2017/01/13

維他命B12

維他命B12 (鈷胺素，維生素B12，維它命B12，Vitamin B12 )透析

    簡介:
    維生素B12是所有的維生素中化學結構最大、最複雜的維生素。它的特色是含有一個金屬的離子"鈷(cobalt)"，因此稱為鈷胺素(cobalamin)。
    蕈類、植物或動物都無法製造維生素B12，只有細菌和太古細菌有所需的酵素去合成它。食物的來源僅有動物性的產品和人造的補充錠[6]。
    維生素B12在營養補充錠中的形式是氰鈷胺素(cyanocobalamin)，它在人體中可立即轉換成人體可用的形式:甲基鈷胺素(Methylcobalamin)和5-去氧腺嘌呤鈷胺素(5-deoxyadenosylcobalamin)[1]。
    維生素B12對於維護神經細胞的健康特別重要，也幫助製造遺傳物質DNA和RNA[4]。維生素B12對於葉酸(維生素B9)的新陳代謝，以及檸檬酸循環（citric acid cycle）的中間代謝物"琥珀醯輔酶A"（succinyl-CoA）的合成扮演著不可缺少的角色[1]。
    維生素B12與B9合作幫助製造紅血球細胞和幫助鐵對身體的作用。維生素B12與B9也共同合作產生S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine)，是涉及免疫功能和情緒的一種物質。維生素B12與B6，B9共同合作控制血液中的氨基酸-同型半胱氨酸(homocysteine)的濃度，高濃度的同型半胱氨酸與心臟疾病有關連[4]。
    10-30%的老年人比較容易缺乏維生素B12，因為他們的飲食較不健康，胃酸的分泌較少，較不容易吸收維生素B12[4]。因此美國國家醫學研究所的食品暨營養委員會建議50歲以上的成人服用含有維生素B12的補充錠或添加B12的食品以達到足夠的建議每日攝取量(RDA)[1]。

    物理/化學特徵:
深紅色晶體或結晶紅色粉末，無臭無味，沸點和融點300°C，在空氣中穩定，在酸鹼值4.5-5之間最穩定，對光線敏感。[2]
(詳見維它命的衰解對照表)

    溶性:
水溶性、溶於酒精[2]。

    功能 (代謝功能):
1.      所有的B群維它命皆在幫助身體將食物(碳水化合物)轉變為能量(葡萄糖)，也幫助身體代謝脂肪和蛋白質。人體需要它們來維護健康的皮膚，頭髮，眼睛，肝臟，神經系統的功能以及頭腦的功能[4]。
2.      作為胺基酸-甲硫胺酸(methionine)合成酶的輔助因子。甲基鈷胺素是讓依賴葉酸(維生素B9)的酵素，甲硫胺酸合成酶產生效用所必需的物質。該合成酶是從同型半胱氨酸合成甲硫胺酸所必需的物質。甲硫胺酸則是合成S-腺苷甲硫氨酸以進行生物甲基化反應所必備的物質，包括DNA，RNA和蛋白質內的甲基化。甲基化的異常是癌細胞的特質，甲硫胺酸合成酶的功能不足可能導致同型半胱氨酸的累積，增加心血管疾病的風險[1]。
3.      維生素B12對檸檬酸循環（citric acid cycle）的中間代謝物"琥珀醯輔酶A"（succinyl-CoA）的合成是不可缺少的。琥珀醯輔酶A對於從脂質和蛋白質生成能量，以及血色素的合成扮演著重要的角色[1]。
4.      治療惡性貧血(pernicious anemia)[4]。
5.      B12、B9和B6幫助降低血液中高濃度的同型半胱氨酸，可以降低冠狀動脈疾病和中風的風險，然而研究者尚待確定是否高水平的同型半胱氨酸是否會直接造成心臟病[4]。
6.      一項大型研究發現，每天服用2500微克葉酸，500毫克維生素B6和1000微克維生素B12的婦女可降低老年黃斑病變(AMD)的風險[4]。
7.      一項小型的研究建議沒有缺乏B12的人也可以從注射B12獲得更多元氣。另一項初始研究顯示患有慢性疲勞症候群的人可以從注射B12得到益處[4]。
8.      癌症研究:一項針對年輕成人雙盲、糖衣錠-控制組的研究顯示血液中同型半胱氨酸的濃度偏高同時又有維生素B12的缺乏，與一個白血球內染色體斷裂的生物標記之出現有關連。若每天服用700微克的葉酸和7微克的B12(為期2個月)大量減少了該生物標記[1]。

    半衰期:
約6天(在肝臟中400天)[6]。

    吸收/運送/儲存:
    人體可儲存2-5毫克的維生素B12，其中約50%儲存在肝臟[6]。每天的替換速度很緩慢[1]，因為維生素B12主要釋出到膽汁中，其中大部分的維生素B12會在腸肝循環過程中被回收。這種極端有效的腸肝循環使得維生素B12可以被肝臟儲存3-5年，因此維生素B12的缺乏情況很稀少[6]。
    成人的血清或血漿的維生素B12濃度若低於170-250pg/mL可算是缺乏維生素B12，但是血清中的濃度可能不能準確反應細胞內的濃度。甲基丙二酸(methylmalonic acid) 的濃度升高(值大於0.4 micromol/L)可能是缺乏維生素B12較為可靠的指標[5]。
    胃酸和酵素讓維生素B12從食物中釋出，使它能夠與唾液和胃液中的R-蛋白(haptocorrin)結合。在小腸鹼性的環境中R-蛋白會被胰臟酵素分解，將維生素B12釋出然後再與胃壁分泌的醣蛋白稱為內在因子(intrinsic factor,IF）結合。僅在有鈣質存在的情況下(由胰臟供應)，迴腸(小腸的終段)表面的受體才會吸收"內在因子-B12"的複合物。只有1%的維生素B12是透過被動擴散的方式吸收[1]。

    排出:
膽汁是維生素B12主要的排出路徑，膽汁中大部分的維生素B12會在腸肝循環過程中被回收。大部分的維生素B12是從糞便排出，超出血液結合能力以外的多餘維生素B12才會從尿液排出[6]。

    造成缺乏/抑制吸收的因素:
1.      不吃奶製品或蛋的素食者，因為維生素B12僅存在於動物性的食品中[4]。
2.      無法吸收食物中的維生素B12，營養吸收不良的病人例如:克隆氏症患者、胰臟疾病患者、減肥手術或藥物[4]。
3.      遺傳性維生素B12吸收不良症候群造成巨紅細胞性貧血(megaloblastic anemia)和神經系統失常[1]。
4.      罹患幽門螺旋桿菌的患者。該菌會破壞製造胃內在因子（gastric intrinsic factor）的胃壁細胞——該細胞會分泌醣蛋白與維生素B12結合成一種配位化合物(coordination complex)，可防止維生素B12被蛋白質水解酶破壞以利身體的吸收[4]。
5.      飲食異常者、愛滋病患者、營養吸收不良的老年人[4]。
6.      服用高劑量的B9可能遮蓋住B12缺乏的症狀，症狀不顯現無法干預，會有造成神經損害的風險[4]。
7.      胃部長期慢性發炎會導致免疫性的維生素B12吸收不良症候群，稱為惡性貧血(pernicious anemia)，因為胃壁細胞無法製造胃內在因子，沒有內在因子身體無法吸收維生素B12[1,4]。
8.      罹患遺傳性胃內在因子缺陷又稱為先天性惡性貧血(congenital pernicious anemia)[1]。
9.      基因突變影響體內維生素B12的運送[1]。
10.    長期服用胃酸分泌的抑制劑會嚴重影響維生素B12的吸收[1]。
11.    酗酒 [1]。

    缺乏時的症狀:
1.      疲倦、缺氧、拉肚子、緊張、麻木缺乏感覺、手腳麻刺感[4]。
2.      舌頭疼痛、喪失胃口、便祕[1]。
3.      嚴重缺乏時會造成神經受損[4]。
4.      胃部長期慢性發炎，導致惡性貧血(pernicious anemia)，因為胃壁細胞無法製造胃內在因子，沒有內在因子身體無法吸收維生素B12。症狀包括: 虛弱、皮膚蒼白、拉肚子、體重減輕、發燒、麻木或手腳麻刺感、喪失平衡、記憶衰退、混淆不清、情緒不穩[1,4]。
5.      無法吸收食物中的維生素B12，可能造成巨紅細胞性貧血(megaloblastic anemia)[1]。
6.      憂鬱症、骨質疏鬆症、高濃度的同型半胱氨酸。
7.      一系列針對年輕成人和老人的研究顯示血液中同型半胱氨酸的濃度偏高加上維生素B12缺乏可能與一個白血球內染色體斷裂的生物標記之出現有關[1]。

    過量之毒性/副作用:
注意: 長期使用單一種維生素B可能造成其他B群維生素的不均衡，所以盡可能服用包含所有8種B群維生素的補充錠[4]。
維生素B12對一般人沒有毒性，而且相當安全。
1.      服用高劑量的B9可能遮蓋住B12缺乏的症狀，症狀不顯現無法進行干預，會有造成神經損害的風險[4]。
2.      維生素B12補充錠可能對雷伯氏遺傳性視神經萎縮症(Leber's disease) 的患者造成嚴重的視神經損害[4]。

    與藥物的交互作用[4]:
1.    抗癲癇/痙攣的藥物，例如phenytoin、phenobarbital和primidone。
2.    化療用藥: 尤其是methotrexate。
3.    痛風用藥: 秋水仙素(Colchicine)。
4.    膽酸螯合劑: 用來降膽固醇，包括: colestipol (Colestid), cholestyramine (Questran), and colsevelam (Welchol)。
5.    H2阻斷劑: 用來減少胃酸，包括: cimetidine (Tagamet), famotidine (Pepcid AC), ranitidine (Zantac)。
6.    質子泵抑製劑: 用來減少胃酸，包括: esomeprazole (Nexium), lansprazole (Prevacid), omeprazole (Prilosec), rabeprazole (Aciphex)。
7.    糖尿病用藥: Metformin。
8.    抗生素: 四環素(tetracycline)不能與B12同時服用，因為會影響四環素的吸收和藥效。兩種應該要分開服用。新黴素(Neomycin)會減少維生素B12的吸收[2]。

    最佳服用時間/方法:
早餐後。下午以後服用B群維它命補充錠可能會影響睡眠因為它會增強活力。

    建議每日攝取量[1]:

維它命B12建議每日攝取量(RDA)
人生階段群組
微克(μg)/日
嬰兒
0-6個月
7-12個月

0.4(AI)*
0.5(AI)*
孩童
1-3歲
4-8歲
9-13歲

0.9
1.2
1.8
男性
14-18歲
> 19歲

2.4
2.4
女性
14-18歲
> 19歲

2.4
2.4
孕婦
2.6
哺乳
2.8
        * AI = 適當攝取量(Adequate Intake)
        維生素B12無耐受上限(UL)的資料。

    食物來源:
     每100公克食物含維它命B12
食物
Foods(100g)
含量
(微克μg)
相當於每日建議攝取量
%DV
蛤蜊，熟
clam, cooked[7]
98.9
4121%
牛肝
beef,liver[7]
83
3458%
牡蠣
oyster[7]
29
1208%
貽貝
mussel[7]
24
1000%
土魠魚
fish, mackerel[7]
19
792%
鮭魚，煙燻
fish,salmon,smoked
[7]
18
750%
全蛋，鵝，生
egg,whole,raw,goose
[7]
14.6
608%
螃蟹
crab[7]
11.5
479%
鮪魚
fish,tuna[7]
11
458%
沙丁魚，罐頭
fish,sardine,canned
[7]
9
375%
全蛋，鴨，生
egg,whole,raw,duck
[7]
7.6
317%
鱒魚
fish,trout[7]
7
292%
牛肉
beef[7]
6
250%
乳酪，瑞士
cheese,Swiss[8]
3.3
138%
小管(小卷)
squid[8]
2.9
121%
乳酪，莫札瑞拉
cheese,Mozzarella[8]
2.3
96%
豬排
pork steak[8]
2.1
88%
乳酪，帕馬森
cheese,Parmesan[8]
2
83%
蛋黃，雞
egg,yolk,chicken[7]
2
83%
蝦
shrimp[7]
2
83%
乳酪，奶油，低脂
cheese,cream,low fat
[8]
1
42%
龍蝦
lobster[7]
1
42%
乳酪，卡達
cheese,Cottage[8]
0.7
29%
優酪乳，低脂
yogurt,low fat[7]
0.6
25%
牛奶，全脂
milk,whole[7]
0.5
21%
雞肉
chicken[8]
0.4
17%
優酪乳，全脂
yogurt,full fat[7]
0.4
17%
啤酒，小麥
beer,wheat[8]
0.1
4%
蛋白，雞
egg,white,chicken[8]
0.1
4%

    商業製造:
透過微生物發酵的合成是商業製造維生素B12唯一的來源，有3種方法[3]:
1.      直接發酵法:
培養橄欖色鏈黴菌(Streptomyces olivaceus)、或巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)或其他數種菌類數天，從菌絲體萃取維生素B12。不同菌種的產量、生長情況和發酵的培養基不同。
2.     間接生產法:
從數種抗生素例如: 灰霉素(Grisein), 鏈黴素(Streptomysin)和金黴素(Aureomycin)的生產發酵過程中的副產品取得維生素B12。還有據報導下水道的污泥中也含有高濃度的維生素B12。
3.      基因工程法:
以新的菌種改良科技例如基因混雜改組技術(genome shuffling)、或以突變與基因重組法發展新菌種，例如灰色鏈黴菌(Streptomyces griseus)或謝曼尼氏丙酸桿菌(Propionibacterium shermanii)，可以大幅提高維生素B12的生產量，將此維生素從副產品的地位提升成為主要產品。

<參考資料>
1.      Jane Higdon et al."Vitamin B12". Micronutrient Information Center. Linus Pauling Institute, Oregon State University.
http://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/vitamin-B12

2.      "Pubchem/compound/Vitamin B12", NIH: National Center for Biotechnology Information.
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5311498#section=Top

3.      Sonali Bhawsar."Microbial Production of Vitamin B12". Biotech Articles. http://www.biotecharticles.com/Biotechnology-products-Article/Microbial-Production-of-Vitamin-B12-665.html

4.      "Medical Reference Guide, Supplement, Vitamin B12 (Folic Acid)". University of Maryland Medical Center.
http://umm.edu/health/medical/altmed/supplement/vitamin-B12-folic-acid

5.      "Dietary Supplement Fact Sheet, Vitamin B12".U.S.National Institutes of Health.
https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminB12-HealthProfessional/

6.      "Vitamin B12".Wikipedia.
https://en.wikipedia.org/wiki/Vitamin_B12

7.      "Top 10 Foods Highest in Vitamin B12 (Cobalamin)".Health Alicious Ness.com.
https://www.healthaliciousness.com/articles/foods-high-in-vitamin-B12.php

8.      "Vitamin B12 Food Sources".B12-Vitamin.org
http://www.b12-vitamin.com/foods/

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阮英杰譯著於淡水2017,版權所有, 如有轉載或引用請事先得到本站許可.


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