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维生素B

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维生素B又称维他命B,是一组水溶性维他命,它们于细胞代谢中有著重要的协同作用,及调节新陈代谢、维持皮肤肌肉的健康,增进免疫系统神经系统的功能,从而促进细胞的生长和分裂(包括促进红血球的产生,从而预防贫血的发生)。其中维他命B1、B6和B12有助保护神经组织细胞,而维他命B2则具有抗氧化作用,植物能自然合成维他命B2,但人类及动物一般不能自然合成,必须从食物获取。维他命B2是维持动物正常生长所必需的元素之一,如果缺乏则有可能造成生长停顿,或局部损害。

尽管这些维他命具有相似的名称,但它们于化学上是不同的化合物,经常在相同的食物中共存。一般来说,包含所有八种成分的营养补充品统称为维他命B群。每种维他命B的补充剂均以每种维他命的具体编号或名称表示:B1 = 硫胺素、B2 = 核黄素、B3 = 烟酸...等等。有些名字比编号更众所周知,如:烟酸、泛酸生物素叶酸

每种维他命B都是参与关键代谢过程的辅因子(通常以辅酶形式存在),或是制造维他命B所需的前驱物

来源

肉类有著丰富的维他命B含量,在整个未经加工的碳水化合物为基础的食物中也发现到少量。加工后的碳水化合物(如糖和白面粉)与未经加工的相比,倾向于较低的维他命B含量。因此,在许多国家(包括美国),法律要求在加工后将硫胺素、核黄素、烟酸和叶酸加回至白面粉中。这就是在食品标签上有时所称的“浓缩面粉(Enriched Flour)”。维他命B尤其集中在火鸡、吞拿鱼和肝脏等肉类中[1]。维他命B的良好来源包括荚果(豆类)、全谷物、马铃薯、香蕉、辣椒、丹贝营养酵母啤酒酵母糖蜜。尽管用于酿造啤酒的酵母使啤酒成为维他命B的来源[2],但由于饮用乙醇会抑制硫胺素(B1)[3][4]、核黄素(B2)[5]、烟酸(B3)[6]、生物素(B7)[7]和叶酸(B9)[8][9]的吸收,因此它们的生物利用度从差到负。此外,上述的每项研究进一步强调,饮用啤酒及和其他含酒精饮料的增加导致这些维他命B的净亏损,以及与此类缺乏症相关的健康风险。

维他命B12不能从植物产品中充足地获得[10],使维他命B12缺乏症成为纯素食者的合理关注。植物性食品制造商有时会报告B12的含量,导致人们对甚么来源产生维他命B12感到困惑和混乱。出现混乱是由于用来测量维他命B12含量的标准美国药典(USP)的方法无法直接测量维他命B12,相反,它测量对食物中的细菌反应。在植物来源中发现的维他命B12的化学变体对细菌具有活性,但不能被人体使用。同样的现象也可能导致其他类型食物中的维他命B12含量明显超标[11]

增加维他命B摄入量的一种流行方法是使用膳食补充剂。维他命B通常添加到能量饮料中,其中许多产品已投放大量的维他命B[12],声称这将让消费者“在你的一天的航程中,不会感到紧张不安和绷紧”[12]。一些营养学家对这些说法持批评态度,例如指出,尽管维他命B确实“有助于释放食物中的能量”,但大多数美国人从他们的饮食中就能轻松地获取必要的份量[12]

由于维他命B具水溶性,因此过量的维他命B通常很容易排出体外,虽然它个别地吸收,但使用和代谢可能会有所不同[12]。由于吸收问题和对能量产生的需求增加,老年人和运动员可能需要补充B12和其他维他命B杂。在严重缺乏的情况下,也可以注射维他命B,特别是维他命B12,也可以通过注射来逆转缺乏症[13]。1型和2型糖尿病患者基于血浆中的硫胺素浓度低的高患病率,和与糖尿病有关的硫胺素清除率增加,他们也可能被建议补充硫胺素[14]。此外,胚胎早期发育中的维他命B9(叶酸)的缺乏症跟神经管缺陷英语Neural tube defect有关。因此,正计划怀孕的妇女通常获鼓励增加日常饮食中叶酸的摄取量及/或服用补充剂[15]

维他命B种类

维他命B编号 名称 说明
维他命B1 硫胺(Thiamine) 氨基酸分解代谢中的辅因子
维他命B2 核黄素(Riboflavin) 辅因子前体,称为FADFMN,它们是黄素蛋白酶反应所必需的,包括激活其他维他命。
维他命B3 烟酸(Niacin/nicotinic acid)
烟酰胺(nicotinamide)
烟酰胺核糖(nicotinamide riboside)
辅因子前体,称为NADNADP,它们是许多新陈代谢过程中所需要的。
维他命B5 泛酸(Pantothenic acid) 辅酶A的前体,因此需要代谢许多分子。
维他命B6 吡哆醇(Pyridoxine)
吡哆醛英语Pyridoxal(Pyridoxal)
吡哆醛英语Pyridoxamine(Pyridoxamine)
新陈代谢中许多酶促反应的一种辅因子。
维他命B7 生物素(Biotin) 羧化作用酶的辅因子脂肪酸糖质新生合成所需的。
维他命B9 叶酸(Folate) DNA制造、修复和甲基化所需的前体;各种反应中的辅因子;帮助快速细胞分裂和生长方面尤其重要,例如在婴儿期和怀孕期。
维他命B12 各种钴胺素(cobalamins)
常见于维他命补充剂中的—
氰钴胺(Cyanocobalamin)或
甲基钴胺素英语Methylcobalamin(Methylcobalamin)
参与人体每个细胞新陈代谢的辅酶,特别是影响DNA的合成和调节,而且也影响脂肪酸代谢氨基酸代谢英语Protein metabolism

注:其他曾经被认为是维他命的物质于维他命B的编号方案中得到编号,但后来被发现它们并非生命中必不可少的东西,或不能由人体自己制造,因此不能满足维他命的两个必要资格。有关编号4、8、10、11及其他的内容,可参见于相关化合物。

分子功能

维他命B
编号
名称 结构 分子功能
维他命B1 硫胺
硫胺于碳水化合物释放能量中起著核心作用。它涉及RNADNA的合成,以及影响生物体的神经功能。其辅酶的活性形式称为硫胺素焦磷酸(TPP),在代谢过程中参与了丙酮酸(pyruvate)转化为乙酰辅酶A过程[16]
维他命B2 核黄素
核黄素涉及电子传递链三羧酸循环,以及脂肪酸的分解代谢(β-氧化)中的能量释放[17]
维他命B3 烟酸
烟酸由两个结构组成:烟酸(nicotinic acid)及烟酰胺。烟酸有两种辅酶形式:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)。两者均在葡萄糖、脂肪和酒精的代谢能量转移反应中有著重要的作用[18]。NAD在代谢反应中会携带氢及其电子,包括从柠檬酸循环到电子传输链的路径。NADP是一种脂质与核酸合成过程中的辅酶[19]
维他命B5 泛酸
泛酸涉及脂肪酸和碳水化合物的氧化。可以由泛酸合成的辅酶A,当中涉及氨基酸、脂肪酸、酮体胆固醇[20]、磷脂、类固醇激素、神经递质(例如乙酰胆碱)和抗体的合成[21]
维他命B6 吡哆醇(Pyridoxine)
吡哆醛(Pyridoxal)
吡哆醛(Pyridoxamine)
作为磷酸吡哆醛(PLP)的活性形式(已描述),在许多酶促反应中,主要充当氨基酸代谢中的辅因子,包括神经递质的生物合成。
维他命B7 生物素
生物素在脂质、蛋白质和碳水化合物的代谢中发挥著关键作用。它是四种羧化酶的关键辅酶:乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase),那是涉及从醋酸盐合成脂肪酸的过程;涉及糖异生(gluconeogenesis)的丙酰辅酶A羧化酶(pyruvate CoA carboxylase);涉及白胺酸代谢的β-甲基巴豆酰基辅酶A羧化酶(β-methylcrotonyl CoA carboxylase);与涉及能量、氨基酸和胆固醇代谢有关的丙酰辅酶A羧化酶(ropionyl CoA carboxylase)[22]
维他命B9 叶酸
叶酸以四氢叶酸(THF)的形式充当辅酶,它涉及核酸和氨基酸代谢过程中单碳单元的转移。THF涉及嘧啶核苷酸(pyrimidine nucleotide)的合成,因此是正常细胞分裂所必需的,尤其是在婴儿于怀孕期间与婴儿期的快速成长。叶酸也促进红血球生成,那是产生红血球的过程[23]
维他命B12 钴胺素
维他命B12涉及糖类蛋白质脂质细胞的代谢。它于骨髓血细胞的生产,以及神经鞘和蛋白质中必不可少[24]。维他命B12作为甲钴胺英语Methylcobalamin用于蛋氨酸合酶反应(methionine synthase reaction)中间代谢的辅酶,以及腺苷钴胺素英语Adenosylcobalamin的甲基丙二酰辅酶A突变酶反应(methylmalonyl CoA mutase reaction)[25]

缺乏症

几种已命名的维生素缺乏症可能是由于缺乏足够的多种维他命B而引起的。其他缺乏维他命B而导致的症状不属于已命名的缺乏症疾病的一部分。

维他命B
编号
名称 分子功能
维他命B1 硫胺 缺乏会导致患脚气病。这种神经系统疾病的症状包括体重减轻、情绪干扰、韦尼克式氏脑病变英语Wernicke encephalopathy(感官知觉受损)、四肢无力和疼痛、出现心律不整期间和水肿(身体组织肿胀)。在晚期病例中可能会出现心脏衰竭死亡。慢性硫胺缺乏症也会引起高沙可夫症候群,那是一种以失忆症虚构性填补英语Confabulation为特征的不可逆转性认知障碍症
维他命B2 核黄素 缺乏核黄素会导致维他命B2缺乏症,可能导致出现口角炎(嘴唇出现裂纹)、对日光的敏感性高、角性唇炎、舌炎英语Glossitis(舌头发炎)、脂溢性皮炎或假性梅毒(特别是影响阴囊大阴唇鼻唇沟)、咽炎咽喉痛)、充血英语Hyperaemia口腔黏膜水肿。
维他命B3 烟酸 缺乏烟酸,随著色氨酸的缺乏,会导致患上糙皮病。症状包括出现敌对情绪(aggression)、皮肤炎失眠虚弱、精神错乱和腹泻。在晚期病例中,糙皮病可能导致痴呆和死亡(称为3(+1)D:皮肤炎、腹泻、痴呆和死亡)。
维他命B5 泛酸 缺乏泛酸会导致患痤疮和皮肤感觉异常英语Paresthesia,尽管这种情况并不常见。
维他命B6 吡哆醇(Pyridoxine)
吡哆醛(Pyridoxal)
吡哆醛(Pyridoxamine)
缺乏维他命B6会导致类似脂溢性皮炎的爆发、红眼病,和神经系统症状(例如脑痫症)。
维他命B7 生物素 除了美容上的问题外,例如头发减少和指甲的生长[26],缺乏症通常不会引起成年人出现症状,但可能会导致婴儿出现生长障碍及神经系统疾病。多重羧化酶缺乏症英语Multiple carboxylase deficiency是一种先天性代谢错误,患者即使从饮食中摄入正常分量的生物素,也会导致生物素缺乏。
维他命B9 叶酸 缺乏叶酸会导致巨细胞性贫血英语Megaloblastic anemia高半胱氨酸的水平升高。缺乏叶酸的孕妇会导致婴儿先天缺陷。
维他命B12 钴胺素 缺乏维他命B12会导致巨细胞性贫血英语Megaloblastic anemia甲基丙二酸高半胱氨酸的水平升高、周边神经病变、记忆力减退和其他认知缺陷。它最有可能发生于老年人身上,因为肠道的吸收能力会随著年龄的增长而下降;它亦是自身免疫性疾病恶性贫血的另一个常见原因。它还可能引起狂躁思觉失调的症状。在少数极端的情况下,可能导致瘫痪。

副作用

由于维他命B能够在尿液中被排走。通常服用大剂量的某些维他命B仅产生短暂的副作用(唯一是吡哆醇除外)。一般的副作用可能包括焦躁不安、恶心及失眠。这些副作用几乎总是由膳食补充剂而非由饮食引起的。

维他命B
编号
名称 容许摄入量上限
(UL)
有害的影响
维他命B1 硫胺 [27] 口服摄入并无已知毒性。有报告指出大剂量硫胺注射入静脉或肌肉会引起过敏性休克。然而,那些剂量都是大于人类可以从口服摄入再被身体吸收的份量[27]
维他命B2 核黄素 [28] 根据有限的人类和动物研究,这里没有毒性的证据。跟核黄素相关不良反应的唯一证据是来自“体外”的研究,结果显示当核黄素暴露于强烈的可见光和紫外线之下时,显示了活性氧类的产生(自由基[28]
维他命B3 烟酸 美国的UL:35mg(膳食补充剂) 每天摄入3,000毫克的烟酰胺和每天摄入1,500毫克的烟酸会出现跟恶心、呕吐、肝毒性的病症与症状有关的状况。其他影响可能包括葡萄糖不耐症和(可逆的)眼部影响。另外,烟酸的形式可能会引起血管舒张作用,包括皮肤发红,常伴有痕痒、刺痛或轻度烧灼感的泛红,也常伴有痕痒、头痛并增加颅内血流量,并偶尔伴有疼痛[29]。执业医生建议处方每天2,000mg的烟酸以速释或缓释形式降低血浆的甘油三酸酯(triglycerides)和低密度的脂蛋白胆固醇(lipiprotein cholesterol)[30]
维他命B5 泛酸 无已知毒性。
维他命B6 吡哆醇(Pyridoxine)
吡哆醛(Pyridoxal)
吡哆醛(Pyridoxamine)
美国的UL:每天100mg
欧盟的UL:每天25mg
详见维他命B6
维他命B7 生物素 无已知毒性。
维他命B9 叶酸 每天1mg[31] 掩盖维他命B12的缺乏症,可能导致永久性神经损害。
维他命B12 钴胺素 未建立[32] 皮肤和脊柱病变。痤疮般的皮疹(因果关系并未能最终成立)[32][33]

发现者

维他命B编号 名称 说明
维他命B1 硫胺(Thiamine) 1910年,铃木梅太郎发现硫胺素,但未能获得公众的注意;后来,卡西米尔·芬克于1912年发现了硫胺素。
维他命B2 核黄素(Riboflavin) 史密夫(D.T. Smith)和亨德里克(E.G. Hendrick)于1912年发现核黄素。马克斯·提斯勒英语Max Tishler发明了合成它的方法。
维他命B3 烟酸(Niacin/nicotinic acid) 康拉德·埃尔维赫姆英语Conrad Elvehjem于1937年发现烟酸。
维他命B5 泛酸(Pantothenic acid) 1933年,罗杰·威廉斯发现了泛酸。
维他命B6 吡哆醇(Pyridoxine)
吡哆醛英语Pyridoxal(Pyridoxal)
吡哆醛英语Pyridoxamine(Pyridoxamine)
保罗·捷尔吉英语Paul Gyorgy于1934年发现了维他命B6
维他命B7 生物素(Biotin) 1900年代初期由多个独立小组进行研究;发现归功于玛格丽特·艾薇儿·博阿斯(Margaret Averil Boas)在1927年的研究[34]
保罗·捷尔吉作维他命H[35],和迪恩·伯克英语Dean Burk[36]的研究。
维他命B9 叶酸(Folate) 露西·威尔斯英语Lucy Wills在1933年发现了叶酸。
维他命B12 各种钴胺素(cobalamins)
常见于维他命补充剂中的—氰钴胺
甲基钴胺素英语Methylcobalamin
数十年来的各种科学家发展了我们对维生素B12的了解。

其他维他命B族

以下许多物质被称为维他命,因为它们曾经被认为是维他命。虽然它们不再被认为是这样,并且把数字分配给它们以填补上述维他命B族的“缺口”(例如缺乏了维他命B4)。其中一些维他命虽然不是人类必需的,然而在其他生物中的饮食中是必不可少的;其他的则没有已知的营养价值,在某些情况下甚至可能有毒。

维他命编号 化学名称 说明
维他命B4 腺嘌呤 可以参考不同的化学物质,如:胆碱腺嘌呤、或肉碱[37][38]
胆碱能够由人体生物合成,但不足以维持良好的健康,现在被认为是必需的饮食营养素[39]
腺嘌呤是人体合成的核碱基[40]。肉碱是某些蠕虫的必需饮食营养,但对人类却不是[41]
维他命B7* 异丁苯丙酸 商品名为“布洛芬”,经常被称为“维他命I”。
维他命B8 腺嘌呤核苷酸 单磷酸腺苷(AMP),也称为腺苷酸(adenylic acid)[42]。维他命B8也可以指为肌醇[43]
维他命B10 对氨基苯甲酸(pABA 或 PABA) 由植物和细菌产生的叶酸分子的化学成分,可在许多食品中找到[44][45]
众所周知它是涂在皮肤上作为阻挡紫外线防晒油,有时它会基于某些医疗状况而口服[44][46]
某些来源错误的指它为叶酸,其实际为叶酸的组成部分之一[44][45]。曾被称为“维他命R”。
维他命B11 PHGA谷氨酸(pteryl-hepta-glutamic acid) 又称为雏鸡生长因子,维他命Bc结合物还被发现与PHGA相同;也被称为“维他命S”。
维他命B13 乳清酸 它又称为嘧啶酸,是嘧啶生合成的中间物之一[47]
维他命B14 细胞增殖剂、抗贫血药、大鼠生长因子,及抗肿瘤蝶呤磷酸酯(antitumor pterin phosphate)。
由诺里斯伯爵(Earl R. Norris)命名。它从人体的尿液中分离出来,浓度为0.33ppm(后来在血液中),
这后来由于进一步的证据未能证实这一点而被他抛弃,他还声称这不是黄嘌呤
维他命B15 泛配子酸英语Pangamic acid[47] 也称为“潘氨酸(pangamate)”。以各种形式推广为膳食补充剂和药物;
美国食品药品监督管理局认为不安全并容易引起癫痫发作[48]
维他命B16 二甲基甘氨酸英语Dimethylglycine(DMG)[49] 它由人体中的胆碱合成。
维他命B17 苦杏仁苷 有毒化合物扁桃苷,尽管它是单一化合物,但同样具有假科学名称的苦杏仁苷单水合物(nitrilosides),
人工合成较简单的化学物称为左旋苦杏仁腈(Laetrile)。扁桃苷可以在多种植物中找到,但最常见的是
从杏核和其他类似的水果核中提取。除其他外,苦杏仁苷单水合物是能够被各种肠道酶水解形成的物质,
形成氰化氢(hydrogen cyanide),当暴露于足够高的剂量的时候,氰化氢对人类来说是具毒性的。
尽管它具有毒性及严重缺乏科学依据,一些拥护者声称苦杏仁苷可有效治疗癌症和预防该疾病的功效[50]
维生素B20 左旋肉碱(L-carnitine)[49]
维生素B21
维生素B22 被称为是芦荟提取物中的一种成分
维生素B-c 维生素B9的别称
维生素B-f 肉碱[42]
维生素B-h 肌醇 环己六醇的别称
维生素B-t 三甲基羟基丁酰甜菜碱 肉毒碱的别称
维生素B-w 生物素的别称
维生素B-x 对氨基苯甲酸

食物来源

维生素B群的食物来源比较相近,主要有酵母谷物(仅限未加工之非精制米、全麦制品,因为麸糠种皮才含有大量的维生素B群)、动物肝脏等,饮用牛奶、乳酪也可以获得,并能够从肠道菌中取得。

  • B1:多存在于全谷类食物如糙米、燕麦、玉米、蛋黄等及瘦肉中。[51]
  • B2:牛奶、奶蛋制品、肝脏、蛤蛎和深绿色蔬菜皆有丰富含量。
  • B6:瘦肉、肝脏、甘蓝菜、蛋豆类、小麦胚芽、燕麦及花生等坚果类。
  • B12:存在于动物性食物如牛猪鸡肉、蛤蛎、鱼类、奶蛋及其制品。 [52]

参见

参考资料

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