114年:營養營養學(2)

下列那些營養素,與維生素E的抗氧化功能密切相關?①vitamin A ②vitamin C ③selenium④zinc

A①②
B②③
C①④
D②④

詳細解析

本題觀念:

本題的核心觀念在於抗氧化營養素之間的協同作用 (Synergistic Effect)節省作用 (Sparing Effect)。在人體的抗氧化防禦系統中,維生素 E (Tocopherol) 是細胞膜上最重要的脂溶性抗氧化劑,主要負責阻斷脂質過氧化連鎖反應 (Chain-breaking antioxidant)。然而,當維生素 E 中和自由基後,自身會氧化成維生素 E 自由基 (Tocopheryl radical),此時需要其他營養素協助將其還原或分擔其抗氧化工作,才能維持其功能。

選項分析

  • ① Vitamin A (維生素 A): 雖然 β-胡蘿蔔素 (維生素 A 前驅物) 與維生素 A 本身具有抗氧化能力,且同樣為脂溶性,但它們在生化機制上與維生素 E 的「還原再生」或「特定酵素協同」關係,不如維生素 C 與硒來得直接與緊密。維生素 A 主要與視覺循環、上皮細胞分化有關。

  • ② Vitamin C (維生素 C): 正確。維生素 C (Ascorbic acid) 是水溶性抗氧化劑,存在於細胞質或細胞外液中。當位於細胞膜上的維生素 E 氧化成自由基 (Tocopheryl radical) 時,位於水相與脂相交界處的維生素 C 能提供氫原子,將維生素 E 還原 (Regenerate) 回具活性的形式,使其能再次執行抗氧化任務。這是經典的「維生素 E 節省效應」。

  • ③ Selenium (硒): 正確。硒是 谷胱甘肽過氧化物酶 (Glutathione Peroxidase, GPx) 的輔因子 (Cofactor)。GPx 的主要功能是將脂質過氧化物 (ROOH) 還原為無害的醇類 (ROH),從而阻斷自由基的產生。這個作用減少了維生素 E 需要中和的自由基數量,減輕了維生素 E 的消耗,因此硒與維生素 E 具有極強的 協同作用 (Synergistic action)節省作用 (Sparing action)。缺乏硒會加重維生素 E 的負擔,反之亦然。

  • ④ Zinc (鋅): 鋅是抗氧化酵素 超氧化物歧化酶 (Cu/Zn-SOD) 的輔因子,負責清除超氧陰離子 (Superoxide anion)。雖然它也是抗氧化防禦系統的一環,但在針對「維生素 E 防止脂質過氧化」這一特定路徑的生化機制上,其關聯性與互補性不如硒 (直接處理脂質過氧化物) 和維生素 C (直接還原維生素 E) 來得密切。

答案解析

根據抗氧化網絡 (Antioxidant Network) 的機制:

  1. 維生素 C 負責將氧化的維生素 E 還原再生
  2. 透過 GPx 酵素系統清除過氧化物,節省 維生素 E 的消耗。

這兩者是與維生素 E 抗氧化功能連結最緊密的營養素。

故正確組合為 ② Vitamin C③ Selenium。 對應選項 (B)

核心知識點

考生應熟記以下抗氧化協同機制:

  1. 維生素 E 與 C 的氧化還原循環:維生素 E (脂溶性) 在細胞膜上捕捉自由基後變成自由基型態,由維生素 C (水溶性) 在介面上將其還原。
  2. 維生素 E 與 硒 的協同作用
    • Vitamin E:擔任「阻斷」角色 (Chain-breaking),防止脂質過氧化鏈的傳播。
    • Selenium (GPx):擔任「預防」角色 (Preventive),清除過氧化物前驅物,減少維生素 E 的消耗。
    • 缺乏症關聯:某些動物實驗顯示,單純缺乏 E 或 Se 可能症狀輕微,但同時缺乏會導致嚴重組織損傷 (如白肌症 White Muscle Disease),證明兩者的互補性。

參考資料

  1. Antioxidant functions of vitamins. Vitamins E and C, beta-carotene, and other carotenoids - 說明維生素 C 還原維生素 E 的機制。
  2. Selenium and Vitamin E: Antioxidant Partners - 說明硒與維生素 E 的協同作用。
  3. Nutritional Biochemistry: Vitamin E Sparing Effect - 營養生化學教科書關於抗氧化網絡的描述。