維生素E即生育酚類和三烯生育酚類,由可被取代的羥化環(色滿環)系統連接一個植基側鏈構成。Evans提出生育酚(tocopherol)這一名詞,其意義是從懷孕(phorein)到出生(tocos),此維生素對懷孕母鼠的生殖和孕育幼仔是必需的。
1 維生素E的結構和生物學功能
根據維生素E色滿環上甲基的數目和位置,維生素E的四種主要形式被標以α、β、δ、γ,分別稱爲α-生育酚、β-生育酚、δ-生育酚、γ-生育酚。三烯生育酚的植基側鏈上有三個雙鍵,其它部分皆與生育酚的相似。三烯生育酚在自然界的分佈不及生育酚廣泛,它存在於棕櫚油中。三烯生育酚的生物活性可能與生育酚的類似,只是一般認爲其營養方面不太重要。色滿環上的酚基與乙酸、琥珀酸或尼克酸的脂化作用可保護生育酚分子不被氧化。但由於酚基是維生素E抗氧化活性的活性部位,所以生育酚酯必須先行水解纔能有生物活性。每種生育酚可能有8種立體異構體,其中只有一種在自然界是豐富的,即RRR異構體,亦即衆所周知的d-α-生育酚,它是自然界的主要存在形式。維生素E的主要功能是作爲對自由基的清除劑而防止自由基或氧化劑對細胞膜中多不飽和脂肪酸和蛋白以及細胞骨架和核酸的損傷。在這一防禦體系中維生素E是主要成員之一,由於它是脂溶性的,所以能夠直接保護細胞膜,生育酚分子與自由基起反應後,即轉變爲生育酚羥基自由基,此後可被維生素C、谷胱苷肽以及輔酶Q重新還原爲生育酚。維生素E對維持正常免疫功能,特別對T淋巴細胞的功能很重要,這一點已在運動模型中得到證實。由於補充維生素E可制止自由基襲擊的擴大,從而可明顯地預防低密度脂蛋白的氧化。另外,維生素E還能保護神經系統、骨骼肌和眼視網膜免受氧化損傷,由於神經系統的正常發育和視網膜的生理功能需要攝入和吸收適量的維生素E。
2 維生素E吸收、轉運和儲存
膳食中維生素E主要由α-和γ-生育酚組成,在正常情況下其中約20%～25%可被吸收。由於維生素E的疏水性,它的吸收類似膳食脂肪,它必須經由肝臟分泌的膽汁溶解才能穿過腸腔內液態環境而達到腸吸收的表面,通過被動吸收的過程進入腸粘細胞。維生素E最初是在乳糜微粒中轉運,當乳糜微粒在血循環中爲脂蛋白脂酶水解後,維生素E可能被釋放進入組織或轉移到高密度脂蛋白,但大部分存在於乳糜微料中的維生素E回到肝臟,爲肝臟所攝取。肝具有迅速更新維生素E儲存的功能,由於生育酚轉移蛋白的作用,在肝內從不積存大量維生素E。脂肪組織是維生素E的一個長期儲存場所,肌肉是生育酚在體內儲存的重要場所,維生素E幾乎只存在於脂肪細胞的脂肪滴、所有細胞膜和血循環中的脂蛋白中。正常成年人,若其血漿脂質正常,則血漿α-生育酚的範圍約爲11 5～46μmol L(5～20μg L),以血清總脂計算成年人的正常值底限爲18 6μmol L(0 6mg g)。
3 飲食中維生素E的攝取和其抗氧化的機制
維生素E最豐富來源是植物油、麥胚、硬果類以及其它穀類。肉類、魚類、動物脂肪以及多種水果和蔬菜中含維生素E甚少,在加工、儲存和製備食物時維生素E可遭受相當損失。1989年,美國國家研究委員會推薦的現行每日膳食營養素供給量(RDA)中,成年男子爲10mgα-生育酚當量,成年婦女8mg。同時維生素E的攝入量應考慮膳食中的多不飽和脂肪酸含量,由於多不飽和脂肪酸易發生脂質過氧化作用,所以當多不飽和脂肪酸的量增高時,維生素E的需要也增高。維生素E是脂溶性的,是重要的膜抗氧化劑,其尾鏈和磷脂的脂肪酸鏈有疏水相互作用,所以可以插入脂雙層,通過阻斷膜內自由基鏈反應,在保護膜的氧化性損傷方面有重要貢獻,特別是對過氧自由基有極強的作用力。還原態的維生素E有一個酚羥基,它和其它有活性氫的底物一樣,與某一個自由基R·發生氫變換反應,把R·變成RH,而維生素E則因H:O鍵龜裂而變成氧中心的維生素E自由基。這個自由基一般被抗壞血酸還原回還原態。另外,由於維生素E能夠被氧分子氧化,所以它也具有清除單線態氧的作用。
4 運動對維生素E代謝的影響
運動時由於機體代謝加強,維生素E的消耗必然增加。但是運動實驗中關於長期運動訓練或急性運動對組織維生素E水平影響的報道不一。一些研究認爲,由於維生素E參與運動氧應激中的抗氧化過程,可導致組織中維生素E水平下降。Lang的研究發現,運動至力竭時血漿維生素E的含量顯著下降。長時間耐力訓練運動員的血清維生素E水平也顯著低於普通人。但也有報道運動或訓練後維生素E水平增加或不變的。由於無法比較運動員飲食中維生素E攝取的差異,因此也就無法確切地解釋運動訓練對肌肉和組織中維生素E變化的影響。研究認爲運動後維生素E下降的原因是,運動中機體消耗增加,維生素E的消耗也增加。認爲運動後血漿維生素E升高的原因是脂肪中的維生素E可隨着運動中甘油三酚分解爲遊離脂酸時而漏出,同時血液濃縮,造成運動後血漿維生素E升高。
5 運動和維生素E的抗氧化作用
長時間大強度的運動引發機體內源性自由基產生增加,自由基產生的增多將對機體產生損傷,並且影響運動能力。研究表明,長期的有氧化訓練可提高機體的內源性抗過氧化防禦系統的功能,如:超氧化歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱苷肽過氧化酶(GSH-PX)的活性顯著提高。從理論上講,爲了儘快清除體內的自由基,除提高自身的抗過氧化系統以外,通過補充外源性的抗氧化劑維生素E以預防和緩解運動性氧自由基損傷,增強機體的抗過氧化能力是有效的。Tiidus等在正常飲食和維生素E缺乏飲食飼養大鼠16周後,訓練8周,發現無論是維生素E缺乏還是正常維生素E攝取,運動訓練並不影響骨胳肌、心肌和肝臟的超氧化歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱苷肽過氧化酶(GSH-PX)的活性,認爲組織抗氧化酶對訓練可能有不同程度的適應。李旭陽報道補充維生素E對腎臟運動性缺血再灌注引起的腎損傷有保護作用,Sumida報道,維生素E缺乏,運動時脂質過氧化水平增加,補充維生素E可抑制運動中的脂質過氧化。Maxwell發現補充維生素E和維生素C後,血漿中維生素E和維生素C的水平均升高,血液抗氧化能力提高13%。Kanter的研究發現,聯合補充維生素E、維生素C和β-胡蘿蔔素,可顯著降低安靜時和劇烈運動後血清丙二醛(MDA)水平,顯著增加血漿維生素E的含量。Meydani的研究顯示,外源性抗氧化劑維生素E的補充可增高血清維生素E的含量,降低運動後血清丙二醛(MDA)水平。因此,外源性維生素E的補充可抑制運動中脂質過氧化水平的增高,提高體內維生素E水平得到大部分實驗的肯定。但也有報道,補充維生素E對降低運動前後血清脂質過氧化水平沒有顯著影響,這可能和運動類型及運動強度有關。
6 小結
維生素E是人體中的主要脂溶性並定位於膜的抗氧化劑,是人體內必不可少、不可替代的營養素,它對維持生命和保證健康起着極其重要的作用。在運動員的日常飲食中適當添加維生素E,無疑是有利的。但是要根據運動員的營養狀況、運動強度、運動類型以及環境因素等,合理地在賽前和賽後補給維生素E。
