皮肤合成的维生素

1928 年阿道夫·温道斯 阿道夫·温道斯(Adolf Windaus)因研究甾醇的组成及其与维生素的关系而获得诺贝尔化学奖。他研究的脂溶性物质是维生素D;然而,如果您仔细研究书面资料和艺术品,维生素 D 和佝偻病(由于缺乏维生素 D)的历史实际上可以追溯到古代。

1919 梅兰比 梅兰比(Mellanby)用鱼肝对狗进行实验,第一个得出佝偻病的原因是缺乏“辅助饮食因素”的结论。三年后,McCollum 等人发现,鱼肝油在加热和氧化时可以治愈大鼠的佝偻病。这种新因子被命名为维生素 D,因为它是当时发现的第四种维生素。

与此同时,一种完全不同的佝偻病治疗方法以紫外线的形式出现。在十九世纪末二十世纪初,佝偻病的病因是缺乏新鲜空气和阳光,以及缺乏运动。 1921 年,Hess 和 Unger 观察到佝偻病的季节性与太阳辐射的季节性变化相似。不管怎样,奇克得出的结论是,阳光在治疗佝偻病方面与鳕鱼油一样有效。

1919 古德辛斯基 (Huldschinsky)得出的结论是,人造阳光可以像自然光一样成功地治疗佝偻病。通过控制饮食和外部紫外线照射,他将患有严重佝偻病的儿童暴露在发射紫外线的汞石英灯下,观察到显着的临床和放射学改善,包括新鲜的钙沉积。

1925 赫斯 他和他的合作者从棉籽油中分离出了谷甾醇,这种物质在用紫外线照射之前对大鼠佝偻病没有作用。自从发现食品(尤其是全脂牛奶)的辐照可以赋予抗佝偻病特性以来,它已经在公共卫生领域取得了巨大进步,并导致儿童佝偻病患病率迅速下降。

赫斯具有惊人的先见之明,他假设皮肤中的胆固醇被紫外线辐射激活并变得抗佝偻病。维生素D机制中完整的光化学和热反应步骤最终由Velluz于1955年阐明。 Holik 在 1980 年的一篇评论中概述了导致皮肤胆钙化醇光产生的确切步骤顺序。

A) 维生素D的功能。维生素D调节钙和磷的代谢。它的主要作用是通过吸收肠道中的钙和磷并重新吸收肾脏中的钙来增加钙流入血液,从而实现正常的骨矿化和肌肉功能。这种维生素会影响血清碱性磷酸酶水平,还会抑制 T 细胞增殖和树突状细胞成熟以及对角质形成细胞功能的影响。

维生素 D 缺乏会导致骨矿化受损,从而导致骨软化病变,特别是儿童佝偻病和成人骨软化症,并可能导致骨质疏松症的发生。维生素 D 缺乏可能是由于维生素 D 的饮食摄入量加上阳光照射不足,以及限制维生素 D 吸收的疾病或损害维生素 D 转化为活性代谢物的疾病(例如肝脏或肾脏疾病)造成的。

最容易出现维生素水平低的人群是老年人、冬季较长的高纬度地区的居民、肥胖者以及居住在高纬度地区的所有深色皮肤色素沉着的人。

过量维生素 D 引起的毒性可能表现为高钙尿症或高钙血症,后者会导致肌肉无力、嗜睡、头痛、精神错乱、厌食、烦躁、恶心、呕吐和骨痛,并可能导致肾结石和肾结石等并发症疾病.失败.慢性毒性的影响包括上述症状并伴有便秘、厌食、腹部绞痛、多饮、多尿、背痛和高脂血症。

症状还可能包括钙化,随后出现高血压和心律失常(由于不应期缩短)。尽管有关高剂量维生素 D 影响的信息有限,但每天 10,000 IU 被认为是成人的安全剂量上限。成人慢性中毒剂量超过50,000 IU/天。

维生素 D 的主要来源有两个:食物和皮肤。当维生素通过食物或食品添加剂从外部提供时,它会在小肠中被吸收。富含维生素D的天然食物来源包括某些类型的多脂鱼类,如鲑鱼、鲭鱼、金枪鱼、鲱鱼、鲶鱼、鳕鱼、沙丁鱼和鳗鱼,以及黄油、人造黄油、酸奶、肝脏、肝油和蛋黄,但至少在美国,大多数膳食维生素 D 来自强化食品,特别是谷物、牛奶和橙汁。

例如,一杯 8 盎司的强化牛奶通常含有 100 国际单位的维生素,仅占成人每日摄入量的一小部分。为了获得每日所需的维生素剂量,大多数美国人都会单独服用维生素 D 补充剂,与钙一起服用,或者与多种维生素一起服用。

b) 维生素 D 的生物化学。皮肤受到UVB照射后,维生素D3的前体(7-脱氢胆固醇,胆固醇的前体)迅速转化为维生素原D3,维生素D3原通过异构化过程,自发转化为维生素D3并进入体内。血液中的结合蛋白与从肠道吸收的膳食 D2(麦角钙化醇)和 D3(胆钙化醇)结合。到达肝脏后,它们在肝细胞内质网中进行被动羟基化,这个过程需要 NADPH、O2 和镁 2+ 。

所得产物 25-羟基维生素 D3 [25(OH)D3(骨化二醇)] 在肝细胞中积聚,并根据需要通过近端肾小管进入血浆,在血浆中受到 25(OH)D-1- 的作用。 α-羟化酶,一种酶,其活性因甲状旁腺激素和低 PO 水平而增加4 2-.对于患有肾病的人来说,维生素 D 可能不会转化为其活性形式。此转化后,1,25-羟基维生素 D3 [1,25(OH)2D3(骨化三醇)] 进入血液,与血浆中的载体蛋白(VDBP 蛋白)结合,并被转运至各个靶器官。

五) 在皮肤中形成维生素 D 的作用谱。作用光谱研究表明,对皮肤中维生素 D 的光合作用最有效的光波长在 295 至 300 nm 之间,讽刺的是,这也是最常导致光致癌的原因。最佳合成发生在 295 至 300 nm 之间的 UVB 光谱的非常窄的波段内,异构化峰值出现在 297 nm 处。 UVB 指数至少为 3(在热带地区每天都会出现这种情况,而在高纬度地区几乎不会出现这种情况),面部、手臂、手或背部在阳光照射 10-15 分钟后,皮肤中会合成足够量的维生素 D3每周至少两次不涂防晒霜。

在波士顿,11 月至 2 月的阳光照射水平不足以在皮肤中产生大量维生素 D。用于维生素 D 合成的 UVB 供应取决于决定紫外线指数的所有因素,包括一天中的时间、云量、烟雾、阴影、附近水面的反射、沙子或雪、纬度、海拔和时间。年。当然,个人因素也发挥着一定作用,例如年龄(70 岁以上的人维生素 D 生成量下降)、体重指数、服装以及皮肤暴露在阳光下的量。皮肤黑色素含量高的人比黑色素含量低的人需要更长时间的阳光照射才能合成等量的维生素 D。

Holick 认为,当一个人的整个身体暴露在最低红斑剂量的阳光下时,至少会合成 10,000-25,000 单位的维生素 D。皮肤中的维生素 D 在几分钟内产生,甚至在出现之前就达到最大值。皮肤变成粉红色。长时间暴露在阳光下通常不会导致维生素 D 中毒。白皮肤的人在阳光照射 20 分钟内(色素皮肤在 1-3 小时内),皮肤产生的维生素 D 前体的浓度达到平衡,过量的维生素 D 分解的速度与合成的速度一样快。

维生素D合成:维生素D在UVB的影响下在表皮中合成,也在肠道中被吸收。
然后它通过载体蛋白递送至肝脏,并在那里进行 25-羟基化。
由此产生的代谢物骨化二醇是维生素 D 的主要循环形式。
合成的最后阶段主要在25(OH)D-1-α-羟化酶的作用下发生在肾近曲小管中,该酶的活性因甲状旁腺激素和低PO水平而增加4 2- .
1-α-羟基化过程也被认为发生在外周,例如皮肤,其中维生素 D 是分化的促进剂。

维生素是随食物进入人体的必需物质。只有一种是例外——当人在阳光下时,它是由表皮细胞在紫外线辐射的影响下产生的。人体皮肤能合成什么维生素?它的功能是什么?

描述

人体皮肤可以产生维生素D。它可以调节钙和磷的水平。血液中足量的它可以促进骨骼的正常发育,防止佝偻病和骨质疏松症的发生,并减少糖尿病、急性呼吸道感染和肥胖症的发病率。

人们对维生素 D 合成的研究至少已有 100 年的历史:自从 1913 年在鱼油中发现了某种脂溶性成分以来,它对治疗佝偻病的影响是巨大的,这使得鱼油被视为灵丹妙药并受到刺激。对未知化合物的进一步研究。

该分类将维生素 D 定义为脂溶性,但它实际上是一种激素前类固醇。它是在表皮层中由维生素原合成的,其主要部分是由体内存在的胆固醇(7-脱氢胆固醇)(胆钙化醇的前体)形成的,部分是从食物中提取的(麦角特罗、豆甾醇和谷甾醇)。该激素是维生素 D - 1.25 二氧胆钙化醇或骨化三醇的活性衍生物,由肾脏从皮肤产生的或随食物摄入的维生素原合成。

维生素 D 含有 6 种形式的硬脂精。其中两个发挥主要生理作用:

  1. D2(麦角钙化醇)。在植物中合成。人们通过吃蘑菇、牛奶、鱼来吸收这种化合物,这种化合物在胆汁酶的参与下被肠道吸收。如果胆汁产生受损,维生素的吸收也会恶化。
  2. D3(胆钙化醇)。由人体表皮在紫外线的参与下由脱氢胆固醇产生。

它们是相同的物质,外观为白色晶体,极易溶于有机溶剂和脂肪,在高温下稳定。 D3 形式对身体来说比 D2 更重要,但这些概念通常很笼统,并且笼统地提到维生素 D。两者被视为等效且可互换。

科学证明,维生素D只有与目标受体结合后才能发挥作用。类似的 VDR 受体存在于人体的许多组织中(肺、免疫系统细胞、性腺)。

功能

维生素 D 等化合物的具体作用是维持血清中钙的水平,调节肠道或骨组织对钙和磷的吸收。它促进骨骼中第一种大量营养素的积累,从而防止骨骼软化。

维生素 D 是一种“信号按钮”,可针对血液中钙水平的变化触发生理反应。在肠道中,它刺激常量营养素的蛋白质载体的产生,在肾组织和肌肉中,它刺激 Ca++ 离子的重吸收。

越来越多的证据表明,除了经典的骨骼功能外,1.25 二氧胆钙化醇还具有许多其他功能:

  1. 它刺激巨噬细胞产生活性物质——抗菌肽,具有抗病毒、抗菌和抗真菌特性。
  2. 调节免疫细胞的分裂和分化。
  3. 控制皮肤抗菌屏障的形成过程,这是皮肤对外部微生物攻击的先天免疫反应。

在大脑中发现了大量的 VDR 受体,特别是在负责认知特性的区域(丘脑、皮质)。研究揭示了发生认知障碍的可能性与血液中活性维生素 D 水平的比例相关性。对于老年人来说尤其如此,因此他们患阿尔茨海默病、老年痴呆症和抑郁症的风险增加。此外,随着年龄的增长,皮肤合成胆钙化醇的能力显着下降,从而导致维生素D缺乏症。

胆钙化醇制剂包含在多发性硬化症的治疗过程中,因为这种化合物参与神经纤维保护鞘的再生。

骨化三醇对生殖功能的贡献很重要。它参与胚胎和子宫内膜之间的连接。此外,维生素受体存在于卵巢、输卵管和胎盘中。在计划妊娠和不孕不育阶段,识别并纠正可能的维生素 D 缺乏症非常重要。

体内维生素 D 水平与胰岛素分泌受损、患 2 型糖尿病、肥胖、动脉高血压和心肌梗塞的可能性之间的因果关系已得到科学证实。

维生素 D 的“非钙”作用还包括抑制细胞分裂和刺激细胞分化。皮肤中的维生素 D 积极参与细胞成分的更新过程和角质层的形成,同时抑制过度增殖。它还在某些类型的癌症和自身免疫病理的发展中发挥一定作用。

维生素含量正常

维生素 D 的含量以微克 (mcg) 或国际单位 (IU) 为单位:

孕妇和哺乳期妇女的每日摄入量较高。

鉴于该化合物具有多种非钙功能,未来可能会修改平均剂量。此外,世界范围内普遍存在维生素 D 缺乏症,这与环境状况和生活质量下降有关。

来源

维生素 D 有 3 种已知来源:食物、特殊膳食补充剂和紫外线辐射。让我们更详细地看看它们。

紫外线

早在17世纪中叶,科学家格里森就指出,高山区农民的儿童(婴儿)佝偻病的发病率要高得多。他们大部分时间都见不到阳光,呆在室内,躲避雨天和寒冷的天气。同时,他们的饮食中得到了足够量的黄油、牛奶和肉类。

几乎所有人都通过暴露在紫外线下补充维生素 D 储备(超过 90%)。在紫外线辐射的影响下,会发生以下反应:

  1. 在表皮中,前维生素 D3 转化为维生素原 D3。
  2. 此外,通过热异构化,它转化为胆钙化醇(D3型)并进入皮肤血管和全身血液。

人体表皮发生这一过程的有效波长覆盖255-330 nm的光谱范围,平均值为295 nm。

有趣的是,这些射线恰好在专家不建议日光浴的时间段(11点到15点)到达地球表面。然而,仅暴露在阳光下 15-20 分钟就足以在皮肤中合成 250 微克维生素胆钙化醇(红斑下量)。只要有足够量的紫外线辐射,就可以完全满足人体对这种化合物的需求。

维生素 D 缺乏症并不常见。它主要受到极北地区居民或婴儿的影响,那里的极夜会持续数月。维生素缺乏症主要发生在秋冬季节。

胆钙化醇的产生取决于某些因素:

人年龄越大,皮肤合成胆钙化醇的能力越低。

营养

食物只是维生素 D 的一小部分来源,因为我们的饮食,无论是什么,其含量几乎总是很低。

这种化合物存在于牛奶、鱼油、鸡蛋、荨麻和欧芹中。然而,实践表明,即使上述产品也可能只含有少量的这种化合物,这样的剂量并不能消除人类的需要:

营养补充剂

在许多国家,饮食包括人工强化维生素 D 的食物:果汁、麦片、面包、牛奶及其衍生物。此外,还有许多药物含有维生素 D(多种维生素复合物和营养补充剂)。您只能根据专家的建议采取这种补救措施。

食品补充剂有悬浮液、胶囊、片剂的形式(例如钙化二醇、麦角钙化醇、胆钙化醇)。不建议将此类药物的使用与积极的阳光照射结合起来 - 可能会出现维生素过多的症状(中毒、口渴、便秘、体重减轻)。

重要的是,维生素D缺乏症不能立即纠正,这是一个漫长而艰难的过程。因此,不要走极端,不要忽视日光浴和在新鲜空气中散步。请记住,窗户玻璃和墙壁是紫外线辐射不可逾越的屏障。

皮肤是人体最大的器官,是整个机体一般状况的试金石。它可以用来判断是否存在功能障碍和疾病、矿物质和维生素的缺乏。特别是,皮肤暗淡且有大量炎症灶可能表明维生素缺乏,这在我们寒冷的国家很常见。即使在夏季园艺季节,加上食物,我们也只能摄入必需维生素的20-30%,而秋季到春季则更少,所以我们离不开额外的“喂养”。让我们弄清楚缺乏维生素如何影响皮肤的外观和健康,天然维生素与合成类似物有何不同,天然酵母复合物是什么以及它们对皮肤有什么好处。

重要的是要知道,您不能储存维生素以供将来使用 - 它们不会作为储备储存在组织中。身体本身只能合成两种维生素 D 和 K,而且合成量也很少。同时,为了维持正常的生命功能,我们至少需要 13 种维生素,而我们只能从外部获取——通过食物或药物。当维生素进入体内后,它们会被极快地消耗掉,而水溶性维生素(C、P、PP、B族)会在几天内随液体一起排出体外。因此,经常补充“维生素仓”是很有必要的。

如何识别维生素缺乏症:皮肤症状

痤疮(痤疮)。 痤疮的发生是由于皮脂分泌增加、皮脂腺堵塞和随后的炎症造成的。主要原因是荷尔蒙失衡、遗传倾向、传染病和慢性疾病、维生素和微量元素缺乏引起的代谢紊乱。如果面部和/或身体出现严重皮肤损伤,不值得单独使用维生素治疗。由于原因众多,医生必须诊断维生素缺乏症。此外,专家还将确定特定元素或维生素组的缺乏情况。

皮肤干燥。 皮肤脱皮甚至开裂是由于脱水和皮脂缺乏(也由于皮脂腺功能不正常)引起的。由于肾脏功能衰竭和中枢神经系统疾病,水盐平衡被破坏。维生素 D 负责调节肾功能;维生素 B6 和 B12 是中枢神经系统正常功能所必需的。

红斑痤疮(红斑痤疮)。 由于面部血管对外部刺激变得高度敏感,皮肤会出现鲜红并伴有结节发炎。这种疾病的主要原因被认为是维生素A和C的光降解——有益元素在紫外线的影响下分解,缺乏营养,胶原组织被破坏,附近的血管发炎。其机制尚不完全清楚,但医生指出,长期摄入维生素A和C可以改善皮肤发红的情况,恢复血管的功能。

色素沉着。 人体的主要色素是蛋白质黑色素;肤色取决于其数量和分布。如果色素积累过多,就会出现黑斑;如果色素不足,就会出现色素沉着不足的浅色​​区域。罪魁祸首是自由基,它会破坏黑色素细胞(产生黑色素的细胞)的功能。抗氧化维生素A、C、E以及微量元素硒、锌、铜、锰可结合自由基并恢复黑色素细胞的功能。通过服用具有抗氧化作用的维生素矿物质复合物,可以消除皮肤健康区域和受损区域之间的对比,甚至完全消除老年斑。

如何治疗皮肤:合成维生素还是天然维生素?

含有新鲜蔬菜、水果和香草的均衡饮食固然很好,但在过去的几十年里,食物中维生素和矿物质的含量显着减少。例如,自20世纪60年代中期以来,橙子和苹果中的维生素A含量下降了三倍(数据来自俄罗斯医学科学院营养研究所),也就是说,今天你需要吃三种水果,而不是四分之一的水果。为了向身体输送每日剂量的视黄醇。此外,在储存过程中活性元素的含量会减少——到了开春,蔬菜、水果和根类蔬菜损失了至少30%的维生素,而绿色蔬菜在短短一天之内就损失了60%。

为了弥补这一不足,我们去药房购买合成多种维生素,其中的活性物质在有效期结束前仍保留其特性。然而,一些研究人员称人造药物为“假药”。主要争论是合成物质和天然物质的化学成分不同。事实上,制药实验室只能部分复制维生素配方,而要完全吸收则需要整套成分。例如,橙子维生素 C 含有七种抗坏血酸异构体,而合成版本仅含有一种异构体。维生素 E 的情况也是如此——八种天然生育酚中,只有一种是在实验室中复制的。因此,即使是最“著名”的合成维生素也最多只能吸收 15%。制药公司根本不关心这种状况——合成完整配方的技术是可用的,但昂贵的工艺根本无利可图。

《维生素学》一书中详细讨论了合成维生素无用的理论。此外,作者 Katherine Price 认为人造药物很危险:根据她的研究,维生素 A 是用丙酮和甲醛合成的,B1 是从煤焦油中释放出来的,PP 是从尼龙纤维中释放出来的。合成物的支持者认为,许多维生素都是从天然产品中获得的 - 例如,从橙皮中提取的 PP,从与人体肠道微生物群类似的细菌中提取的维生素 B12。但是,通常来说,从天然产品中分离出来的成分是知名品牌的昂贵复合物的特权。

然而,治疗皮肤维生素缺乏症是可能的,无需支付过高的费用,也无需依赖制造商的诚实。大自然本身含有 100% 天然的维生素和矿物质复合物 - 啤酒酵母。与新鲜水果和蔬菜相比,酵母还有一个优势——像合成物一样,其成分可以长时间保持活性。

酵母复合物——由内而外的美丽

酵母是一团微小的单细胞真菌。这些蘑菇几乎生活在任何地方:食物、饮料、空气中——我们可以说它们总是在附近。超过一半的酵母由完整蛋白质组成,也就是说,它是易于消化的氨基酸的来源。它还含有脂肪、碳水化合物和RNA(核糖核酸),可防止活细胞遭到破坏和身体过早衰老。至于维生素,酵母是最有价值的B族维生素和维生素PP的天然积累者。它们还含有维生素 D、K、H、E 和矿物质 - 钙、镁、铬、钾、锌、磷、铁等。其中含有对人体所有器官和组织有用的元素,包括“美容成分”——皮肤、头发、指甲。

出于药用目的和保健目的,通常使用干啤酒酵母(这种形式便于生产片剂)。酵母治疗的反对者表示,这些药丸毫无用处,因为它们是由“死”酵母培养物制成的。确实,干酵母中没有活的真菌,但这恰恰是主要价值。在制造过程中,活真菌被灭活,之后酵母失去发酵能力,不会引起消化道疾病。此外,当外壳被部分破坏时,真菌生物复合物就变得最大限度地可接近,并被人体 100% 吸收。另一个神话是酵母会增加体重。其实,“突飞猛进”这句话是针对面包而言的,而不是针对人而言的。这种真菌不会引起荷尔蒙紊乱,而是使新陈代谢正常化。当身体恢复正常时,肠道功能会改善,食欲也会相应增加——不节制的饮食会让你体重增加,但酵母并不是造成这种情况的直接罪魁祸首。

富含硫的酵母:对皮肤的最大好处

由于酵母很容易消化,因此其他有益的微量元素(例如硫)可以随之输送到体内。作为公认的美容矿物质,它有效对抗皮肤衰老——它模拟天然角蛋白和胶原蛋白的合成,使皮肤紧致有弹性。此外,硫磺可以使皮脂腺的功能正常化,消除皮肤干燥和痤疮的根源。

当然,啤酒酵母即使与硫磺一起使用,也不是灵丹妙药。为了获得明显的效果,几粒药片是不够的。所有改善健康的药物都应根据制造商的说明长期服用。为了获得更好的效果,服用片剂可以与专门的外用治疗相结合,这些外用治疗通常与酵母一起包含在同一产品系列中:泡沫、霜剂、乳液。

避免假货

唉,多种维生素和酵母复合物的仿冒方式与流行药物相同。最好的情况下,你会得到普通的粉笔,最坏的情况下,你会得到有毒的化学物质。为了避免买到“假”或危险产品,请在药房、品牌网站和大型专业网上商店购买维生素和酵母。