮食中长期缺乏维生素B1容易患脚气病,而糙米中富含多种维生素,特别是维生素B1。
“维生素”问世
随着后续的研究,科学家们发现食物中确实存在一类“活性因子”,并且认为“活性因子”是人体保持健康所必需的,独立于已发现的各种营养素的物质。
年化学家卡西米尔·芬克分离出了这种“活性因子”,并提出这种物质中含有氮,属于“胺”类,于是给这类物质起名叫“维生素胺(Vitalamines)”。
(是的,你没看错)
看到这,你可能会“咦”出来。别急,“维生素胺”只是曾用名而已啦。后来科学家发现这种物质并不是“胺”,于是把名字中最后一个字母“e”去掉,于是“维生素胺”变成了“维生素(Vitamin)”。
02
维生素家族与诺贝尔奖谁还没有个兄弟姐妹?
循着前人研究的思路,很多科学家投入到对维生素的研究中。
结果发现,很多疾病似乎都与缺乏维生素相关。例如,极夜地区的人易得佝偻病,欧洲数百万人被患糙皮病、夜盲症、恶性贫血等疾病困扰,等等。
而后续对维生素的分离、提取和理化特征分析,使我们逐渐得到了一个庞大的维生素家族。科学家们把维生素家族的兄弟姐妹们分门别类,依发现顺序以英文字母A、B、C、D、E等命名,然后把作用相近的归为一族。
(维生素发现年份和缺乏症)
于是我们就听到了维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D......
咳咳,总之维生素家兄弟姐妹真的很多!
说到维生素的作用,如果你对饮食营养有所了解,你可能会知道维生素A主要和视觉功能有关,如果缺乏可能导致夜盲症。而维生素E主要与抗氧化、延缓衰老有关。
如果你想了解不同维生素的作用,可以找到少年时75《与时俱进的营养学》一探究竟。
这个家族贡献了17个诺贝尔奖
20世纪初,除埃克曼对糙米和脚气病的研究之外,许多科学家也对维生素感兴趣,并投入了对维生素的研究之中。例如,高兰·霍普金斯用啮齿动物饮食对照实验,证明了哺乳动物的饮食中存在一种尚未被发现的物质,并确立了维生素的概念。
这些发现多次得到诺贝尔奖提名,但由于这些研究均没有分离出维生素实体,缺乏更加有利的证据证实维生素确实存在,研究者们始终未能得奖。
直至年,两名荷兰科学家从爪哇岛的米糠中分离出了维生素B1的纯晶体,埃克曼和霍普金斯才获得了维生素的第一个诺贝尔生理学和物理学奖。
到现在为止,科学家们在维生素研究领域的发现,共拿到了17个诺贝尔奖。
03
维生素对人到底有多重要?维生素是人体必需营养素,对人的健康很重要
就像蛋白质、脂肪、糖类、水一样,维生素也是人体维持健康状态所必需的营养素。
但实际上,维生素与蛋白质、脂肪等营养素又有所不同,维生素并不直接参与构建组织和器官,也不会直接提供能量,而是作为辅酶,促进人体对其他营养物质的吸收、利用等代谢过程。
辅酶到底是啥呢?
辅酶就是帮助酶实现催化剂作用的物质。如下图,不含辅酶的酶叫做“脱辅酶”,只有当辅酶与之结合,它们才能作为一个整体(全酶)与反应的底物结合,否则反应就无法正常进行。
(图片来源:少年时75《与时俱进的营养学》)
如果人体缺乏某种维生素,就可能出现代谢异常而影响健康。例如,维生素D作为辅酶的作用,是促进机体对血液中钙、磷的吸收和利用。如果缺乏维生素D,摄入再多的钙也无法被充分利用,人还是可能患骨质疏松、佝偻病。
维生素只能从外界获得
我们人体很神奇,吃了蛋白质,经过消化道分解成氨基酸后,能作为原料再次合成人体所需的氨基酸或蛋白质。
但绝大多数维生素,人体是无法合成的,只能从外界获得。大部分维生素能从食物中获得,例如,我们能从动物肝脏、奶类、蛋黄中获得维生素A,从谷类、豆类、粗粮中获得B族维生素。
而有些维生素在天然食物中含量比较低,需要通过补充剂中获得。例如维生素D,新生儿出生后不久就需要每日保证10ug(IU)维生素D的摄入量,特别是母乳喂养的宝宝,母乳中维生素D含量微乎其微,必须通过补充剂来获得足量维生素D。而有指南建议维生素D需要终生补充,成人每天也需要补充10ug(IU)维生素D,65岁以上老人则需要每日补充15ug(IU)。
你可能会问,不是说通过晒太阳就能合成维生素D么?
理论上可以,但实际上不可行。
虽然人的皮肤在紫外线照射下能合成维生素D,但由于我们所处地理位置,不能保证全年光照条件都非常好,加之我们每天暴露在日光下时间远远不足,很难通过皮肤合成足够的维生素D。
04
既然维生素那么重要,我买点补剂吃吃?据报道,当今世界维生素补剂市场市值千亿级别。
一方面,维生素家族的功能是如此广泛,与疾病的关系是如此紧密,商家会以“预防疾病”“延缓衰老”等功能作为营销热点来推广维生素补剂。
另一方面,很多人会把维生素作为提高免疫力的“神器”,“吃了总比不吃强”,甚至在新冠肺炎病毒大流行期间有传言认为补充维生素C、D能预防和治疗新冠肺炎。
(世界卫生组织辟谣消息)
而且,有些特殊膳食结构(如挑食、节食)的人,担心自己日常摄入缺乏营养,很多会转而寻求复合维生素的帮助。
但其实,维生素不能盲目补充。
首先,均衡饮食能满足身体对绝大多数维生素的需求。
我们能从肝脏、蛋黄、奶类、深绿色蔬菜中获得维生素A;能从谷物、杂豆和瘦肉中获得维生素B1;能从奶类、杂豆、鱼和肉中获得维生素B2;能从鱼、禽、瘦肉、蘑菇中获得维生素B3和维生素B6;能从新鲜蔬菜、水果中获得维生素C......
《中国居民膳食指南()》认为,保证食物多样性,是保证人体获得全面、足量营养的关键。如果能做到每天不重复食物达12种以上,每周达到25种以上,这样的饮食结构就能保证均衡足量的营养摄入。绝大多数种类维生素的摄入量也基本能够得到保证。
其次,单独补充维生素反而会破坏营养均衡。
食物多样性才是保证人体获得全面充足营养的关键。人体必需的营养素超过40种,每种食物含有的营养素种类、量各有不同,就像前文提到的,不同食物相互搭配,基本能保证人体摄入足够的营养。
如果不注重饮食结构调整,挑食或节食,而只单独补充维生素,那么其他营养素的摄入就会不足。长期依赖维生素补剂,身体得不到全面的营养补充,可能会引起其他营养素缺乏的问题。
最后,有些维生素补充过量有中毒的风险。
如果你饮食结构中食物种类丰富,也热衷补充维生素,可能会遇到维生素补充过量的问题。
实际上,维生素根据溶解性之可以分为两类,脂溶性维生素和水溶性维生素。
脂溶性维生素,例如维生素A、维生素D等,需要伴随着脂质消化吸收才能被机体利用。脂质被小肠绒毛细胞消化、吸收后,经过淋巴系统,进入肝脏,随后才会进入血液被机体利用,这个过程需要较长时间。也就是说,一旦脂溶性维生素摄入过量,就会大量、长时间储存在肝脏这个中转站,可能会对肝脏有一定损害。
而水溶性维生素,例如维生素C、维生素B,在随食物进入体内后会迅速被消化吸收,参与代谢,而未被利用的维生素,则会进入血液,随血液循环迅速被代谢掉,一般不会出现过量的危害。但如果短时间内摄入量过大,也可能有引发急性中毒的风险。
(9~13岁青少年维生素每日摄入量上限及过量危害)
所以说,对于维生素的补充,应该首选食补。如果确实觉得自己需要吃维生素补剂,也需要考虑身体对维生素的需要量。补充维生素,也不是越多越好。
参考:《中国居民膳食指南()》
如果你对营养与饮食有兴趣,可以看看少年时75《与时俱进的营养》哦!
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