维生素E

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维生素E
药物种类
RRR alpha-tocopherol.png
維他命E的RRR-α-生育酚形式。
用途維他命E缺乏症英语Vitamin E deficiency
抗氧化劑
生物目标活性氧類
ATC代码A11HA03
外部链接
MeSHD014810
AHFS/Drugs.comMedFacts天然产品

維他命E(英語:Vitamin E)是一組八種的脂溶性維他命[1],包括了四種生育酚及另外四種生育三烯酚英语Tocotrienol。它是最主要的抗氧化劑之一,它不溶於,卻可溶於脂肪乙醇有機溶劑中,於油炸時其活性會明顯降低;對熱力和酸性穩定,對鹼性不穩定;對氧氣敏感,但對熱力不敏感。維他命E缺乏症英语Vitamin E deficiency很罕見,這通常是由於脂肪的消化存在潛在問題,而非飲食中缺乏維他命E[2]引起的。缺乏維他命E會引致神經系統疾病英语Neurological disorder[3]。維他命E也是一種抗氧化劑,保護細胞膜免受活性氧的侵害[1][3]

在世界上,各政府組織建議成年人每天在7-15毫克的範圍內攝入維他命E。截至2016年,根據全球100多項研究的總結,其消秏量低於建議水平,該研究報告的α-生育酚的平均飲食攝入量為每天6.2 mg[4]。以α-生育酚為營養補充品進行研究,每天的劑量高達每天2,000mg的結果好壞參半[5]。人口研究表明,食用富含維他命E的食物或自行選擇服用維他命E的營養補充劑的人,心血管疾病癌症認知障礙症和其他疾病的發生率較低,但在安慰劑對照的臨床測試不能總是得出同樣的結果[1],並且有跡象表明維他命E的補充(每天≥400IU且維持至少一年)實際上跟死亡率所有成因的適度增加有關[6]。截至2017年,維他命E仍然是臨床研究的活躍話題[7]。這裡尚未有循證醫學證據證明於護膚品使用維他命E是有效的[8]。天然和合成的生育酚均會產生氧化,因此在膳食補充劑中會被化,產生生育酚乙酸酯英语Tocopheryl acetate以達到其穩定的目的[1][9]

生育酚和生育三烯酚都以α(阿爾法)、β(貝塔)、γ(伽瑪)和 δ(德爾塔)的形式存在,這取決於苯甲醇環上甲基的數量和位置來決定[3][10]。所有這些維他命中的全部八種均具有色原烷英语Chromane雙環,並帶有氫原子以減少自由基羥基疏水性的側鏈,讓它可滲透到生物膜中。在多種不同形式的維他命E中,γ-生育酚是北美飲食中最常見的形式,但是α-生育酚具有最強的生物活性[1][11]。棕櫚油是生育三烯酚的來源。

維他命E於1922年被發現,於1935年分離並於1938年首次合成。由於首先確定了維生素活性對於受精卵導致活產(在大鼠中)是必不可少的,因此它在希臘語中被命名為「生育酚(tocopherol)」,意思為「出生」、「承受」和「攜帶」[12][13][14]。天然從植物油中提取的α-生育酚,或者最常見的是合成乙酸生育酚乙酸酯,是一種流行的飲食補充劑,它既可以單獨購買也可以摻入綜合維他命產品中,也可以摻入油或乳液中於皮膚上使用[1][8]

在缺乏维生素E后进行补充,能促進性激素分泌,使男子精子活力和數量增加;使女子雌性激素濃度增高,提高生育能力,預防流產。 近来还发现维生素E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应,使末梢血管扩张,改善血液循环。维生素E苯环上的酚羟基被乙酰化, 酯水解为酚羟基后为生育酚。人们常误认为维生素E就是生育酚

功能[编辑]

生育酚功能透過將H原子供給自由基(X)。

維他命E作為維他命可能具有多種作用[3]。許多生物學功能已經被假定,包括作為脂溶性抗氧化劑的作用[3]。在這種作用下,維他命E充當著自由基清除劑,把氫原子(H)傳遞給自由基。在323kJmol那裡,生育酚中的O—H鍵比其他大部分的苯酚弱了大約10%[15]。這種薄弱的紐帶容許維他命為超氧化氫及其他自由基貢獻一個氫原子,從而將其破壞作用降至最低。在透過維他命C等氫供體的氧化還原反應,如此產生的生育酚自由基被重用為生育酚[16]。由於維他命E是脂溶性的,因此它可以摻入到細胞膜中,從而保護細胞免受氧化損害。維他命E可影響基因表達[17],是一種酶活性調節劑,例如是蛋白激酶C(PKC)— 那在平滑肌生長中發揮作用 — 維他命E參與了PKC失活以抑制平滑肌生長[18]

維他命E的功能:

  • 維他命E有助防止多元不飽和脂肪酸及磷脂質被氧化,故可維持細胞膜的完整性,並可保護維他命A不受氧化破壞,並一再加強其作用;
  • 維他命E可與碘結合為化合物,已證實能預防維他命E缺乏症英语Vitamin E deficiency相關症狀的發生;
  • 維他命E有防止血小板過度凝集的作用,並增進紅血球膜的安定及紅血球的合成;
  • 維他命E可減少因空氣污染引起的效應,繼而使肺部的傷害降低;
  • 維他命E可維持細胞的呼吸,減少老人斑的沉積對神經系統和骨骼肌具有保護作用;

一些研究報告顯示維他命E與防癌、抗老化有關,不過未得到廣泛證實。人體神經肌肉系統的正常發育和視網膜的功能需要充足的維他命E。神經系統在產生神經遞質的過程中,伴隨大量自由基的產生,因此在製造線粒體和神經系統的軸突膜受自由基損傷方面是必須使用到維他命E。適當攝入維他命E將有助於精子活力和整個精子健康,長期服用可以提高男性的性慾水平[19]

攝取不足[编辑]

維他命E缺乏症在人類中很罕見,那是由於飲食中脂肪吸收或代謝異常所致,並非由維他命E含量低的飲食中形成[2]。代謝遺傳異常的一個例子是α-生育酚轉移蛋白英语Alpha-tocopherol transfer protein(α-TTP)編碼的基因突變。具有這種遺傳缺陷的人類儘管攝入了正常分量的維他命E,都會表現出漸進式神經退行性疾病,稱為「維他命E缺乏症的共濟失調(AVED)」。那些人需要大量的α-生育酚作為膳食補充劑以彌補α-TTP的缺乏[20][21]。由於吸收不良或代謝異常引起的維他命E缺乏症會引致神經系統疾病這是因為髓磷脂的結構和功能改變使沿著神經的電脈衝傳導不良所致。除共濟失調外,維他命E缺乏症還會引起周邊神經病變肌病英语Myopathy視網膜病變英语Retinopathy免疫反應受損[2][3]

其他由於缺乏維他命E引起的問題:

动物患病:

測試水平[编辑]

全球一百多項人類研究的摘要報導指,血清裡α-生育酚的中位數為22.1µmol/L,並將α-生育酚缺乏症定義為<12 µmol/L。它引用了一項建議,即血清α-生育酚濃度應≥30 µmol / L,以把健康效益最大化[4]。相反,美國飲食參考攝入量中的維他命E得出的結論是,血漿濃度為12µmol/L足以達到正常的離體過氧化氫引起的溶血[2]。2014年的一篇評論把低於每公升9μmol定義為不足,每公升9-12µmol為邊際,而每公升高於12µmol為足夠[22]

血清濃度會隨年齡增長而增加。這歸因於以下事實:維他命E在摻入脂蛋白的血液中循環,並且血清脂蛋白的濃度會隨著年齡的增長而增加。嬰幼兒有著低於不足的門檻的風險更高[4]。囊性纖維化和其他脂肪吸收不良的情況,這會導致血清中的維他命E下降。膳食補充劑會增加血清中的維他命E[2]

膳食[编辑]

建議每日攝取量[编辑]

美國維他命E建議量(毫克/每天)[2]
AI(0至6個月大嬰幼兒) 4
AI(7至12個月大嬰幼兒) 5
RDA(1至3歲兒童) 6
RDA(4至8歲兒童) 7
RDA(9至13歲兒童) 11
RDA(14至18歲青少年) 15
RDA (19+歲以上成年人) 15
RDA(懷孕期婦女) 15
RDA(哺乳期婦女) 19
UL(成年人) 1,000

維他命E的建議每日攝取量是根據α-生育酚形式而計算出來,因為它是最活躍或最可用的形式。當時,美國進行兩次全國調查、全國健康和營養考試調查(NHANES III 1988-91)和(1994 CSFII)的調查結果顯示,大部分美國人的飲食量無法提供足夠維他命E。

  • 從食物攝取維他命E的建議每日攝取量為15毫克,相等於22個IU的自然維他命E或33個IU的人工合成維他命E。
  • 美國食品暨藥物管理局(FDA)對於維他命E的每日攝取建議量(RDA)僅僅20個IU至30個IU,其實20個IU或30個IU的維他命E攝取量可由食物中獲取。
  • 因為標準多種維他命通常包含大約30個IU,需要另外一個維他命E補充去達到水平。
  • 目前的指引認為每天補充超過1,000毫克的維他命E被認為不安全,等於1,500個IU自然來源維他命E,或1,100個IU的人工合成維他命E[23]

美國醫學研究所(2015年更名為美國國家醫學研究院英语National Academy of Medicine)於2000年更新了維他命E的估計平均需求量(EAR)和建議膳食許可量(RDA)[2]。14歲及以上的男女維他命E的EAR為每天12毫克,RDA為每天15毫克。RDA高於EAR,RDA的數值是高於EAR的,從而確定能夠覆蓋需求高於平均水平的人群的量。對於12個月以下的嬰兒,其足夠的攝入量(AI)為每天4至5毫克。為了安全起見,在有充分證據的情況下,為維他命和礦物質設定了參考膳食攝取量(UL)。大鼠的出血性作用被選為關鍵終點以透過從最低可觀察到的不良反應水平(LOAEL)開始計算參考膳食攝取量,並通過不確定性因子計算來處理參考膳食攝取量。最終得出的結果是把參考膳食攝取量設置為每天1,000毫克[2]。估計平均需求量(EAR)、建議膳食許可量(RDA)、足夠的攝入量(AI)及參考膳食攝取量(UL)統稱為參考膳食攝取量(DRI)[2]

歐洲食品安全局(EFSA)英语European Food Safety Authority將這些信息的集合稱為膳食參考值,以人口參考攝入量(PRI)代替RDA,平均需求量代替EAR。AI和UL的定義跟美國的相同。對於10歲及以上的男女,PRI分別設定為每天11和13毫克。懷孕期的PRI為11毫克,而哺乳期為每天11毫克。對於1-9歲的兒童,PRI值從每天6毫克增加至每天9毫克。這些PRI值都低於美國的RDA[24]。歐洲食品安全局審查了相同的安全性問題,並將UL設定為每天300毫克。歐盟使用凝血功能為關鍵效果,確認在一項人體試驗中,未觀察到使用每天540毫克會出現不良反應,使用兩種不確定因素得出每天270毫克的UL,然後四捨五入為每天300毫克[25]

日本國立衛生研究院設定的AI低於美國的RDA或歐盟的PRI及中間的UL:對於成年人AI,男性為每天7毫克,女性為每天6.5毫克,成年人的UL劑量為每天650–700毫克(女性),和每天750–900毫克(男性),具體數字取決於年齡[26]。印度建議每天攝入8至10毫克,並且沒有設定UL[27]世界衛生組織建議成年人每天攝入10毫克[4]

攝入量低於政府的建議。根據全球100多項研究的總結報告指,α-生育酚的平均攝入中位數為每天6.2毫克[4]。美國政府的調查結果顯示,成年女性的平均消秏量為每天8.4毫克,而成年男性的平均消秏量為每天10.4毫克[28]。兩者均低於RDA的每天15毫克。

食物標纖[编辑]

用於美國食品和膳食補充劑標籤,每份的含量表示為每日數值的百分比(%DV)。用於維他命E的標籤中,每日數值的100%為30個IU,但該數值自2016年5月27日起被修訂為15毫克,以使它與RDA達成一致的協議[29][30]。截至2020年1月1日,對於每年食品銷售額超過1,000萬美元或以上的製造商必須符合最新的標籤規定,以及每年食品銷售額不足1,000萬美元的製造商必須於2021年1月1日之前符合最新的標籤規定[31][32][33]。在2020年1月1日履約日期之後的首六個月中,FDA計劃與製造商合作,以滿足新的營養成分標籤要求,並且在此期間將不會專注於針對這些要求的執法行動[31]參考每日攝入量中提供了新舊成人每日數值表。歐盟法規要求標籤上標明能量、蛋白質、脂肪、飽和脂肪、碳水化合物、糖和鹽。如果大量存在的話,可能會顯示出自願營養成分。取而代之的每日數值,數量以參考攝入量(RI)的百分比顯示。對於維他命E,2011年把100%的RI設定為12毫克[34]

來源[编辑]

美國農業部(USDA)的農業研究服務部維持著食物成分數據庫。最後一個主要修訂版本是2015年9月的第28版。除了表中顯示的自然來源外,某些即食穀物、嬰兒配方食品、液體營養產品和其他食品也都添加了α-生育酚[35]

植物來源[35] 數量
(毫克/每100克)
小麥胚芽油 150
榛子 47
菜籽油西洋油菜的油 44
葵花籽油 41.1
紅花 34.1
杏仁 39.2
提子核油 28.8
葵花籽仁 26.1
杏仁 25.6
杏仁奶油 24.2
向日葵 19
芥花籽油 19
玉米油 19
植物來源[35] 數量
(毫克/每100克)
穀物胚芽 19
菜籽油 17.5
棕櫚油 15.9
花生油 15.7
人造牛油 15.4
榛子 15.3
粟米油 14.8
橄欖油 14.3
大豆油 12.1
松子 9.3
花生醬 9.0
花生 8.3
食物來源[35] 數量
(毫克/每100克)
爆谷 5.0
開心果果仁 2.8
蛋黃醬 3.3
牛油果 2.6
菠菜 2.0
蘆筍 1.5
西蘭花 1.4
腰果 0.9
麪包 0.2-0.3
糙米 0.2
馬鈴薯意式麵食 <0.1
動物來源[35] 數量
(毫克/每100克)
1.0-2.8
1.7
牛油 1.6
芝士 0.6-0.7
1.1
0.3
牛肉 0.1
豬肉 0.1
全脂 0.1
脫脂 0.01

其他天然的維他命E來自:

補充劑[编辑]

用於承載大量維他命E的軟膠囊。

維他命E是脂溶性的,因此膳食補充劑產品通常以維他命形式存在,以醋酸酯化產生生育酚乙酸酯,並溶於軟膠囊中的植物油中[1]。對於α-生育酚,每劑量的範圍從100到1000個IU。少量摻入到多種維他命/礦物質片劑中。γ-生育酚和生育三烯酚補充劑也可以從膳食補充劑公司獲得。後者是從棕櫚油或是胭脂樹油的提取物。

食品強化[编辑]

世界衛生組織對維他命E的食品強化並沒有任何建議[36] The Food Fortification Initiative does not list any countries that have mandatory or voluntary programs for vitamin E.[37]。嬰兒配方奶粉中也含有α-生育酚。在某些國家/地區,某些品牌的即食穀物、液體營養產品和其他食品都含有α-生育酚作為添加成分[35]

副作用[编辑]

攝取過量[编辑]

美國食品和營養委員會把動物模型證明參考膳食攝取量(UL)設定為每天1,000毫克(1,500 IU),該模型顯示了高劑量時的出血情況[2]歐洲食品安全局英语European Food Safety Authority審查了相同的安全性問題,並將UL設定為每天300毫克[25]。一項長期臨床試驗的綜合分析報告指,當α-生育酚是唯一使用的補充劑時,全因死亡率非顯著的增加了2%。同一綜合分析顯示,單獨使用α-生育酚或與其他營養素(維他命A、維他命C、β-胡蘿蔔素、硒)[5]。另一項綜合分析報告指,當α-生育酚是唯一的補充劑時,全因死亡率非明顯的增加了1%。分組分析報告指天然(植物提取)或合成的α-生育酚之間沒有區別,或是每天使用量是否少於或大於400個IU[38]。有報導指在護膚產品中使用維他命E衍生物(例如護膚產品中的生育酚亞油酸酯和生育酚乙酸酯)會導致維他命E引起過敏性接觸性皮炎。儘管其廣泛使用的發病率較低[39]

一些報告中顯示其副作用很不常見,但因其為油溶性維他命,易造成蓄積。雖其副作用不多見,可是其副作用依然存在,且過量攝食易造成體內大量的蓄積,故應盡量避免長期過量攝食。

  • 美國約翰霍普金斯大學醫學院/美國心臟健康協會/美國醫學會期刊(JAMA)研究及文件指出,市面上的高單位維他命E,不但不能預防心臟病或癌症,且患有心血管疾病或糖尿病的中高齡患者,服用後反而增加心臟病發的機率。(本文引述來自美國約翰霍普金斯大學醫學院/美國心臟健康協會/美國醫學會期刊(JAMA)的研究發表及期刊文件)
  • 血脂過高,血液凝固障礙。
  • 血清甲狀腺素下降。
  • 腸胃不適。
  • 降低维生素A维生素K的利用。
  • 頭昏暈眩噁心疲勞等。
  • 根据美国国家癌症研究所资助的研究项目证实常年每日服用400毫克维生素E的男性为研究对象,经年服用的男性罹患前列腺癌几率较服用安慰剂的对照组增加17%。

藥物相互作用[编辑]

當從食物中攝取時,構成膳食維他命E的α-生育酚、其他生育酚和生育三烯酚的含量,似乎不會引起任何跟藥物的相互作用。每天攝入超過300毫克的α-生育酚作為膳食補充劑可能導致跟阿士匹靈華法林諾瓦得士環孢素產生相互作用,從而改變功能。對於阿士匹靈和華法林,大量的維他命E可能會增強抗血凝作用[3][40]。一項小型試驗證明,每天400毫克維他命E會降低抗乳腺癌藥物泰莫西芬(Tamoxifen)的血藥濃度。在多項臨床試驗中,維他命E降低了免疫抑製劑環孢素A的血藥濃度[40]美國國家衛生院的膳食補充劑辦公室提出了一種憂慮,維他命E可能會抵消抗癌放射療法的機制和以及某些類型的化學療法的作用,因此建議不要在這些患者群中使用。其引用的參考文獻報導了減少的治療不良反應,但癌症生存期具較差的情況,從而增加了通過治療增加了腫瘤保護免受預期的氧化損傷的可能性[3]

代謝[编辑]

生育三烯酚和生育酚,後者包括合成的α-生育酚的立體異構體,維他命E在膽酸、胰液和脂肪的存在時,在脂酶的作用下混合形成乳糜微粒,在小腸上部經非飽和的被動彌散方式被腸腔的上皮細胞吸收,並分泌到通往肝臟的肝門靜脈中。各種形式的維他命E被吸收後大多由乳糜微粒攜帶經淋巴系統到達肝臟,其吸收效率估計為51%至86%[2],這適用於所有維他命E家族 — 在吸收過程中,維他命E跟其他維他命之間沒有區別。肝臟中的維他命E通過乳糜微粒和極低密度脂蛋白(VLDL)的載體作用進入血漿。乳糜微粒在血循環的分解過程中,將吸收的維他命E轉移進入脂蛋白循環,其他的作為乳糜微粒的殘骸。α-生育酚的主要氧化產物是α-生育醌,在脫去含氫的醛基生成葡糖醛酸。葡糖醛酸可通過膽汁排泄,或進一步在腎臟中被降解產生α-生育酸從尿酸中排泄。未吸收的維他命E會通過糞便排出體外。

此外,維他命E透過膽汁經肝臟排泄到腸腔中,它可通過糞便重新吸收或排泄,並且所有維他命E都會被代謝,然後通過尿液排出體外[2][41]

到達肝臟後,RRR-α-生育醇優先被α-生育酚轉移蛋白英语Alpha-tocopherol transfer protein(α-TTP)吸收。所有其他形式均被降解為2'-羧乙基-6-羥基苯並烷(CEHC),這個過程涉及截去分子的植酸尾,然後進行硫酸化或醣醛酸化。這使分子具有水溶性,並讓它可經尿液排出。α-生育酚也可通過相同的過程降解為2,5,7,8-四甲基-2-(2'-羧乙基)-6-羥基苯並二氫吡喃(α-CEHC),但速度較慢,因為它受到α-TTP的部分保護。大量攝入α-生育酚會導致尿中α-CEHC值升高,因此這似乎是處置過量維他命E的一種方法[2][41]

α-生育酚轉移蛋白由8號染色體上的TTPA基因編碼。RRR-α-生育醇的結合位點是對親和力較低的β-,γ-或δ-生育酚來說是個疏水口袋,或具有對掌性2位的S構型的立體異構體。生育三烯酚也不適合,因為植酸尾中的雙鍵形成了一個剛性構型,這跟α-TTP口袋也不匹配[41]。儘管攝入了正常分量的維他命E,TTPA基因的罕見遺傳缺陷是導致人們表現出漸進的神經退行性疾病,這被稱為維他命E缺乏症的共濟失調(AVED)。這需要大量的α-生育酚作為膳食補充劑以彌補α-TTP的缺乏[20]。α-TTP的作用是將α-生育酚移動到肝細胞的質膜(肝細胞),在那裡可以將其整合到新創建的極低密度脂蛋白(VLDL)分子中。這些東西把α-生育酚傳送至身體其他部分的細胞中。作為優先處理的結果的一個例子,美國飲食中每天攝入約70mg的γ-生育酚而血漿濃度約為2–5µmol/L;同時,飲食中的α-生育酚約為每天7毫克,但血漿濃度在每公升11-37µmol的範圍內[41]

α-TTP對維他命E的維他命親和力[41]

維他命E複合物 親和力
RRR-α-生育酚 100%
β-生育酚 38%
γ-生育酚 9%
δ-生育酚 2%
SSR-α-生育酚 11%
α-生育三烯酚 12%

歷史[编辑]

維他命E早於1922年由赫伯特·麥克林·伊文斯英语Herbert McLean Evans嘉芙蓮·畢曉普英语Katharine Bishop發現[12],並於1935年由伊文斯及格拉迪斯·安德森·愛默生英语Gladys Anderson Emerson加利福尼亞大學柏克萊分校以純淨形式把它首次分離出來[13],他們在研究生殖過程中發現,一種脂溶性膳食因子對大白鼠的正常繁育必不可少,這種因子於1924年被命名為維他命E。在使用完全去除維他命E的飼料後可以引起大鼠的不孕症。在之後的動物實驗中,研究人員發現,若小白鼠缺乏維他命E則會出現心、肝和肌肉退化以及不生育;而大鼠則雄性永久不生育,雌性不能懷能懷上足月鼠胎,同時還有肝退化、心肌異常等症狀;猴子身上就會出現貧血、不生育、心肌異常。由於維他命活性首先被確定為飲食中的生育因子(在大鼠中),所以其被命名為「生育酚」是源自希臘語單詞「τόκος(出生)」及「φέρειν(承受或攜帶)」,總之其意思為「攜帶懷孕」,其末尾的「-ol」表示其狀態為為化工醇。加利福尼亞大學的希臘文教授喬治·卡爾霍恩(George M. Calhoun)在命名過程中獲記為提供協助的人[14]

維他命E的結晶體於1936年被分離出來,艾哈德·費爾霍茲英语Erhard Fernholz在1938年闡明了其結構,此後不久的1938年,瑞士化學家保羅·卡勒]和他的團隊首先對其進行了合成[42]

1946年首次提出維他命E在冠心病中的作用[43][44]。隨後,同一研究小組進行了更多的心血管方面的工作[45],其中包括一項建議,即大劑量的維他命E可以減慢甚至逆轉動脈粥樣硬化的發展[46]

維他命E在嬰兒營養中的作用已有很長的研究歷史。從1949年開始,有一項針對早產兒的試驗表明,口服α-生育酚對水腫顱內出血溶血性貧血英语Hemolytic anemia早產兒視網膜病變具有保護作用[47]。2003年《Cochrane》的一份調查報告得出結論,在早產嬰兒中補充維他命E可以降低顱內出血和視網膜病變的風險,但要注意敗血症的風險會增加[48]

發現維他命E接近50年後,《美國醫學會雜誌》上的社論題為「尋找疾病的維他命」,從部分內容中讀到「 ...研究揭示了許多維他命的秘密,但沒有一定的治療用途,在人類中也沒有明確的缺乏症」。動物發現實驗指它是成功懷孕的必要條件,但是對於容易流產的婦女則沒有發現任何好處。血管健康的證據被認為令人信服的。該篇社論最後提到了一些預防幼兒溶血性貧血的人類初步證據[49]

1980年代,研究人員發現,人類如果缺乏了維他命E則會引發遺傳性疾病和代謝性疾病。隨著往後深入的研究,研究人員又認識到維他命E在預防心腦血管疾病、腫瘤、糖尿病及其他併發症、中樞神經系統疾病、運動系統疾病、皮膚疾病等各方面具有廣泛的作用。然而,在2004年的綜合分析顯示,維他命E補充劑跟心血管事件(非致命性中風或心肌梗塞)或心血管疾病死亡率之間並沒有關聯[50]。人們長期以來一直相信,局部使用含油的維他命E有益於燒傷和傷口癒合[51]。即使科學評論一再駁斥了這個主張,這主張依然存在[8][52][53]

合成[编辑]

生物合成[编辑]

進行光合作用的植物、藻類藍綠藻可合成生育酚。該化合物的化學家族由由四種生育酚和四種生育三烯酚組成;該化學家族在營養方面被稱為維他命E。其生物合成始於形成分子閉環部分的尿黑酸(HGA)。該側鏈連接(針對生育酚而言是飽和的,對於生育三烯酚多不飽和)。兩者的合成途徑是相同的,因此會創建γ-並從中創建α-或Δ-,然後是所述的β-化合物[54][55]。生物合成發生於色素體之中[55]

至於植物為何合成生育酚,其主要原因似乎是抗氧化活性。植物的不同物種和不同的部分是由不同的生育酚鉻醇所支配。其主要形式是存在於樹葉中,因此綠葉蔬菜中的是α-生育酚[54]。其位置在葉綠體的細胞膜中,以靠近進行光合作用[55]。該功能是為了防止陽光的紫外線輻射對其造成損害。在正常的生長條件下,α-生育酚的存在似乎不是必不可少的,因為還有其他光保護性化合物,並且通過突變失去合成α-生育酚能力的植物表現出正常的生長。然而,例如在乾旱、高溫或鹽誘導的氧化脅迫等緊張的生長條件下,若植物具有正常的合成能力,其生理狀態就會更優越[56]

種子富含脂質,可為發芽期和早期生長提供能量。生育酚可以保護種子脂質免於氧化和變腐臭[54][55]。生育酚色素的存在延長了種子的壽命,並促進了成功的發芽和幼苗生長[56]。γ-生育酚在大多數植物物種的種子中佔主導地位,但也有例外。對於低芥酸菜子油、玉米和大豆油,γ-生育酚的含量是高於α-生育酚的含量,但是對於紅花、向日葵和橄欖油,此情況恰恰相反[54][55][57]。在常用的食用油中,棕櫚油的獨特之處在於生育三烯酚的含量高於生育酚的含量[57]。種子生育酚含量還取決於環境脅迫因素。例如,在杏仁中,乾旱或高溫會增加堅果中α-生育酚和γ-生育酚的含量。在同一篇文章還提到乾旱會增加橄欖的生育酚含量,熱力對大豆也有同樣效果[58]

工業合成[编辑]

天然來源的d-α-生育酚可以從種子油中提取和純化,或γ-生育酚可以被提取、純化和甲基化以生成d-α-生育酚。對比從植物中提取的α-生育酚,工業合成產生dl-α-生育酚也稱為d-α-生育酚。「它是由甲苯和2,3,5-三甲基對苯二酚的混合物合成的,在氯化氫氣體為催化劑的情況下,該混合物使用鐵與異植醇反應生成『全外消旋α-生育酚』,並在氯化氫氣體的存在下使用鐵作為催化劑。該反應混合物以苛性鈉水溶液過濾並萃取。甲苯通過蒸發去除,並通過真空蒸餾純化其殘留物『全外消旋α-生育酚』。」其成分的規格純度為>97%[59]。這種合成的dl-α-生育酚的含量具有d-α-生育酚大約50%的效力。用於人類或飼養動物的膳食補充和強化食品的製造商會利用乙酸琥珀酸把維他命的苯酚形式轉化為,是因為這些酯在化學上更穩定,可提供更長的保質期。酯形式在腸道中被去酯化並作為游離的α-生育酚被吸收。

化學[编辑]

生育酚(Tocopherol)的基本化學結構。
RRR α-生育酚;其手性點是位於三個虛線連接到側鏈的位置。

生育酚主要有四種衍生物,按甲基位置分為α、β、γ和δ四種。與生育酚相關的化合物生育三烯酚在取代基不同時活性是一定的,但生育酚的活性會明顯降低。

維他命E的營養成分是相當於100%的RRR-α-生育酚活性存量來定義。那些貢獻α-生育酚活性的分子是四個生育酚和四個生育三烯酚,其中每個組別由四個前綴以α-、β-、γ-和δ-為標識的四個組別中。
對於α-生育酚的三個R中,每一個均具有一個連接的甲基(CH3);
對於β-生育酚:R1 = 甲基組,R2 = H,R3 = 甲基組;
對於γ-生育酚:R1 = H,R2 =甲基組,R3 =甲基組;
對於δ-生育酚:R1 = H,R2 = H,R3 =甲基組;
對於生育三烯酚存在相同的構型,除了疏水性側鏈外,它具有三個碳-碳雙鍵而生育酚具有飽和的側鏈[41]

下表列出用以下官能團取代後生育三烯酚與生育酚的活性比:

衍生物 R1 R2 R3 活性比(%)
α CH3 CH3 CH3 100
β CH3 H CH3 40
γ H CH3 CH3 10
δ H H CH3 1

立體異構體[编辑]

除了通過甲基的位置區分生育酚和生育三烯酚外,生育酚的植酸尾還具有帶著三個可以向右或向左方向的手性點或中心。α-生育酚的天然植物形式是RRR-α-生育酚,又稱為d-生育酚,而合成形式(所有外消旋全消旋維他命E,也是dl-生育酚)隨著生物等效性的降低,也是相等於八個立體異構體(RRR、RRS、RSS、SSS、RSR、SRS、SRR及SSR)的相同部分,因此1.36毫克的dl-生育酚被認為等同於1.0毫克的天然形式的d-生育酚。換句話說,合成物具有天然藥效的73.5%[41]

Form Structure
α-生育酚英语alpha-Tocopherol Tocopherol, alpha-.svg
β-生育酚英语beta-Tocopherol Beta-tocopherol.png
γ-生育酚英语gamma-Tocopherol Gamma-tocopherol.png
δ-生育酚英语delta-Tocopherol Delta-tocopherol.png
生育酚乙酸酯英语Tocopheryl acetate Tocopheryl acetate.png

生育酚[编辑]

生育三烯酚的一般化學結構。

α-生育酚英语alpha-Tocopherol是一種親脂性抗氧化劑,在穀胱甘肽過氧化物酶的途徑中起作用[60],在脂質過氧化連鎖反應中產生的脂質自由基反應而氧化,從而保護細胞膜不受氧化[1][61]。這樣可以除去自由基中間體,並防止氧化反應繼續進行。在該過程中產生的被氧化的α-生育酚自由基可通過其他抗氧化劑的有機氧化還原反應還原形式循環回活性物質,如抗壞血酸視黃醇泛醇英语Ubiquinol[62]。維他命E的其他形式具有其獨特的特性;例如:γ-生育酚是一種親核體,可以與親電體突變原產生反應[10]

生育三烯酚[编辑]

四種生育三烯酚(α,β,γ,δ)在結構上跟四種生育酚相似,其主要區別在於前者都有帶有三個碳-碳雙鍵的疏水側鏈,而生育酚則具有飽和的側鏈。對於α-生育三烯酚來說,三個「R」中的每一個均具有一個甲基(CH3)的連接。對於β-生育三烯酚來說,R1 = 甲基組,R2 = H,R3 =甲基組。對於γ-生育三烯酚來說,R1 = H,R2 = 甲基組,R3 = 甲基組。而對δ-生育三烯酚來說,R1 = H,R2 = H,R3 = 甲基組。棕櫚油是α-生育三烯酚和γ-生育三烯酚的良好來源[57]

種類[编辑]

幫助抗氧化最有效的維生素E是δ-生育酚,幫助抗不孕最有效的是α-生育酚。

粗分可分三種:

  • 天然維他命E(d-α-生育酚)
  • 半人造維他命E:d-α-生育酚醋酸酯,d-α-生育酚琥珀酸酯
  • 人造/人工合成維生素E:dl-α-生育酚、dl-α-生育酚醋酸酯(一个d-α-生育酚分子与一个l-α-生育酚分子合成)

維他命E營養補充劑可分為六大類:

  1. 人造(人工合成)維生素E,“dl-α-生育酚”,作為醋酸鹽酯類,最廉價,通常最常被賣作營養補充劑
  2. 半人造“自然來源”維生素E酯類、由"自然來源" 加工成藥片藥丸及一粒有多種維他命的營養補充劑
  3. 高度鍊製的天然d-α-生育酚
  4. 低度鍊製的天然混雜數種的維他命E
  5. 高伽瑪維生素E營養補充丸
  6. 生育三烯酚(Tocotrienol)營養補充劑

化粧品及部分製藥用烟酸生育酚酯亚油酸生育酚酯

在健康人體内,半人造維生素E可主要在肝臟在幾天內被去酯化(de-esterified),但早產兒、年邁或不適的患者卻不能把人造及半人造維生素E去酯化。

参考文献[编辑]

引用[编辑]

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外部連結[编辑]