《臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)》 5.11　維生素B12

5.11.1　結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

維生素B12（VB12）為鈷胺素（Cobalamin）類化合物，他的分子中有4個(gè)還原性吡咯環(huán)聯(lián)結(jié)在一起，這種構(gòu)叫做咕啉，他與核苷酸（二甲基苯異咪唑）及核糖相聯(lián)，另一方面與D-1-氨基-2-丙醇相連，鈷與核苷酸之N相偶聯(lián)（圖5-31）?；瘜W(xué)上稱氰鈷胺素為維生素B12，除CN后稱鈷胺至少。CN可為其他基團(tuán)代替，成為不同類型的鈷胺素。一般稱對(duì)哺乳類有生理作用的為鈷胺素，稱對(duì)哺乳類及微生物都有作用的為維生素B12。本文中維生素B12泛稱此類物。

氰鈷胺至少自然界很少，為人工合成產(chǎn)品，可從其他類型轉(zhuǎn)換而來。他是紅色結(jié)晶，其活力為重金屬及氧化還原劑所破壞，但在短期高壓消毒（12℃）不被破壞，能溶解在1：80水中，溶液為中性，在PH4.5～5時(shí)最穩(wěn)定。

輔酶B12（即5‘-脫氧腺鉗鈷胺素）（圖5-32）及甲基B12（甲基鈷胺素）為哺乳類（人類）組織中最主要的輔酶形式。前者在線粒體內(nèi)，后者在胞漿內(nèi)，為合成蛋氨酸所必需者。它們對(duì)光不穩(wěn)定，光解后形成水鈷胺素。在氰存在下變成氰鈷胺素，維生素B12、B12a、B12b、B12c都可治療維生素B12的缺乏。

圖5-31　氰鈷胺素分子式（CN可以其他基團(tuán)代替）

圖5-32　輔酶B12分子式

5.11.2　代謝

食物中維生素B12與蛋白質(zhì)結(jié)合，在胃酸與胃蛋白酶作用下釋放出來，又與胃中R蛋白結(jié)合，在PH2與8情況下，維生素B12與R蛋白親和力要比與內(nèi)因子（Intrinsicfactor,IF）的親和力分別大50與3倍。因此，維生素B12不能從與R蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)至IF結(jié)合。在小腸中維生素B12-R復(fù)合物分解，在10min內(nèi)維生素B12轉(zhuǎn)移與IF結(jié)合。在小腸中維生素B12與IF結(jié)合。R蛋白不但在胃中有，唾液、膽汁及其他人體液中也有。IF與胃粘膜壁細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)系，維生素B12-IF對(duì)蛋白酶很穩(wěn)定。有及豬的每gIF可結(jié)合30μg維生素b12進(jìn)入腸細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞表面游離的IF又可與維生素B12結(jié)合。但有人認(rèn)為IF也進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

維生素B12從腸細(xì)胞排出到門靜脈與血漿中結(jié)合蛋白結(jié)合。人血漿中有三種維生素B12運(yùn)輸?shù)阿瘼颌螅磘ranscobalaminⅠ、Ⅱ、Ⅲ；TCⅠ、TCⅡ、TCⅢ）。TCⅠ即血漿R蛋白，血漿中80～100%的維生素B12與之結(jié)合。TCⅡ在肝中合成，1molTCⅡ與1mol維生素B12或其類似物相結(jié)合，血漿中只有10～20%的維生素B12與之結(jié)合，它的主要作用是將維生素B12從腸運(yùn)輸至其他組織，如肝、腎、能髓、紅細(xì)胞、胎盤等。在這些靶組織上有他的受點(diǎn)，將TCⅡ-維生素B12包入，在溶酶體內(nèi)將其分解，但有人認(rèn)為分解的場(chǎng)所為溶酶體膜或胞漿內(nèi)。

TCⅠ及TCⅢ的功用可能一方面保護(hù)維生素B12不為細(xì)菌所用，另一方面可能將維生素B12類似物如類咕啉及鈷胺酰胺從水消化道及體內(nèi)清除出去。在體內(nèi)清除是將TCⅠ（或TCⅢ）-維生素B12類似物的復(fù)合體進(jìn)入到肝細(xì)胞的溶酶體內(nèi)將其分解，然后維生素B12類似物由肝排出至膽汁中，其再吸收可能性不大，因IF與維生素B12類似物結(jié)合能力比較弱。

維生素B12消化吸收與運(yùn)輸，需要多種因至少參加，因此較易發(fā)生維生素B12缺乏。①從食物中攝取量不夠，尤其長(zhǎng)期素食者維生素B12很容易缺乏；②胃酸過少，不能分解食物中蛋白-維生素B12復(fù)合體；③胃切除太多，沒有足夠胃粘膜產(chǎn)生足夠的IF；④胰蛋白酶量不足以分解R蛋白-維生素B12復(fù)合體，以致IF與維生素B12結(jié)合減少；⑤回腸疾病，IF-維生素B12復(fù)合體的受體減少，影響吸收；及⑥TCⅡ運(yùn)輸?shù)鞍兹狈?，影響體內(nèi)運(yùn)輸。

5.11.3　生理功能

1）在人及哺乳動(dòng)物中有二種生化反應(yīng)需要維生素B12作為輔酶。

（1）甲基丙二酸與琥珀酸的異構(gòu)作用

這一反應(yīng)為可逆的，由甲基丙二酸CoA變位酶催化，其輔酶為輔酶B12，使分子內(nèi)部重新排列。甲基丙二酸-CoA，可從丙酸、異亮氨酸、纈氨酸而來。甲基丙二酸變?yōu)殓晁酑oA后，可進(jìn)入到代謝途徑。維生素B12缺乏者，尿中甲基丙二酸排出量增多。

（2）高半胱氨酸甲基化變成甲硫氨酸（蛋氨酸）　高半胱氨酸在N5-CH3THFA及高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，接受甲基變成蛋氨酸。在這個(gè)酶系統(tǒng)中，甲基B12為輔助因子，還需要δ腺甘蛋氨酸及NADH。甲基從5N-甲基THFA轉(zhuǎn)移至維生素B12，再轉(zhuǎn)移至高半胱氨酸上而奕為甲硫氨酸。

2）維生素B12缺乏癥與生化功能的關(guān)系　維生素B12缺乏并不是為巨紅細(xì)胞型貧血及神經(jīng)系統(tǒng)的疾患。神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，起初為隱性的，先由周圍神經(jīng)開始，手指有刺痛感，后發(fā)展至脊柱后側(cè)及大腦，記憶力右減退，易激動(dòng)，嗅味覺不正常，運(yùn)動(dòng)也不正常等等。其主要原因?yàn)樯窠?jīng)脫髓鞘。這個(gè)作用與已知的生化功能尚無明確的聯(lián)系。

維生素B12缺乏的另一癥象為巨紅細(xì)胞型分血。缺乏維生素B12的貧血與缺乏葉酸者是一樣的?，F(xiàn)在用“甲基THFA陷阱”假說來解釋，在高半胱氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼岬姆磻?yīng)中，N5-甲基THFA，將甲基轉(zhuǎn)移出去，變成THFA，這個(gè)反應(yīng)需要維生素B12參加，如果維生素B12缺乏，這個(gè)反應(yīng)不能進(jìn)行，N5-CH3THFA不能轉(zhuǎn)變?yōu)門HFA，而且N5-CH3THFA為體內(nèi)THFA的主要儲(chǔ)存形式，所以導(dǎo)致葉酸（THFA）功能性的缺乏，不能形成其他THFA衍生物以攜帶1-C基團(tuán)，而影響體的一些代謝，如嘌呤及胸腺嘧啶核苷酸的合成及組氨酸的代謝等。

維生素B12缺乏時(shí)的生化上變化也證實(shí)了“甲基THFA陷阱”假說，①惡性貧血而消化道無疾患，葉酸攝取量正常的病人，血漿N5-CH3THFA水平高，可用維生素B12來糾正；②維生素B12缺乏病人血清中N5-CH3THFA清除率慢，而其他葉酸衍生物清除速率快，以上兩點(diǎn)都說明缺乏維生素B12，N5-CH3THFA轉(zhuǎn)變?yōu)門HFA的反應(yīng)不能順利進(jìn)行；③維生素B12缺乏病人，給予大劑量組氨酸后，尿中亞胺甲基谷氨酸排出量比正常者要多，這是由于亞胺基THFA的合成受阻而影響組氨酸代謝，所以其中間代謝產(chǎn)物從尿中排出；④尿中5-氨基咪唑-4-甲酰胺，維生素B12缺乏病人增多，他是合成次黃嘌呤核苷酸的中間產(chǎn)物，需要進(jìn)一步甲?；拍茏兂纱吸S嘌呤，維生素B12缺乏，THFA減少，不能進(jìn)行甲?；陨鲜鲎兓c葉酸缺乏是一致的。

5.11.4　來源

植物性食品中維生素B12含量甚少，豆類根瘤菌可合成一些。肉及乳中較多，人結(jié)腸中的微生物可以合成維生素B12，但不能吸收，在糞便中排出。素食者可能從微生物污染的食物及水中獲得一些。食物中維生素B12主要為輔酶B12或甲基B12，而且與蛋白質(zhì)相結(jié)合，對(duì)熱穩(wěn)定，在堿性中不穩(wěn)定，在維生素C存在于也不穩(wěn)定。牛乳經(jīng)巴氏消毒法損失7%，煮2～5min損失30%，119～129℃消毒13min損失77%，但快速消毒（143℃）僅損失10%。

5.11.5　需要量

維生素B12體內(nèi)儲(chǔ)存量為1～10ng，其中50～90%存于肝內(nèi)。輔酶B12為主要儲(chǔ)存形式，甲基B12為運(yùn)輸形式。體內(nèi)儲(chǔ)存的維生素B12，可維持不攝取維生素b12者的健康達(dá)3～6年之久。

最低需要量為維持正常機(jī)體的正常功能的必須的外源攝入量。維生素B12最低需要量為0.1μg·d-1。

最低需要量（單位·d-1）=（體內(nèi)可利用的儲(chǔ)存量）/停止攝取后到發(fā)生缺乏的時(shí)間）（日），

美國(guó)供應(yīng)量，成人、兒童、孕婦分別為3、2、4μg（估計(jì)食物中維生素B12有50%被吸收），F(xiàn)AO提出供應(yīng)量成人為2μg，1～3歲0.9μg，4～9歲1.5μg，10歲以上2μg，孕婦3～4μg，乳母2.5μg，嬰兒（人工喂養(yǎng)）0.3μg。