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臨床營養學

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5.9.1 結構與性質

維生素B6(VB6)有三種形式:吡哆醇(Pyridoxine,PN),吡哆醛(Pyridoxal,PAPL)和吡哆胺(Pyridoxamine,PM)。這三種形式通過酶可互相轉換。PL及PM磷酸化後變化輔酶磷酸吡哆醛(PLP)及磷酸吡哆胺(PMP),其結構式如圖5-28)。

維生素B6及其輔酶的結構式


圖5-28 維生素B6及其輔酶的結構式

人、大鼠、小鼠、雞、狗、火雞等甚至有些微生物都需要維生素B6,牛馬等由於腸道中能合成,不需要外界供給。吡哆醇為人工合成的產品,在植物中也有,分子量為205.6,系白色板狀結晶,溶於水,在酸性溶液中穩定,在鹼性溶液中易被光所破壞。在動物體內,多以輔酶PLP及PMP的形式存在。有些類似物,如4-脫氧吡哆醇則有抗維生素B6的作用。

5.9.2 代謝

維生素B6的各形式在體內的變化如下:

Gpase18u.jpg


PN、PL、PM的磷酸體均由PL激酶ATP:Pyridoxal-5'-phosphotranferase,PL Kinase)所催化,但其在各組織中如肝、腦及紅細胞中最適PH金屬離子需要量及分子量均不一樣。PNP(PMP)氧化酶(Pyridoxic Acid,PA)為代謝最終產物,由尿中排出,在肝中PL由醛氧化酶催化形成,在其他組織中由需要NAD的醛脫氨酶催化而形成。

(1)消化與吸收 食物中維生素B6為PLP、PMP、PN在小腸腔內必須由非特異性磷解酶(nospecific phosphohYdrolase)分解PLP、PMP為PL,PM。吸收形式為PL、PM及PN。在人體觀察中,給予飢餓的人以PN、PL、PM,在給予PN後0.5~3h達到高峰,劑量小(0.5~4mg)時,血漿維生素B6水平在3~5h後又恢復到近似飢餓時水平。服用PL後血漿維生素B6水平及尿中PA升高較快,但PM吸收代謝都較PN,PL要慢一些。而攝入PLP劑量大(如10mg)時,血漿維生素B6及PLP在24h內繼續上升,維持在高水平上。

(2)運輸與代謝 PN運輸至小腸粘膜併到血流中,也可在腸粘膜中合成PNP,約為劑量30.6%,血流中PN可擴散到肌肉中,然後磷酸化約佔劑量的10.4%~15.7%。在人體給以PN後,血漿PL可以增加12倍,血漿中PLP雖占血漿中維生素B6的60%,但與蛋白相結合,不易為其他細胞所利用。血漿中PL與白蛋白結合不牢固,為運輸的形式,能被組織攝取與清除,並氧化為PA。PN及PL通過擴散進入到紅細胞中,並為激酶磷酸化。人的紅細胞可將PNP氧化PLP,其他動物如大鼠無此功能。PN在超過紅細胞PL激酶飽合濃度時,可在3~5min進入到紅細胞中,細胞內的濃度與培養基濃度一致。PL在濃度超過紅細胞磷酸激酶的濃度時,進入紅細胞的量增加,使其濃度比培養基中要高這是由於PL與血紅蛋白α-鏈中末端纈氨酸相結合,所以PL在紅細胞中積累,它在紅細胞中的濃度可為血漿中之4~5倍。紅細胞中的PL可能也是一種運輸方式。

肝也是維生素B6代謝活躍的組織。PN為肝細胞納入後,相繼為PL激酶及PNP氧化酶作用而生成PLP,然後再經磷解作用而轉變為PL,進入循環系統中,運至有磷酸激酶的組織形成PLP。

在腦切片及分離脈絡叢中,沒有PN,均是磷酸化合物、脈絡叢為運輸PN從血到腦脊液的場所。在維生素B6缺乏的動物(大鼠)PL激酶有所下降,飼料5周的大鼠肝中,PL肝激酶下降50%而腦中僅下降14%。這也說明維生素B6神經系統的重要性。

(3)儲存 維生素B6在血流中可擴散到肌肉中而磷酸化,若PN劑量增加,肌肉中PN占劑量的百分數增加,而PNP的百分數減少。在肌肉中未發現PNP氧化到PLP。在大鼠60%維生素B6在肌肉中,其中75~95%與糖原磷酸化酶(Glycogenphosphorylase)相聯繫。此酶占肌肉可溶性蛋白之5%,可能為維生素B6的儲存場所。通過肌肉蛋白的轉換,將維生素B6分解出來以滿足最低需要量。

(4)排出 維生素B6的主要代謝產物PA,可代表維生素B6攝取入量的20~40%,尿中PA只可為攝入量的指標。而不能代表體內的儲存。尿中除PA外,尚有小量的PN、PL等。給以生理劑量時,在3h內大部分以PA排出。PN在腎小管中積累,當PN濃度較大時,可由腎排出。因此PN劑量10mg時,尿中PA占劑量的百分數減低,但PN的排出增多。PL不易被腎排除,也不易被腎納入,納入後以磷酸化形式積累。但人口服大劑量(100mg)PL、PM、PN後,在36h內大部分原物從尿中排出。

5.9.3 生理功用

含有維生素B6的輔酶主要與代謝有關,現已知有60多種酶需要維生素B6。將其主要功用分述如下。

(1)氨基轉換作用 轉氨酶主要為穀草轉氨酶谷丙轉氨酶。轉氨酶中都有PLP為輔酶。

轉氨酶在動物心、禽、腎、睾丸及肝中含量都很高,大多數轉氨酶需要α-酮戊二酸作為氨基的受體。因此,不同轉氨酶對相偶聯的兩個底物之一,即α-酮戊二酸或谷氨酸是有特異性的,而對另一個底物(即被脫氨胺基酸)無嚴格的特異性。某種酶對某些胺基酸有較大的催化作用,但對其他胺基酸也有一定作用。酶的命名就是根據具有最大被催化能力的胺基酸而定的。例如,在動物組織中佔優勢的轉氨酶是門冬氨酸轉氨酶,除以門冬氨酸的作為酸為供體,α-酮戊二酸為受體。轉氨酶反應都是逆的。在生物體內,轉氨作用緊接進行胺基酸的氧化分解,可促胺基酸轉氨作用向一個方向進行。

(2)脫羧基作用 胺基酸脫酸形成伯胺,脫酸酶的專一性很高,一種胺基酸脫羧酶只對一種1-胺基酸起作用。胺基酸脫酶中,除組氨酸脫酶不需要輔酶外,各種脫酸羧酶都以PLP為輔酶。這些脫羧作用對於哺乳類的組織很重要。有引起神經遞質的形成有賴於他的作用。如芳香族1-胺基酸脫羧酶參與酪、組、多巴色氨酸的脫羧,形成相應的胺,如酪胺組胺多巴胺、5-羧色胺半胱亞磺酸脫羧變成牛磺酸。谷氨酸在中樞神經系統脫羧形成γ-氨基丁酸

色氨酸的代謝途徑有二:一是在轉氨酶的影響下分別變成犬尿酸黃尿酸,二是在犬尿酸還原酶作用下,變成鄰氨苯甲酸及3-羧鄰氨苯甲酸與丙氨酸,再變成尼克酸。在代謝途徑中有種B族維生素參與反應,與維生素B6有關者數處(圖5-29)。但當維生素B6缺乏時,對各種反應影響程度不同,但對尼克酸不易生成的反應較大,對黃尿酸生成影響較少。所以B6缺乏時,尼克酸不易生成,尿中黃尿酸排出增多。

(3)側鏈分解作用羥基蘇氨酸絲氨酸可分解為甘氨酸及乙醛或甲醛,催化此反應的酶為絲氨酸轉羧甲基酶,該酶能夠催化絲氨酸或蘇氨酸兩種胺基酸發生生醇醛分裂反應。該酶輔酶PLP。

5.9.4 來源

維生素B6可在腸中由細菌合成,但不能滿足需要。他在食物中分布較廣,肉、穀類、硬果、水果和蔬菜中都有。植物中以PN為主,動物體中PLP與PMP。肉為維生素B6較豐富的來源,乳中B6的含量反映母體維生素B6的營養水平,母親每日取量2.5mg時,可使乳中維生素B6的量為0.2mg。在全麥中維生素B6,85%的含量在研磨粉加工中損失,若將維生素B6強化到白麵包中,其生物效用要比全麥粉中者高一些,因全麥粉中者從大便排出較多。膨化穀物中維生素B6生物效用較低,烹調過程中也有損失,在熱血加工及儲存過程中,他的生物效用減低,可能只有40~50%的生物活性。這是由於在這些過程中PLP與酶蛋白賴氨酸所形成的希夫鹼被還原而形成ξ-吡哆醯賴氨酸(ξ-pyridoxyllysine),使其生物效用減低。一些常見食品中維生素B6含量列於麥5-17中。

色氨酸的分解代謝


圖5-29 色氨酸的分解代謝

5.9.5 需要量

(1)缺乏症象 維生素B6為胺基酸、糖及脂類代謝上的輔酶,促進合成一些神經遞質如兒茶酚胺、5-羧色胺。大鼠維生素B6缺乏可以導致生長不良、肌肉萎縮脂肪肝驚厥貧血生殖系統功能破壞、水腫腎上腺增大。也影響維生素B6的孕婦,影響子代腦細胞的發展。

嬰兒給以維生素B6缺乏膳數月後,生長停止,尿中無PA,PN也很低,。有驚厥貧血現象,色氨酸轉變為尼克酸能力喪失。給以維生素B6後,轉變為尼克酸能力恢復較慢,其他現象快消失。

有50病例用4-脫氧吡哆醇(維生素B6拮抗劑),造成維生素B6缺乏,首先在眼、鼻、口部,逐漸發展到臉前額,眉毛及耳後出現皮脂溢出,有時會陰陰囊部也有此現象。在胸部及其他潮濕部位有擦爛,類似癩皮症的皮炎也間或出現在頸、前臂、肘及臀部。唇乾舌炎口炎症状與尼克酸缺乏症状相類似。其中有3人周圍神經失調,首先是感官,然後運動功能失調。有些人精神狀態不正常、淡漠、啫睡、敏感。攝食維生素B6缺乏膳者,其性格易激動,有抑制感,舌乳頭肥大。口炎,鼻腔皮脂溢出。

在一些動物試驗中,出現於皮膚的缺乏象與缺乏必需脂肪酸者相似,但二者之關係尚不明了。高脂膳可以推遲維生素B6缺乏症象的出現,高蛋白飼料更易誘導出典型的皮膚症象及死亡。

表5-17 一些食物中維生素B6含量μg.100g可食部-1

食物 維生素B6 食物 維生素B6 食物 維生素B6
肉類: 肉肝(生) 840)840 穀類: 麵包 40 蔬菜: 菜花 210210
牛腿肉(生) 330330 全麥麵包 180 洋白菜 160160
牛腎(生) 430430 米(強化) 170 生菜 5555
牛心 250 麵粉(強化) 170 豌豆 160
豬腰 350 黃豆粉(脫 脂) 60 土豆 250
豬肝 650 水果: 蘋果 724 土豆 218
火腿 320 香蕉 30 南瓜 82
小牛肉 340 510 蘿卜纓(凍) 100
羊腿肉(生) 275 櫻桃 54 80
魚: 大比目魚(生) 430 44 560
金槍魚(罐頭) 425 葡萄 34 玉米(罐頭) 200
鮭魚(罐頭) 300 80 菠菜(凍) 150
禽: 雞肉(生) 325 60 西紅柿 100
白肉 683 19 乾果: 153
雞蛋: 全蛋 110 波蘿 7414 桃干 100
蛋白 2 楊梅 55 葡萄乾 240
蛋黃 300 甜瓜 86
牛乳 脫脂牛乳 40 堅果: 杏仁 100
牛乳 42 花生 400
乳粉 300 核桃仁 730
脫脂乳 360 飲料: 啤灑 60
人乳 20 40

(2)營養評價指標

①測定紅細胞內需要PLP的酶,如穀草醯乙酸轉氨酶(EGOT)或谷丙酮酸轉氨酶(EGPT),後者的活力僅為前者的1/10。用外加PLP及不加PLP之比值作為指數來評價維生素B6營養情況:

EGOT指數=EGOT+PLP/EGOT-PLP

②測定維生素B6各類型間的轉換所需的酶。如肝腦中PL激酶,磷解酶及PN氧化酶,其中僅PL激酶在維生素B6缺乏時有所降低。

③測定血漿中PLP水平,他與肌肉中PLP之量平行,可代表維生素B6儲存情況。雖然由於分析技術的發展可以測定血中維生素B6但尚在動物試驗階段。

④色氨酸負試驗 攝入2~5g1-色氨酸正常人尿中黃尿酸不增加,維生素B6缺乏者尿黃尿酸排出量增加。攝入5g色氨酸後,6h尿中黃尿酸如大於25mg為維生素B6不足的表現。

⑤尿中PA測定 尿中PA因年齡與性別而異、成人(男性)排出PA之量相當於攝入量的40~50%。青年女性約佔攝入量的25~35%。青春期前的女孩排出量占攝入量的2.5~6%。

維生素B6的營養評價指標列於表5-18。

(3)需要量 美國提出供應量標準成人為2mg,孕婦與乳母為2.5mg,嬰兒0.3~0.4mg,人工哺乳者0.4mg,男女孩7~9歲時為1.25mg,但使各組織達到飽和的劑量不同。大鼠下列組織達到飽和時的劑量,以每公斤飼料中含量計:肌肉2.4mg,肝4.8mg,乳腺和牛乳9.6mg。

表5-18 成人維生素B6營養狀況評價

邊緣狀態 可接受狀況
色氨酸負荷試驗
尿中黃尿酸mg.d-1 >50 <25
尿中犬尿氨酸mg.d-1 >50 <10
尿中3-OH犬尿氨酸mg.d-1 >50 <25
吡啶-2-3-二羧酸μm.d-1 >50 <25
尿中排出量 <0.5 >或=0.8
4-PAa mg.d-1
血中測定
EGPT指數 〈1.25 >或=1.25
EPGT指數 〈1.5 >或=1.5
血漿維生素B6mg.d-1 〈25 >或=50

影響維生素B6需要量的因素有下列幾種:

①膳食組成的影響:蛋白質攝取量高,維生素B6需要量也增多,如攝取100g蛋白質,每日應攝取1.75~2mg,低蛋白時為 1.25~1.50mg。

激素的影響:口服雌激素避孕藥可以導致15~20%服藥者的色氨酸代謝不正常,說明維生素B6=可以使75%色氨酸代謝不正常者恢復正常,給以30mg者,可以全部糾正。但給以正常供應量2mg維生素B6,血漿PLP,紅細胞轉氨酶正常。所以認為雌激素抑制色氨酸代謝中的犬尿氨酸酶。高甲狀腺素者維生素B6輔酶活力減低,維生素B6需要量也增多。

③藥物的影響:使用異煙肼治療肺結核時,發生周圍神經炎,補充維生素B6可以預防。環絲氨酸(抗結核藥)所引起的神經上的不正常,尿中維生素B6排出量增多,大劑量維生素B6可以預防。

懷孕:在妊娠後期,婦女的PLP濃度比未懷孕者要低,色氨酸代謝物從尿中排出增多,血漿PLP在懷孕一周後增加,在分娩時降低水平,哺乳期仍然很低,可用每日~5mg劑量糾正之。

⑤年齡:年齡可能導致維生素B6代謝上的變化,使組織中維生素B6水平偏低。小白鼠試驗證明老年的動物PLP的磷酸活力增加,使肝中PLP減少。

酒精的影響:嗜酒者血液中維生素B6水平低。大鼠試驗證明不拘維生素B6攝取量多少,酒精使血漿及肝中PLP水平降低。

(4)臨床應用  癲癇(Seicure)可能由於在中樞神經系統中,PLP對於谷氨酸脫氨酶的脫輔基酶蛋白不能結合,使γ-氨基丁酸(GABA)減少,GABA為中樞神經系統遞質抑制劑。早期給以大劑量維生素B6(10~25mmg),可以治療。嬰兒由於母親維生素B6攝取量不足,奶中維生素B6缺少,或者人工哺乳者在加工及儲存過程中,食品中維生素B6破壞等情況都可引起嬰兒癲癇發作,可用2mg維生素B6治療之。鐮狀紅細胞也可以用大劑量維生素B6防治。缺鐵性貧血症患者,給以2.5mg或更多的維生素B6,有利於血紅素至少及紅細胞的形式,但不能使之完全恢復正常。用左旋多巴胺治療帕金森病若同時服用維生素B6,可減輕其副作用。亦有用於治療懷孕期的嘔吐噁心,在有些情況如黃嘌呤尿胱硫醚尿、高胱氨酸尿高草酸尿、脈絡叢及視網膜的環形萎縮(gyrate atrophy),有時給以維生素B6有效。

一般說來維生素B6毒性很小,每斤體重1gPN對狗、大鼠及兔子都無不良影響。PM毒性雖大,一般為PN2倍,但仍屬於毒性很小的物質。但根據最近的報導,狗服用大劑量PN後,感覺神經傳導的速率減慢,背側神經佷的個別纖維髓磷脂損失,病人服用大劑量(每日服用2~6g,持續時間為4~40月)有共濟失調,遠側肢體的位置與震動感覺功能損失,腱反射消失等感覺神經病。關於大劑量維生素B6的毒性問題值得進一步觀察。

參看

32 尼克酸 | 葉酸 32
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