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上一篇文章回顾：化学是什么？-第7章 化学是环境的保护者（2）
8.1 化学为人类提供健康的饮食
8.1.1 食物的营养素
吃喝是人的基本需要。在解决人类的饮食问题上，化学是最有成效的学科之一。要使人们吃饱饭，就要多生产粮食。据统计，近五十年来，世界人口翻了一番，粮食总产量也增加了一倍。促进粮食增产有耕作、种子、化肥、农药等因素，其中化学的作用超过50％，也就是说，解决温饱的吃饭问题，一半要靠化学。如今人们对增进健康的认识大为提高。在解决温饱的基础上，全面优化各种农作物的品种，提高营养素含量水平，同时加强肉、禽、蛋、水产等产业的发展，改善食物结构。
食物中能够被人体消化吸收和利用的各种营养成分，称为营养素。人体需要的营养素有七大类：糖类、蛋白质、脂肪、无机盐、维生素、膳食纤维和水等。膳食纤维虽然不能作为营养成分被人体吸收，但它对人体健康不可缺少。人体内这些物质的含量随人的年龄、胖瘦和饮食的不同而有差异，但其平均值大约为：水占60％，蛋白质18％，脂肪14％，无机盐6％，糖类（包括纤维）2％，还有少量维生素和微量元素。营养素除水外对人体的功用大致可分为三个方面：（1）提供能源：糖类、脂类和部分蛋白质。（2）构成人体组织和器官：蛋白质、脂类和无机盐。（3）调节生理功能：维生素、无机盐、微量元素。人体是一个非常复杂、非常精巧的化学反应器。各种营养素在人体化学反应器中相互进行化学反应，错综复杂地维持着人体一切生理活动正常地进行。糖类（又称碳水化合物）在自然界中分布极广，淀粉、纤维素、蔗糖、葡萄糖等都属糖类。草木中的纤维素、薯类和土豆中的淀粉、甘蔗和甜菜中的蔗糖、水果中的糖分和纤维、做衣服和被褥用的棉花和麻等人们日常生活中的食、衣和住都主要依靠糖类化合物。地球上的全部有机物按质量计，糖类约占80％。![]()
植物的光合作用，将CO2和H2O转变为糖，而动物将糖类化合物作为食粮，将它消化，氧化为CO2和H2O，从中获得所需的能量：![]()
蔗糖（C12H22O11）是食用白糖的主要成分，它的化学结构式示于图8.1.1（a）。蔗糖是自然界中分布最广的糖，其中以甘蔗和甜菜中最多。全世界蔗糖的年产量超过1亿吨，是纯有机化合物中生产成本最低的化学品。蔗糖不能直接被人体吸收，吃到胃里，通过胃酸或蔗糖酶水解为葡萄糖和果糖，才能进入血液被人体消化利用。医院里输的营养液中含的糖就是葡萄糖。葡萄糖和果糖的化学结构式分别示于图8.1.1（b）和（c）中。![]()
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图8.1.1 （a）蔗糖，（b）葡萄糖和（c）果糖的化学结构式
蔗糖是食品中最常用的甜味剂，是制造面包、糕点和各式各样糖果的主要材料。糖中加入牛奶、脂肪、明胶、糊精、香料、色素等，可制成奶糖、水果糖、硬糖、软糖等各式各样味道的糖果。糖在食品中所起的作用主要是提供热量，是产生热能的甜味剂。糖吃得过多会使人体发胖，而糖尿病人不能消化蔗糖和葡萄糖，吃糖会导致健康问题。为了避免吃糖太多，而又需要供应甜味的食品，所以出现了通过化学合成方法得到的合成甜味剂，它们相对于蔗糖，甜度很高、用量少。最早合成的甜味剂是糖精，学名叫邻-磺酸基苯甲酸亚胺，它的化学结构式示于图8.1.2（a）。糖精是一种白色晶体，多以钠盐形式出售，它的相对甜度是蔗糖的300～500倍。加入少量糖精，就能提高食品口感，特别适合作糖尿病人吃的食品添加剂。但是自从1879年合成出糖精以来，围绕它作为食品添加剂的争论就没有停止过，特别在20世纪70年代争论最激烈。因为有报道老鼠喂含糖精食物后患膀胱癌的风险增高，因而它曾被列入禁止使用的名单中，但2000年又删除了对糖精的禁令，认为它是安全的食品添加剂。
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图8.1.2 （a）糖精和（b）三氯蔗糖的化学结构式
最新合成的甜味剂是三氯蔗糖，市场出售的名称为斯普兰达。它的化学结构式示于图8.1.2（b）。它是化学家用Cl取代蔗糖中的3个OH，于1989年制得。它作为蔗糖替代品有许多优点：一是它甜度大，相对甜度是蔗糖甜度的600倍；二是它不像糖精那样后味发苦，而且热稳定性好、保质期长；三是尚未有不良副作用的报道，它不能被人体消化吸收，是一种真正的无热量甜味剂。
糖在人体中主要的生理功能是通过和氧气作用，放出热能，维持人体的温度和供给各器官运行所需的能量。细胞表面的多糖链是负责保护细胞和细胞间信息的传递，起着通信识别和调控生命过程的作用。糖也是构成人体组织的一类重要物质。血液含血糖，它是溶解在血液中的葡萄糖，正常人血液中每100立方厘米含葡萄糖为80～100毫克，过低的低血糖和过多的高血糖都不利于健康。人体中的核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）也是由核糖和磷酸等组成。
在对糖的生物化学研究中，发现糖除提供能量外，还有改善人体健康的功能。我国大连化学物理研究所研究从生物的甲壳素中提取的壳聚糖，经化学处理使其聚合度降低到2～7个单位，形成壳寡糖，它的溶解性能优良，具有调节人体酸碱平衡，降低血压、血脂，改善消化，排除重金属等功能，成为一种功能糖。
蛋白质由氨基酸缩聚而成，各种食物蛋白质中氨基酸的组成不同，对人体的营养价值也各不相同。蛋白质的营养价值取决于它所含的氨基酸种类和数量。一种食物蛋白质所含氨基酸的组成越接近人体蛋白质的组成，它的营养价值就越高，即在体内的吸收利用率越高。根据蛋白质的组成，在营养学上将它分为两类：又称优质蛋白质，它所含人体必需的氨基酸种类齐全、数量充足，比例和人体所需基本相符，容易被人体吸收利用。鱼、瘦肉、蛋、奶及大豆中的蛋白质属于完全蛋白质，它们含有人体必需的8种氨基酸，即赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸。这8种氨基酸在人体内不能合成，必须由食物供给。完全蛋白质对于维持成年人的健康、儿童的成长和老人的抗衰老都有重要作用。不完全蛋白质是指缺少一种或多种必需氨基酸的蛋白质。小麦、玉米等谷类蛋白质，以及动物的皮、肌腱等结缔组织都属于不完全蛋白质。这类蛋白质由于所含必需氨基酸品种不全，组成比例不合适，不能充分发挥蛋白质的生理功能。一个人每天需要多少蛋白质要根据年龄、性别、健康情况和劳动条件而定。一般情况下，一个成年人每天需要蛋白质70～100克，这些可从主副食品中获得。例如每天吃粮食400克，肉100克，牛奶200毫升，鸡蛋1个，豆制品50克，蔬菜500克，水果400克。蔬菜和水果中蛋白质含量很少，不予计算；肉、蛋、奶可提供所需的一半，粮食和豆制品可得另一半，而且所得必需氨基酸可以互补。谷类食物的蛋白质中赖氨酸通常较少，而蛋氨酸和色氨酸含量较高，豆类食物含赖氨酸较多，可以起互补作用。在实际生活中，常常多种食物混合食用，不仅改善口感，而且符合营养学原则。8.1.4 脂类脂类包括油脂和类脂，是一类重要的营养物质，它广泛地存在于人体的各种组织之中。![]()
油脂水解得到脂肪酸和甘油。脂肪酸中的R基团不含双键的称饱和脂肪酸，含饱和脂肪酸较多的油脂，在常温下呈固态的称为“脂”，如猪、牛、羊中的脂肪。R基团中含双键的称为不饱和脂肪酸，含不饱和脂肪酸较多的油脂，在常温下呈液态的称为“油”，如豆油、花生油和芝麻油。是指其结构和性质类似于脂肪的物质，包括磷脂、糖脂、固醇类和脂蛋白等，其中磷脂和固醇两类化合物在营养学上特别重要。磷脂肩负着细胞的营养代谢、能量代谢、信息传递等功能，是生命和健康的必需物质。重要的磷脂有脑磷脂和卵磷脂，它们的结构如下：![]()
脑磷脂主要存在于脑、骨髓和血液中。卵磷脂主要存在于蛋黄，动物的肾、肝、脑、心等，以及大豆、花生、核桃、蘑菇等植物之中。
（1）供给能量和储存能量。脂肪在人体内氧化可释放出大量热能，其供热量较相同重量的蛋白质和糖类要高一倍，是一类能量密度大的物质。人在饥饿时，体能消耗多于摄入量，就靠储存的脂肪来补充。（2）调节体温、保护内脏和滋润皮肤。人体储存的脂肪大部分处于皮下，减少体内热量的过度散失和外界过多的辐射热等侵入人体，调节体温、保护对温度敏感的组织。另外脂肪分布和填充在各个内脏、器官的间隙中，以免受震动和机械损伤。（3）参与构成组织细胞。脂肪参与组成新组织、修补旧组织、调节代谢、合成激素等。脂肪水解可得人体必需的脂肪酸，参与人体的生理活动。（4）促进脂溶性维生素的吸收。脂肪是脂溶性维生素A、D、E、K及一些辅酶如β-胡萝卜素的良好溶剂，维生素随着脂肪的吸收而同时被吸收利用。（5）参与生理活动。卵磷脂可降低血清胆固醇及中性脂肪，去除附于血管壁的胆固醇，改善脂质代谢和血液循环，预防心血管疾病；卵磷脂在人体内转变为胆碱后，可促进脂肪代谢、防止脂肪在肝脏内积聚而形成脂肪肝等疾病。（6）提供人体必需的脂肪酸。脂肪水解可得脂肪酸，其中有些体内不能合成，必须从食物中获得，重要的有ω-6系亚油酸和ω-3系亚麻酸：ω-6系脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性，避免水分迅速透过皮肤，出汗多，尿液少而浓；ω-3系脂肪酸与细胞膜的结构和功能密切相关，其中顺-二十二碳六烯酸（DHA，又称脑黄金）对人体脑细胞和视网膜细胞的分裂、增殖和发育有重要作用。视觉组织中的DHA主要集中在视网膜和光受体中，如果缺乏DHA，记忆力和判断能力就会下降，视力也会明显降低。人的一生都需要补充DHA。ω-6系脂肪酸的最好来源是植物油，如大豆油、玉米油、葵花子油；ω-3系脂肪酸的最好来源是鱼类、豆类，尤其是深海鱼类富含DHA。DHA是顺-4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸的缩写，它的分子式为C22H32O2，化学结构式为：![]()
它在室温下为无色透明液体，有鱼腥味，折射率为1.5049。由于它是不饱和脂肪酸，稳定性差，易氧化变质，产生的自由基有致癌作用，所以服用DHA时宜同时加服抗氧化剂。另外应注意适量，避免过量产生副作用。2．近年来国际上对反式脂肪酸与人体健康进行的研究讨论脂肪酸是组成脂肪的R基团和羧基—COOH结合形成的RCOOH分子。由饱和脂肪酸组成的油脂在室温下呈软固态，称为脂；由不饱和R基团组成的油脂一般以液态油状态存在，当R中含![]()
双键，它就会有顺式和反式两种构型：![]()
反式脂肪酸（trans fatty acids，TFA）又称反式脂肪或逆态脂肪酸，是含有一个以上独立的（即非共轭）反式构型双键的一类不饱和脂肪酸的总称。分子结构比较稳定，理化性质趋近于相同碳原子数的饱和脂肪酸，熔点一般高于顺式脂肪酸，常温下常以固态形式存在。如油酸（顺-9-十八烯酸）的熔点为13.5℃，而反油酸（反-9-十八烯酸）的熔点为46.5℃。天然的不饱和脂肪酸几乎都是顺式脂肪酸，少量存在的以反-11-十八碳单烯酸为主，它在体内转化为多种有益生理活性的共轭亚油酸。目前尚无资料证实它对人体健康有不利影响。天然植物油中存在许多顺式不饱和脂肪酸，在光照或空气中易发生氧化、酸败，因此人们通过氢化作用将氢加到脂肪酸的不饱和双键上，使富含多不饱和脂肪酸的天然植物油转变为以单不饱和脂肪酸为主的氢化油，如人造黄油、起酥油、色拉油，其中反式脂肪酸一般占油脂含量的10％左右，最多可达60％。氢化油的熔沸点升高，氧化稳定性增强，货架期延长，风味独特，烹饪食物松软酥脆，口感更好。此外，植物油在脱色、脱臭等精炼过程或反复用它煎炸时，也会产生少量反式脂肪酸。过多地吃进反式脂肪酸，会改变人体的正常代谢，导致发胖，容易发生心血管疾病、大脑功能衰退等，危及人类的健康。这些情况改变了人们一直认为人造脂肪多吃无害的观点。反式脂肪酸影响人体健康的更多定量数据还需深入研究。
维生素是由化学家和生理学家共同发现和发展的一类药品，是人类维持正常生理功能所必需的一类微量小分子有机化合物。它大多数都不能由肌体自己合成，或合成的量很少，不能满足肌体的需要，必须从食物或药物中获得。维生素在人体内的含量虽少，但它在人体的生长、代谢、发育等过程中发挥着重要的作用。1912年，波兰生物化学家卡西米尔·冯克（Kazimierz Funk，1884—1967）明确阐述了维生素理论。他认为自然食物中有4种物质可以分别防治夜盲症、脚气病、坏血病和佝偻病，冯克将它们称为维持生命的胺素（vitamine，vital在希腊文中表示生命的，amine在英文中为胺）。后来发现有些维生素并不含氮，不是胺类化合物，将它改称为vitamin。中文称为维生素或维他命。上述4种药物分别称为vitaminA（维生素A）、vitamin B（维生素B）、vitamin C（维生素C）和vitamin D（维生素D）。后来发现的维生素就按英文字母A、B、C、D、E的顺序直接排下去来命名。维生素B中，又发现有许多不同成分，就以B1、B2、B3、B6、B12等命名。维生素按大类分有十多种，按小类细分也只有四十多种。20世纪二三十年代，化学家群起研究维生素，分析食物中各种维生素的含量，测定它们的化学成分。人体犹如一座复杂的化工厂，不断地进行着生化反应，这些反应都和酶的催化作用密切相关。酶要产生活性，必须有辅酶参加，多种维生素是酶的辅酶，或是辅酶的组成分子。所以维生素是维持和调节肌体正常代谢的重要物质。维生素有着下列共同的特点：（1）外源性。指维生素不能由肌体自己合成，需要从食物和药物中获得。虽然人体可以少量合成维生素D，但不能满足肌体的需要，而且常需要它，故将它归入维生素类中。（2）调节性。维生素不是构成肌体组成和细胞的组成成分，也不会像糖类化合物通过代谢作用产生能量，它的作用是参加肌体代谢的调节。
（3）微量性。人体需要的维生素数量很少，每日的需要量常以毫克计。（4）特异性。缺少某些维生素将会出现特有的病症。按这4点特性来衡量，人体所必需的维生素为13种。它们的名称、性质和功能及富含的食物列于表8.2.1中。除表中所列以外，还有一些并未被大家共识，没有列入表中。
表8.2.1 人体必需的维生素
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表8.2.1中没有列出维生素原，它是指可以在体内转化成维生素，但它本身不是维生素的物质，例如胡萝卜素是维生素A原，7-脱氢胆固醇是维生素D原等。有时所列的一种维生素是一类具有相似性质的化合物的总称，例如维生素K是一类甲萘醌的衍生物。表中的油溶性是指能溶于非极性溶剂的维生素，水溶性是指能溶于极性溶剂，如水、乙醇中的维生素。维生素是人体七大营养素之一，它们都是维持身体组织细胞功能必不可少的物质，但若把它当作补药，多多益善、盲目地服用，会走向反面，危害健康。维生素A是从治疗夜盲症疾病中发现的。药王孙思邈编著的《千金方》中就有动物肝脏可治夜盲症的记载。20世纪初，化学家先发现鱼肝油能治干眼病，继而分离出维生素A。维生素A为脂溶性的一种长链醇，称为视黄醇，它有多种异构体，活性最高的为全反式结构。分子结构式如下：![]()
维生素A为淡黄色片状结晶，熔点为64℃。化学性质活泼，易被氧化，受紫外线照射容易失去活性。维生素A只存在于动物体内，植物中存在的形式为维生素A原，如β-胡萝卜素，它的结构式如下：![]()
一个β-胡萝卜素分子在体内可转化为两个视黄醇分子。
维生素A的生理功能有：① 治疗夜盲症、干眼病，减轻视力减退，维持视觉功能。② 促进人体生长发育，促进糖蛋白的合成，有利于强壮骨骼。③ 维持上皮细胞结构的完整与健全，有助于治疗皮肤病和祛除老年斑。④ 加强免疫力，加强对呼吸道感染、寄生虫感染等传染病的抵抗力；有助于肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。⑤ 具有清除自由基、抗氧化作用。
成年人维生素A的每日需要量为1毫克。食物来源为动物肝脏、鱼肝油、蛋、奶，以及胡萝卜、白萝卜和水果等。
8.2.3 B族维生素
B族维生素大都是水溶性的，有的溶解度大，有的溶解度小，人体必须每天加以补充。在人体中，B族维生素间相互起协调作用，即一次摄取复合维生素B，比单独分别摄取效果要好，常制成复合维生素B片剂供所需的人服用。B族维生素的成员较多：对生物素，有人归为维生素B7，有人称为维生素H；对叶酸，有的归为维生素B9，是预防脑中风的重要药物；对烟酸，有人称它为维生素B3，有人称它为维生素PP。注意，维生素P是指芦丁，有的不归在维生素中。下面对表8.2.1中所列的几种B族维生素加以讨论。
1．维生素B1
又称硫胺素、抗神经炎素。易溶于水，在空气中能吸水，略溶于乙醇，它对人体的神经组织和精神状态有良好影响。人患带状疱疹，非常疼痛，是由于神经末梢发炎，可用维生素B1和B12等进行治疗。维生素B1也是治脚气病良药。维生素B1的焦磷酸酯是一类重要的辅酶，在糖代谢中发挥重要作用。维生素B1富含于动物的肝和肾、蛋类、酵母、杂粮、豆类等。
2．维生素B2
又称核黄素。微溶于水，几乎不溶于乙醇，溶于稀碱溶液，水溶液中易变质。它进入人体后磷酸化，转变为磷酸核黄素等物质，再与蛋白质结合，成为一种调节氧化还原过程的脱氢酶，在体内许多氧化还原反应和代谢中起重要作用。缺乏维生素B2容易发生口角炎、舌炎、角膜炎、结膜炎和溢脂性皮炎等疾病。维生素B2富含于酵母、肝、肾、乳类、小麦、黄豆等食品中。
3．维生素B5
又称泛酸。能溶于水、乙醇、乙酸乙酯、冰醋酸，略溶于乙醚，不溶于苯和氯仿。对酸、碱和热都不稳定。维生素B5是抗应激、抗寒冷、抗感染药物。有利于治术后腹胀。存在于酵母、谷物、肝脏和蔬菜等食品中。
4．维生素B6
在自然界中以吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种形式存在。在体内可互相转化，形成具有生理活性的磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，为多种转氨酶、脱羧酶及消旋酶的辅酶，参与许多代谢过程。一般使用的维生素B6为盐酸吡哆醇，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚或氯仿。维生素B6是肌体内许多重要酶的辅酶，参与氨基酸的脱羧作用、色氨酸的合成，以及含硫氨基酸和不饱和脂肪酸的代谢作用，是动物正常发育的营养品。人体缺少维生素B6，易患贫血、脂溢性皮炎等疾病。医药上用于治疗湿疹、皮疹、口唇炎和哮喘等。
5．维生素B12
又称钴胺素。深红色结晶，熔点很高，超过320℃。溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿。它对人体制造红血球，保护免疫系统功能是必要物质。医药上用于治疗哮喘、肝炎、失眠、疲劳等疾病。富含于肝、肉、蛋、奶、黄豆等食品中。1948年从肝脏中分离出来，1954年确定其结构。它是维生素分子中原子数目多的一种化合物，分子量达1355.4，是生物体内发现的第一个含有C—Co共价键的化合物，也是唯一含金属原子的维生素。1964年霍奇金（Hodgkin）因用X射线衍射法测定维生素B12等复杂分子的结构，获得诺贝尔化学奖。1965年美国化学家伍德瓦德（R．B．Woodward，1917—1979）因人工合成维生素B12等复杂有机物，获得诺贝尔化学奖。
8.2.4 维生素C
维生素C又称为抗坏血酸或丙种维生素，它是人们熟识而常服用的一种维生素。它易溶于水，水溶液呈酸性，浓度为0.5％的水溶液pH＝3。它是白色晶体或粉末，无臭味。熔点190～192℃（分解）。干燥状态下稳定，遇光颜色变深。水溶液中易被氧化分解。它的化学结构式如下：
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维生素C对人体健康至关重要：
① 人体内胶原蛋白的合成需要维生素C参加，这将促进骨骼、血管、韧带等的新陈代谢，有利于皮肤的弹性、创伤的愈合，有助于保护大脑；② 抗坏血病；③ 有助于防止牙龈萎缩和出血；④ 预防动脉硬化；⑤它是水溶性的强有力的抗氧化剂，防止自由基对人体的伤害；⑥ 有助于治疗缺铁性贫血；⑦ 有助于防止癌症的扩散；⑧ 能提高人体免疫力和肌体的应急能力；⑨ 维生素C是眼内晶状体的营养要素，可缓解白内障的发展。
当维生素C被人们从食品或药物中服用后，被人体小肠上段吸收。一旦吸收，就送到体内所有水溶性组织中。正常情况下，维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸，一部分直接由尿液排出体外。
维生素C有上述功效，人们除了从食物中摄取外，以药物的形式究竟每日应服用多少？关于这个问题国际上有不同的观点。1970年鲍林出版了一本书《维生素C和感冒》，他认为口服高剂量的维生素C可以预防和治疗感冒，他本人从1966年起每日服3克，感冒治好了。他还认为维生素C可以延长癌症病人的寿命。由于他本人亲自实践，加上他是两次诺贝尔奖的得主，他的观点受到一些人的认可。一次是1954年表彰他在阐明化学键的本质和解释复杂分子的结构领域获诺贝尔化学奖，另一次是1962年获得的诺贝尔和平奖。他活到了93岁，未见到大剂量服用维生素C所产生的副作用。另一种观点是从事医学研究的医生提出的，他们对癌症病人分组做过试验，大剂量服用的病人死得早。所以维生素C大剂量服用是治癌还是致癌，并没有找到确证的因果关系。另外，根据药理分析，过多服用维生素C会导致早期坏血病、血栓形成、草酸钙尿道结石和肾结石等疾病。小儿生长时期过量服用维生素C，容易产生骨骼疾病。现在国家推荐除从蔬菜、水果等食品获得维生素C外，每日补充服用75毫克为宜。
许多水果和蔬菜富含维生素C，每天吃一些水果和蔬菜就可以补充人体的需要。下面列出每100毫升果汁或100克果蔬含维生素C的毫克数：
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8.2.5 维生素D
维生素D又称骨化醇。它系指一组具有维生素D活性的甾醇化合物，约有10种，其中最重要的为维生素D2和D3。它们的化学结构式分别如下所示：
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维生素D2又称钙化甾醇或麦角钙化醇，无色针状晶体，熔点115～118℃（分解），无臭、无味。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和丙酮，略溶于植物油，遇光和氧气易分解。主要食物来源是植物和酵母中提取的麦角甾醇，经紫外线激活后转化为维生素D2。
维生素D3又称胆钙化醇或胆钙甾醇，无色针状晶体，熔点85～88℃（分解），无臭、无味，不溶于水，略溶于有机溶剂，微溶于植物油，在光照和潮湿空气中易分解。主要来源于动物肝脏，由7-脱氢胆固醇，即维生素D3原，经紫外线照射后转化为维生素D3，它早已工业化生产。人体多晒太阳可防止维生素D缺乏症。
维生素D具有抗佝偻病的功能，并能使牙齿坚固。除鱼肝油富含维生素D外，肝、鱼肉、蛋、奶以及蘑菇中也有丰富的维生素D。正常人每日需要量为5～10毫克。近年有研究证明，过多服用维生素D并不能预防骨质疏松和降低骨折发生率，反而有增加心脏病风险。
8.2.6 维生素E
维生素E是一组化学结构相似的酚类化合物的总称。1922年首先由美国化学家伊万斯从麦芽油中发现提取出来。它是苯并氢化吡喃衍生物，自然界存在的有十多种，活性以α-生育酚最强，分布最广而最具代表性。通常说的维生素E即指α-生育酚，它的化学结构式如下：
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维生素E为浅黄色黏稠油状液体，无臭、无味。密度0.95 g·cm-3。熔点3℃，沸点210℃（13.33 Pa）。溶于乙醇、乙醚、丙酮，不溶于水。化学性质稳定，能耐热、酸和碱，在紫外线照射下会被破坏，宜存于棕色瓶中。
维生素E的功效为：① 强抗氧化物，能抵抗自由基的侵害；② 参与抗体形成，防治冠心病、高血脂症；③ 用于治疗习惯性流产、不孕症、更年期障碍及促进男性产生有活力的精子。
维生素E在豆类、蔬菜、大豆油、芝麻油、麦胚油中含量最丰，杏仁、核桃仁和花生仁中含量也多。正常人进食的维生素E，易被肌体吸收，通常不易发生维生素E缺乏症。每日的需要量为50毫克，过量服用会妨碍其他脂溶性维生素的吸收和功能的发挥。从20世纪40年代起，维生素E能人工合成，我国从60年代起能大量生产。
8.2.7 维生素K
维生素K又称血凝维生素。它是一大类甲萘醌衍生物的总称。主体结构为甲萘醌，在此基础上形成不同取代基的衍生物。天然形成的维生素K1和K2均为脂溶性。人工合成的维生素K3为亚硫酸钠甲萘醌，维生素K4为二氢萘醌二乙酸酯，都是水溶性。维生素K1存在于苜蓿、菠菜等绿色植物中，维生素K2是微生物合成产生的。
维生素K的化学性质稳定，能耐酸和热，但易被碱和紫外线照射所分解。维生素K的功能是促使人体血液凝固，缺乏它会导致凝血时间延长，严重的流血不止而死亡。所以维生素K广泛地应用于医学。
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氯胺酮是一种快速麻醉药，由于它具有药物依赖性，成品常被毒贩作为药物成分，被标以维生素K或K他命或K粉，但它并不是真正的维生素K。现在K粉已作为毒品被禁用。
下一篇讲解：第八章：8.3 药物化学的研究使人延年益寿 及 8.4 生活中的化学元素问题
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