營養學/尼克酸

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5.8.1　結構與性質

尼克酸亦名煙酸，具有生理活性的衍生物為尼克醯胺，亦名煙醯胺（nicotinamide），結構式如圖5-23。尼克酸為不吸水的較穩定的白色結晶，在230℃升華，能溶於水及溶於水及酒精中，25℃時，1g能溶於60ml水或80ml酒精中，不溶於乙醚中。尼克酸很容易變成尼克醯胺，它比尼克酸更易溶解，1g可溶於1ml水或1.5ml酒精中，在乙醚中也能溶解。

尼克酸尼克醯胺結構式

圖5-23 尼克酸尼克醯胺結構式

5.8.2　代謝

尼克醯胺通過ATP作用形成NAD或NADP。在尿中排出的尼克醯胺甚少，主要排出其代謝產物N『-甲尼克醯胺及N』甲-2吡酮-5-甲醯胺。前者約佔正常人的排出量的20～30%，後者為40～60%。血清中尼克醯胺含量甚微，僅為0.5μg.ml^-1,紅、白細胞中含量較多，全血為30μg.ml^-1,紅細胞為90μg.ml^-1,白細胞為70μg.ml^-1。

5.8.3　生理功能

尼克醯胺為輔醯Ⅰ及輔酶Ⅱ的組成成分。輔酶Ⅰ為尼克醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD^＋或DPN^＋），輔酶Ⅱ為尼克醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP^＋或TPN^＋）(圖5-24)。它們都是脫氫酶的輔酶，氫的傳遞通過在尼克醯胺4位上增加一個氫原子。在立體上又分為A、B二個部位，某些尼克醯胺脫氫酶具有立體專一性（圖5-25）。其立體專一性表現為兩個方面：一方面只對一種立體異構體的底物有催化作用，如乳酸脫氫酶脫氫酶只作用於乳酸。另一方NAD^＋或NAP^＋被酶還原時，氫原子只在一個特定的方向加到吡啶環的第四位碳原子上，有的加到A側，有的加到B側。

輔酶Ⅰ及Ⅱ的結構

圖5-24 輔酶Ⅰ及Ⅱ的結構

需要輔酶Ⅰ、Ⅱ的脫氫酶有數百種，這些脫氫酶從底物中提取一個氫，二個電子，其結構通過X光衍射圖看出脫氫酶與NAD^＋及底物的結構。圖5-26表明乳酸脫氫酶與NAD^＋及底物的關係。底物乳酸給NAD^＋一個H，底物的羥基與酶的精氨酸（171）的胍基相連，而在組氨酸（195）中OH基中提取一個質子。其他脫氫酶的構象與之相同。

尼克醯胺4位C上聯結H的主體構造

圖5-25 尼克醯胺4位C上聯結H的主體構造：A，B二個位置

圖5-26 乳酸脫氫酶乳酸及NAD^＋的交互作用

以NAD^＋為輔酶的脫氫酶主要參與呼吸作用，即參與從底物到氧的電子傳遞作用的中間環節。而以NADP^＋為輔酶脫氫酶類，主要將分解代謝中間物上的電子轉移到生物合成反應中所需要電子的中間物上。

NAD^＋（或NADP^＋）參與的脫氫作用下列幾種類型：

（1）底物由醇變成醛或酮

（2）加陰離子A^-到醛而脫氫

谷氨酸脫酶是谷氨酸脫氨的第一步，形成α-亞氨基戊二酸。

谷氨酸 α-亞氨基戊二酸α-酮戊酸

（4）由不飽和合鍵（——C——C——）到飽和鍵。由7-脫氫膽固醇轉變為膽固醇，7α-H^＋從NADPH而來，而8β氫從介質而來。在膽固醇合成中，固醇載體蛋白將在胞液中形成的鯊烯轉運至微粒體環化成羊毛脂固醇，再轉變為鏈固醇。鏈固醇轉變為膽固醇需要由NADPH供給25位氫，從介質中供給24位H^＋。

鏈固醇（又名24-脫氫膽固醇膽固醇

（5）二硫鍵轉為二硫醇鍵；許多酶催化這個反應，輔酶Ⅰ、Ⅱ為H^＋的供體或受體。如胱氨酸還原酶的作用為NADH₂+1-胱氨酸→NAD^＋C+2-半胱酸。麥胱甘肽還原酶的作用為NAD（P）——H₂氧化麥胱甘肽→NAD（P）+2G還原型麥胱甘肽。

在α-酮酸脫氫酶系統中，硫辛酸脫氫酶通過NADPH^＋與黃素蛋白作用，將H轉移。

（6）苯丙氨酸通過苯氨酸4-單加氧酶（即苯氨酸羧化酶）的作用，變成酪氨酸。這個酶可作為單加氧酶可作為單加氧酶或混合功能加氧酶的代表，它的作用是將氧分子中的一個氧原子加到苯丙氨酸上形成對羧基，另一個氧原子還原成水。還原劑是NADPH，反應分兩步進行：

NADPH+H^＋+二氫生物蝶呤→NADPH^＋+四氫生物蝶呤。

色氨酸轉變為尼克酸的途徑

圖5-27 色氨酸轉變為尼克酸的途徑

1-苯丙氨酸+四氫生物蝶呤+O₂→1-酪氨酸+二氫生物蝶呤+H₂O。

5.8.4　來源

尼克酸或尼克醯胺的來源除食物含有者外，尚可由色氨酸在體內轉變為醯犬尿氨酸到犬尿氨酸，再由1-犬尿酸水解酶分解犬尿酸或黃尿酸為3-羧氨基苯四酸，然後在5磷酸核糖焦磷酸存在下，由哺乳類肝的酶系統變成尼克酸。一般說來，60mg色氨酸相當於1mg尼克酸。食物中尼克酸的當量為尼克酸及色氨酸轉換為尼克酸之和（表5-16）。但轉換能力因人而異，晚期孕婦轉換能力3倍於正常婦女。雌激素可刺激色氨酸氧化酶，它是色氨酸轉為尼克酸過程中的速率限制酶，因此孕婦及口服藥者轉換能力較強。

表5-16食物中尼克酸當理(mg.1000Kj^-1)

	尼克酸	色氨酸	尼克酸當量
牛奶	5.08	283
人乳	10.3	1681	32.1
牛肉	103.7	5376	193
全蛋	2.5	4830	45.4
腌豬肉	4.8	256	11
麵粉	10.4	1247	32
玉米渣	7.7	294	13
玉米	21	445	28

穀類中有結合型的尼克酸，不能利用。可分為二種結合物：①與肽鏈（分子量12，000～13，000）結合；②與碳水化物結合成複合體（分子量為370）。麩皮中有這種結合型的尼克酸（niacytin）,用鹼提取（或鹼水解）和穀物，其尼克酸測定值較酸性或中性提取液的高20%，穀類通過培育新品種可使色氨酸增加，也可使其成為尼克酸來源。我國已培育出高色氨酸品種的玉米可治療尼克酸缺乏引起的瘌皮病。

大劑量的亮氨酸可使癩皮病發生。Jowar（一種食物）尼克酸及色氨酸量不少，但因亮氨酸量大，也可使癩皮病發生。在大鼠的酪蛋白飼料中，若增加亮氨酸，尿中吡啶-2-3-二羧酸增加，可能影響色氨酸向尼克酸的轉變。正常人的正常膳食中增加亮氨酸可以增加尿中吡啶二羧酸，而四基尼克酸胺及-6吡啶酮的排出量減少。

5.8.5　需要量及臨床應用

尼克酸供應量為27.7mg.100KJ^-1。嬰兒0～6個月為33.6 mg.100KJ^-1,2/3來源於色氨酸，一般75g蛋白有尼克酸當量NE15mg，6個月～青年時期為27.7mg.100KJ^-1，孕婦增加2mg，乳母增加4mg。

尼可酸缺乏症可用生理劑量治療。尼克酸及尼克酸胺對治療及預防癩皮病有相同效果，但在藥理上及毒性上二者不完全相同。尼克酸3g以上有藥理作用，可使血中膽固醇、β-脂蛋白及甘油三酯量減低。可能由於減少從脂肪組織中動員出來脂肪酸，而增加肌肉或心肌的肝糖原的利用。因此長期使用易有糖尿病，對肝不利。它能導致組胺的釋放，可使血管擴張，臉紅為主要的副作用。如果在給藥前15min給以抗組胺藥，可以抑制臉紅。尼克酸可以增加血清尿酸水平，每日g劑量長達5年，可以使血清尿酸超過8mg%。在大劑量時，尼克酸與尿酸竟爭排出，由於血清尿酸增加，所以大劑量尼克酸攝取者易患急性痛風症。