维生素全家福：从坏血病到 13 种必需营养素，一篇看懂发现史与作用

我们常说"多吃蔬果补维生素"，但"维生素"到底是什么、为什么缺了会生病、又是怎么被一一发现的？它其实是一大类微量、必需、人体基本不能自己合成（或合成不够）的有机营养素，要靠食物供给。它们不直接供能，却扮演着辅酶、抗氧化剂和信号调节者的角色。今天被确认的维生素共 13 种，这篇文章带你从三场"怪病"出发，看清它们的发现史、家族分类与主要作用。

一、发现史：从"怪病"到"维生素"

在维生素被认识之前，人类长期被几种莫名其妙的疾病折磨：远航船员成批死于坏血病（牙龈出血、伤口不愈合），东亚以精白米为主食的人群高发脚气病（不是脚臭，而是心衰与神经炎），美洲以玉米为主食的贫民则饱受糙皮病（腹泻、皮炎、痴呆）之苦。它们的共同点是：都不是感染，而是"吃什么"出了问题。

1. 坏血病与柠檬（1747，James Lind）

英国海军船医 James Lind 做了人类早期著名的对照试验：把患坏血病的船员分组，分别给不同"疗法"。结果吃柑橘、柠檬的一组最快康复。这证明新鲜蔬果能治坏血病，但当时海军并未立刻采纳——直到 1795 年英国皇家海军才强制配发柠檬汁，"柠檬人（limey）"的绰号由此而来。

2. 脚气病与"抗脚气病因子"（1897，Christiaan Eijkman）

荷兰军医 Christiaan Eijkman 发现，喂食精白米的鸡会得类似脚气病的神经炎，改喂糙米后康复。几乎同时，日本海军高木兼宽也通过膳食调查发现饮食与脚气病的关联（他误以为是蛋白质不足）。这些线索指向一个结论：精米丢失了某种"保护性因子"。1906 年，生化学家 Frederick Hopkins 提出食物中含有"辅助因子（accessory factors）"，除蛋白、糖、脂之外，还有维持生命所必需的小分子。

3. "vitamine"与"vitamin"（1912–1920）

1912 年，波兰生化学家 Casimir Funk 从米糠中分离出一种能治脚气病的物质，提出这类物质统称"vitamine"（vital 生命 + amine 胺，因为他以为它们都是胺类）。他大胆假设：坏血病、糙皮病、佝偻病等多种疾病，根源都是缺乏某种"胺"。虽然后来发现并非所有维生素都含胺，但这个名字已深入人心。1920 年，Jack Drummond 建议去掉词尾的"e"，定名为"vitamin（维生素）"，沿用至今。Eijkman 与 Hopkins 因此共获 1929 年诺贝尔生理学或医学奖。

4. 逐一分离与诺贝尔奖浪潮（1920s–1940s）

20 世纪上半叶是维生素的"大发现时代"，科学家用动物剥夺饲养实验把一种种维生素分离、鉴定、合成：

• 维生素 B1（硫胺素）：1926 年 Jansen 等得到结晶，1936 年 Williams 阐明结构并合成。
• 维生素 C（抗坏血酸）：1928 年 Albert Szent-Györgyi 从牛肾上腺与柑橘中分离出"己糖醛酸"，1932 年证实它就是抗坏血酸（治坏血病），1933 年 Norman Haworth 首次合成；Szent-Györgyi 获 1937 年诺奖（生理/医学），Haworth 获同年诺奖（化学）。
• 维生素 A：Paul Karrer 于 1931 年阐明 β-胡萝卜素（维生素 A 前体）结构，并系统研究类胡萝卜素；Karrer 与 Haworth 共获 1937 年诺贝尔化学奖。
• 维生素 D：Adolf Windaus 因甾醇与维生素关系获 1928 年诺贝尔化学奖，1932 年其结构（D2/D3）被阐明。
• 维生素 K：Henrik Dam 1929 年发现其与凝血有关，1943 年与 Edward Doisy 共获诺奖（发现并阐明结构）。
• 维生素 B12（钴胺素）：1948 年从肝脏中分离出这种含钴、结构最复杂的维生素；Dorothy Hodgkin 用 X 射线晶体学阐明其结构，获 1964 年诺贝尔化学奖。

图1：维生素发现的关键时间线——从 Lind 的柠檬试验，到 Funk 命名"vitamine"、Drummond 定名"vitamin"，再到 20 世纪上半叶各维生素被逐一分离鉴定。

二、维生素全家福：13 种，分两大类

按溶解性，13 种维生素分为两大家族：脂溶性 4 种（A、D、E、K）和水溶性 9 种（B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12 共 8 种 B 族，加维生素 C）。

这两类的最大区别在"怎么吸收、怎么储存"：脂溶性维生素随脂肪一起被肠道吸收，可在肝脏和脂肪组织里长期储存，因此过量补充容易蓄积中毒；水溶性维生素溶于水、多余的多随尿液排出，不易储存，需要日常持续摄入。

图2：维生素全家福——13 种必需营养素按脂溶/水溶两大类排列，每张"名片"标注别名与一句话核心作用（字号放大，公众号内可清晰阅读）。

下面这张速查表，把每种维生素的别名、主要作用、典型缺乏病和常见食物来源一次性列清：

【脂溶性】
• A（视黄醇）：维护暗视觉（视紫红质）、免疫、细胞分化。缺乏→夜盲、干眼、皮肤角质化。来源：动物肝、蛋黄、奶；β-胡萝卜素来自胡萝卜、红薯、深绿蔬菜。
• D（钙化醇）：促进钙磷吸收与骨骼矿化、调节免疫。缺乏→儿童佝偻病、成人骨软化/骨质疏松。来源：日晒合成、鱼肝油、肥鱼、强化奶。
• E（生育酚）：脂溶性抗氧化，保护细胞膜（尤其多不饱和脂肪酸）。缺乏少见（早产儿、脂肪吸收障碍者）。来源：植物油、坚果、种子、绿叶菜。
• K（叶绿醌/甲萘醌）：参与凝血因子（II、VII、IX、X）合成、骨钙素活化。缺乏→出血倾向。来源：深绿叶菜、肠道菌群合成。

【水溶性】
• B1（硫胺素）：糖代谢关键辅酶（TPP）、神经功能。缺乏→脚气病、Wernicke 脑病（酗酒者）。来源：全谷、猪肉、豆类、坚果。
• B2（核黄素）：能量代谢（FAD/FMN）、抗氧化。缺乏→口角炎、唇炎、舌炎。来源：奶、蛋、瘦肉、绿叶菜。
• B3（烟酸/尼克酸）：能量代谢（NAD/NADP）、DNA 修复。缺乏→糙皮病（腹泻、皮炎、痴呆"三 D"）。来源：肉、花生、全谷，色氨酸可部分转化。
• B5（泛酸）：辅酶 A（乙酰 CoA）组分，脂肪酸合成与代谢。来源：广泛存在于动植物。
• B6（吡哆醇）：氨基酸代谢（PLP）、神经递质、血红蛋白合成。缺乏→贫血、脂溢性皮炎。来源：禽肉、鱼、土豆、香蕉。
• B7（生物素）：羧化酶辅酶，糖/脂/蛋白代谢。缺乏少见。来源：蛋黄、坚果、肠道菌群。
• B9（叶酸）：一碳单位转移、DNA 合成与细胞分裂、神经管发育。缺乏→巨幼红细胞贫血、胎儿神经管缺陷。来源：深绿叶菜、肝、豆类。
• B12（钴胺素）：神经髓鞘、DNA 合成、同型半胱氨酸代谢。缺乏→恶性贫血、神经损害。来源：仅动物性食品（肉鱼蛋奶），植物性几乎不含。
• C（抗坏血酸）：胶原合成、抗氧化、免疫、促进铁吸收。缺乏→坏血病（牙龈出血、伤口不愈）。来源：柑橘、猕猴桃、草莓、青椒、番茄。

三、主要作用：按功能重新归类

把 13 种维生素换个角度看，会发现它们各有所长：

• 抗氧化三剑客：维生素 A（β-胡萝卜素）、C、E，协同清除自由基，保护细胞膜与组织。
• 能量代谢引擎（多为辅酶）：B1、B2、B3、B5、B6、B7——没有它们，糖、脂肪、蛋白质的"燃烧"就转不动。
• 骨骼与钙：维生素 D（促吸收）与 K（助骨钙素），一对搭档。
• 血液与细胞分裂：叶酸（B9）、B12 管 DNA 合成与红细胞成熟；维生素 K 管凝血。
• 视力：维生素 A 是暗视觉的底物。
• 免疫：A、C、D 都参与免疫调节。
• 胶原合成：维生素 C 是合成胶原蛋白不可或缺的辅酶。

四、应用与误区：到底该不该补？

维生素的发现催生了庞大的补充剂产业，但"补"要讲科学：

优先食补。均衡饮食（蔬果、全谷、肉蛋奶、坚果）通常能满足需求，且食物中的维生素与膳食纤维、植物化学物协同，吸收利用更好。

这些人群确实需要补：孕妇补充叶酸（B9）预防胎儿神经管缺陷；老年人、少日晒者补维生素 D；严格素食者易缺B12；夜盲或干眼者需关注维生素 A；孕妇、长期饮酒或吸收障碍者可能需要 B 族。

常见误区：① 脂溶性维生素（A、D）过量会中毒，不能"越多越好"；② "大剂量维 C 治感冒"证据有限，只能轻微缩短病程；③ 补剂不能替代均衡膳食；④ 水溶性维生素虽不易蓄积，但长期超量（如 B6）也会伤神经。

公卫层面，食物强化是性价比极高的手段：加碘盐消灭了地方性甲状腺肿，面粉强化 B3（烟酸）与铁基本根除了糙皮病，牛奶与谷物强化维 D/A 显著降低了佝偻病与夜盲。这说明：懂了"缺什么"，就能用最低成本守护一代人的健康。

小结

从 Lind 船医的一碟柠檬，到 Funk 提出"vitamine"、再到 13 种维生素被逐一分离，人类用两百年搞清楚了一件事：那些"怪病"不是诅咒，而是饮食里少了几克微观营养素。今天，维生素全家福已清晰——脂溶性的 A、D、E、K 与水溶性的 8 种 B 族加 C，各司其职又彼此协作。记住三句话：食补优先、按需补充、脂溶性别贪多，就能让这 13 位"微量功臣"真正为健康加分。