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今年的冬天，很多人已經與奧密克戎開始了正面交鋒。而在如何對抗病毒的過程中，維生素是提升免疫戰勝「敵人」必不可少的得力幹將。不過，大家是否想過，人們是從什麼時候開始發現維生素的？又是如何區分各種維生素，發現不同維生素的不同作用？我們在日常保健過程中補充維生素時又需要注意什麼？
維生素是如何被發現的？
維生素，這個「熟悉的陌生人」，是我們生活中必不可少的營養物質，但人類第一次確定它的存在還是在20世紀初，距今僅百餘年。當然，維生素在人類歷史中的作用遠不止百餘年。
古往今來，我們對營養學的看法和觀點常被我們認知的邊界所限制，而並沒未充分調動自己的求知慾和想像力。科學家們在維生素研究的每一個里程碑時刻中，都認為他們已經達到了知識的頂峰。他們後來才意識到，新的發現往往迫使我們對舊的知識體系進行修正。維生素的發現史就是一個不斷創新、不斷更新、不斷修正的精彩旅程。
維生素被發現之前，古人就已經認識到一個現象——吃了某些食物之後，能夠對健康有所助益。3500年前，古埃及人認識到夜盲症可以用特定的食物治療——即攝入動物肝臟。
「地理大發現」的來臨使15世紀以降的航海技術迎來了巨大的進步，但是遠洋航行經常會導致海員們難以獲得新鮮水果和蔬菜，繼而患上壞血病（Scurvy）。除此之外，壞血病還經常流行於生活在寒冷或乾燥地帶的居民之中。古希臘「醫學之父」希波克拉底（前460年-前380年）曾描述過壞血病。許多古老文明的文獻中也有用草藥治療此病的記載，例如印第安人。1536年，法國探險家雅克·卡蒂亞發現自己的團隊患上了一種奇怪的疾病，當地印第安人用柏樹葉所煮成的茶成功將他們治好。但是，遠航的船員享受不到這種方法，他們還是只能準備泡菜，或在甲板上種植蔬菜。
直到數百年後的1753年，蘇格蘭海軍軍醫詹姆斯·林德才發現壞血病與食用水果有關，並經由英格蘭探險家詹姆斯·庫克進一步印證。他們發現，飲用橘子汁、檸檬汁後，可治療和預防壞血病，英國人便將檸檬汁加入朗姆酒內，壞血病就此被人類征服。
18世紀英國海軍的食物，加入了富含維生素的水果。來源/紀錄片《維生素狂熱》截圖
也就是說，人們雖憑藉智慧找到了辦法，對疾病的本質並沒有一個全面的認識，而只是依靠經驗與「運氣」。現代醫學出現以前，大多數疾病都被歸咎於神秘物質、糟糕的環境、壞的體液甚至是命運使然。科學技術的滯後令人們難以認識到維生素的巨大作用。
直到20世紀初，首位認識到維生素存在的科學家，是波蘭生物化學家卡西米爾·馮克（Casimir Funk）。馮克於1904年獲得瑞士伯爾尼大學有機化學博士學位，畢業後在法國巴黎巴斯德研究所工作，後在柏林以及倫敦李斯特研究所工作。馮克通過閱讀荷蘭病理學家克里斯蒂安·艾克曼的文獻，了解到食用糙米的人比食用精製白米的人患腳氣病的可能性更低。於是，他嘗試將糙米中的這一有效成分分離出來，並於1912年成功提取出能夠治療腳氣病的白色物質。
卡西米爾·馮克。來源/維基百科
但是，馮克並不知其化學本質，只清楚這是維持生命所必須的一種胺類（amine），並將其稱為「生命胺」（Vitamine）。這個詞語由拉丁文的生命（Vita）和氨（-amin）縮寫組合而成。後來，現代醫學將他提取出的這種物質稱作硫胺或維生素B1。卡西米爾·馮克又發展了自己理論，認為維生素還可以治療佝僂病、糙皮病等。1920年，英國化學家傑克·德拉蒙德（Jack Drummond）提出既然不能證明「生命胺」是胺，則應將最後一個字母e去掉以符合命名規範，而且Vitamin一詞的後綴是-in，可以指成分不明的中性物質。從此，維生素（Vitamin）一詞被沿用下來，中文翻譯為維生素或維他命。隨著科學和醫學技術的進步，越來越多的維生素被科學家們發現，人們開始用字母來區別不同的維生素。那麼，維生素究竟是什麼，又被分為幾類呢？它們各自又有什麼功能呢？
維生素家族的分類與功能
根據數百年的科學技術發展，科學界逐漸認識到維生素是機體維持正常功能所必需的，但在體內不能合成或合成量很少，必須由食物供給的一組低分子量有機物質。維生素的每日需要量甚少，它們既不是構成機體組織的成分，也不是體內供能物質，然而在調節物質代謝和維持生理功能等方面卻發揮著重要作用。
生活中，我們對某些維生素的名稱與功用非常熟悉，例如維生素C與維生素E。但也有許多維生素有著更為人熟知的別名，例如葉酸（維生素B9，folic acid）與生物素（維生素B7，Biotin）。科學家究竟是如何將維生素分類的呢？
經過研究發現，人體一共需要13種維生素。科學界根據維生素的溶解性質的不同將其分為脂溶性維生素（lipid-soluble vitamin）和水溶性維生素（water-soluble vitamin）兩大類。水溶性維生素有9種，包括8種維生素B與維生素C。
水溶性維生素。來源/《中國營養科學全書》
脂溶性維生素有4種，包括維生素A、D、E、K。
脂溶性維生素。來源/《中國營養科學全書》
1910年至1920年間，科學家發現了五種維生素，命名為A、B、C、D和E。1920年，科學家們發現了與最初名為「B」的維生素相似的第二個類似特性的維生素，這兩種維生素的特性與在自然界的分布以及它們在調節生理功能方面的功用有一定的相似性。所以，兩者均被更名，這就是今天我們熟知的維生素B1（硫胺素，Thiamine）和維生素B2（核黃素，Riboflavin）。
如今，維生素B是一組水溶性維生素，一共有8種。每種維生素B均以其具體編號或名稱來表示，即維生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9與B12。B族維生素在化學上是不同的化合物，通常共存於同一食物中。
圖中食物富含維生素B。來源/《維生素狂熱》截圖
由上可知，最初被發現的維生素是維生素B而並非由第一個拉丁字母A命名的維生素A，那維生素A的命名又是什麼情況呢？這要從維生素A的發現說起。1914年，美國威斯康辛大學麥迪遜分校的埃爾默·麥考勒姆（Elmer McCollum）與瑪格麗特·戴維斯（Marguerite Davis）在研究脂肪於飲食的作用時，在魚肝油中發現了一種未知的具有「輔助因素」（accessory factors）的物質。1917年，隨著水溶性維生素B的發現，研究人員在1918年決定將實際發現時間更早的物質取名為「脂溶性維生素A」。1920年，該物質的名稱被確定為「維生素A」。
科學家們發現維生素A後，英國醫生愛德華·梅蘭比（Edward Mellanby）注意到，被餵食鱈魚肝油的狗沒有發展出佝僂病，因此認為維生素A或其他同類物質可以預防這種疾病。1922年，埃爾默·麥考勒姆測試了維生素A被破壞的改良鱈魚肝油，而經改良的魚肝油也成功治癒了患病的狗，因此麥柯倫得出結論，魚肝油中治癒佝僂病的因素不同於維生素A。於是，他將這種物質命名為維生素D，因為它是繼維生素B1、B2、A之後第四個被命名的維生素（字母D在拉丁字母表中排名第四）。
維生素D主要從魚肝油中獲取。來源/《維生素狂熱》截圖
至於維生素C，是1912年由馮克發現的一系列維生素中的一種抗壞血細胞因子。1928年，科學家們儘管尚未確定其化學結構，將其稱為「水溶性C」，也就是我們今天熟知的維生素C。
1922年，維生素E由赫伯特·麥克林·埃文斯（Herbert McLean Evans）和凱薩琳·斯科特·畢曉普（Katharine Scott Bishop）發現。由於維生素E活性最初被確定源於大鼠飲食中的生育因子，所以被命名為「生育酚」（tocopherol）。「生育酚」（tocopherol）源自古希臘語單詞「τόκος」（tókos，出生）及「φέρειν」（phérein，承受或攜帶），含義為「攜帶懷孕」，名稱末尾的「-ol」表示其狀態為化學醇。這個命名過程還獲得了加利福尼亞大學的古希臘文教授喬治·卡爾霍恩（George M. Calhoun）的幫助。
因此，隨著維生素不斷被發現，科學家將維生素C至維生素H，以發現的先後時間用英文字母表順序來命名。但我們或許會疑惑，為什麼維生素從E之後就是維生素K？中間空的幾個字母去哪兒了呢？如同曾經的維生素B一樣，許多過去科學家認為是維生素的物質被重新分類了，現代科學認為它們不再屬於維生素家族。例如，維生素F今天被稱為必需脂肪酸，維生素G被重新歸類為維生素B2之中，而維生素H變成了現在的生物素。
如何科學補充維生素？
人體需要的維生素主要來源於飲食，所以合理飲食是科學補充維生素最重要的途徑。穀類、豆類、堅果類、油料類、蔬菜水果類、肉類、魚類、奶和奶製品、蛋和蛋製品中具有許多人體所需的維生素。例如，穀類是維生素B1、B2、B6、B12與泛酸的主要來源。豆類、堅果類、油料類中含有較高的維生素B1、B2、C。肉類、魚類食品和蔬菜水果類含有豐富的維生素A、C、D等等。奶和奶製品中含有較多的維生素A。蛋和蛋製品中含有維生素A、B1 、B2、D較多。
我們尤其需要注意，不同的人群對各種維生素的需要量不盡相同，孕婦、嬰幼兒、老人以及長期患有慢性消耗性疾病的人群體內的需要量一般有所增加。維生素是健康膳食中極為重要的部分。大多數維生素推薦的每日膳食攝取量（RDA，大多數健康人為保持健康而每日所需要的量）是確定的，我們可以通過國家頒布的《中國居民膳食指南》來學習健康飲食，達到通過合理膳食補充維生素的目的。
既然維生素這麼好，我們能多吃點嗎？是否吃的越多就越好呢？答案當然是否定的。舉個例子，假如我們攝入過多維生素A，就會出現頭痛、皮疹、毛髮粗糙、嘴唇乾裂、皮膚乾燥粗糙等中毒症狀。如果長期服用大劑量維生素A，甚至會導致肝損傷。假如超大劑量服用維生素B6，可能會損傷我們的神經，導致足部和腿部疼痛麻木，甚至影響行走。假如大劑量使用煙酸（維生素B3），可引起潮紅、瘙癢、痛風以及血糖水平升高。在喝酒、體力活動、曬太陽或吃辛辣食物之後，潮紅可能加重。
維生素含片的生產，其中大量無活性的配料如纖維素、糖，維生素含量並不多。來源/《維生素狂熱》截圖
由此可見，過量甚至長期過量補充維生素會引起許多病症，可謂得不償失，所以我們在補充維生素的過程中，絕不能超量。這又是為什麼呢？
人體會儲藏脂溶性維生素（維生素A、D、E、K），如果我們攝入過量的脂溶性維生素，便會積存在身體，尤其是肝臟中，從而導致中毒的危險。雖然水溶性維生素會通過腎臟排泄，相對脂溶性維生素比較安全，但也不可攝入過量，因為超量的水溶性維生素可能在體內與其他物質發生化學反應。通常從食物中正常攝取維生素不會存在過量的問題，但食用過多維生素補充品就有可能發生危險。
通過科學界與醫學界的研究，我們能夠知道維生素的安全上限。如果攝入量超過安全上限，有害作用（毒性）的危險性會增加。在沒有醫學監護的情況下服用大量的維生素（通常作為補充劑）可能造成危害。維生素之所以被稱為必需微量營養素，言外之意便是，人體需要維生素，但僅需要少量即可。所以，維生素雖重要，不能貪多哦。
參考來源：
維基百科
默沙東診療手冊（大眾版）
周愛儒主編：《生物化學》（第五版），人民衛生出版社，2000年。
楊月欣，葛可佑主編：《中國營養科學全書》，人民衛生出版社，2019年。
李軍明，張軍：《體內維生素的生理功能和日常保健的科學合理攝取》，《中國食物與營養》，2009年第3期。
END
作者 | 付喆