簡介
名稱:5-磷酸吡哆醇
別名:維生素B6;鹽酸吡哆醇
性狀
維生素B6為白色或類白色的結晶或結晶性粉末;無臭,味酸苦;在酸性水溶液中穩定,遇光、遇鹼和高溫均易破壞。易溶於水,微溶於酒精,在氯仿或乙醚中不溶。
結構與性質
維生素B6及其輔酶的結構式維生素B6(VB6)有三種形式:吡哆醇(Pyridoxine,PN),吡哆醛(Pyridoxal,PA或PL)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).
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。
機理代謝
維生素B6的各形式在體內的變化如下:
維生素B6的各形式在體內的變化PN、PL、PM的磷酸體均由PL激酶(ATP:Pyridoxal-5''-phosphotranferase,PLKinase)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(PyridoxicAcid,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(nospecificphosphohYdrolase)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運輸至小腸黏膜併到血流中,也可在腸黏膜中合成PNP,約為劑量30.6%,血流中PN可擴散到肌肉中,然後磷酸化約占劑量的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對神經系統的重要性。
(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。
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與谷丙轉氨酶。轉氨酶中都有PLP為輔酶。
轉氨酶在動物心、禽、腎、睪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(即被脫氨的胺基酸)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,在動物組織中占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和黃尿酸,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。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)側鏈分解作用含羥基的蘇氨酸或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
毒性
①LD50大鼠口服4g/kg(bw)。
②GRASFDA-21CFR184·1676。
食品營養強化劑相關知識
食品營養強化劑,是指為了增加食品中的營養成分而加入到食品中的天然或人工合成的營養素和其他營養物質。在食品中使用的營養強化劑應符合相關要求。本任務即盤點食品的營養強化劑即相關化合物來源。 |