維他命B12 cobalamin 在人體吸收的機理

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維他命B12 是一種水溶性維生素,對於許多代謝反應和預防某些醫學併發症(最常見的是造血系統疾病和脊髓相關的神經病變)是必不可少的基本原素。 維生素B12也被稱為鈷胺素 cobalamin 或氰鈷胺 cyanocobalamin 之所以得名,部分原因是因為它的化學結構,因為它含有鈷,因此被稱為鈷胺素。
維他命是人類無法合成或自我產生,因此必須從飲食來源,構成需要我們正常菌群的細菌和/或通過補充劑中獲取維生素。 因此,維他命對生命至關重要。 

由於人體對維他命B12的需求,因此將維他命B12引入人體的分子狀態會影響胃腸道吸收的效率。 維他命B12必須先進行初始與食物中的蛋白質結合,然後才能被小腸迴腸吸收,而補充劑中的大多數形式都不會經歷這種分離反應,因為它們已經處於游離形式。  

當維他命B12以游離形式(非蛋白質結合形式)攝入,它先將與稱為 R-結合劑 R-binders (結合蛋白(R protein, haptocorrin) ) 結合 或 轉鈷胺素I (transcobalamin I )的載體蛋白結合,該蛋白由口咽唾液腺和胃粘膜細胞分泌,經口攝入的游離維他命B12將與R結合劑保持結合形式,直到到達小腸十二指腸的第二段位置。 

當維他命B12以其蛋白結合形式被攝入後,首先必須在胃或十二指腸中進行蛋白水解裂解 proteolytic cleavage ,然後再與R-結合劑 (R-binder ) 結合,然後進入十二指腸進行進一步裂解,這種蛋白水解裂解 ,主要取決於胃蛋白酶 pepsinogen 的功能活性。 胃中的主要細胞將胃蛋白酶原分泌到胃腔中,壁細胞 parietal cells 也提供鹽酸,將胃蛋白酶 pepsinogen 轉化為胃蛋白。 然後,具有功能活性的胃蛋白酶,可以降解在維生素B12上的的蛋白質源。 蛋白質降解後,游離的維他命B12將按上述方式進行處理,並與R結合劑或轉鈷胺素I transcobalaminI 再次結合,進入十二指腸。 因此,無論所攝取的維他命B12的分子狀態如何,它大多以與R結合劑的複合物形式輸送到十二指腸進行吸收。 

內在因子 (Intrinsic factor )

內在因子 (Intrinsic factor ) 也存在於胃中,其中含有與R-結合劑複合,並被遞送至十二指腸的維他命B12。除了從胃中分泌的鹽酸外,功能正常的壁細胞也分泌內在因子,進入十二指腸的第二部分後,胰腺將分泌額外的蛋白酶,然後蛋白酶將降解保留的維他命B12上的R-結合劑。正是在這一點上,維他命B12在進入小腸迴腸以進行吸收,其餘過程中將與內在因子結合(或與內在因素複合)。 

假設迴腸功能是完整,此時維他命B12 /內在因子複合物被吸收到小腸的腸上皮細胞中。維他命B12然後與轉鈷胺素II (transcobalamin II)結合,在那裡大約50%的維他命B12將被輸送到肝臟,其餘的將被輸送到其他組織。實際上,肝臟中維他命B12的儲存量是足夠大的,以至於可能需要一年或更長時間才能將維他命B12的表現出臨床相關的病理改善。 

維他命B12是最複雜的水溶性維生素,由微生物(大多數是厭氧菌)製成,僅存在於動物肉類產品中,加上結腸菌群產生的微不足道的量。 因此,嚴格的素食者對維他命B122缺乏症的風險很高。 成人維他命B12的推薦飲食津貼(RDA)為2.4微克/天。維他命B12對於DNA合成和脂肪酸代謝至關重要。 維他命B12儲存在肝臟中,每天從膽汁中用上為1至10微克/天。 

鈷胺素有兩種形式在人體中具有生物活性。 5-脫氧腺苷鈷胺素 . 5-deoxyadenosylcobalamin (Ado-維生素B12)和甲基鈷胺素 methylcobalamin ((Met-維生維他命B12)分別可在脂肪酸分解代謝和蛋氨酸合成中具有共同作用。 氰鈷胺 Cyanocobalamin (CN-維生素B12)基於其化學穩定性,在醫學上利用會比較方便,並且會容易發生轉化反應,從而在體內具有活性。多數維他命B12形式是光敏的,當暴露於紫外線下會轉化為OH-維他命B12。[值得一提的是,OH-維他命B12可用作氰化物毒性的解毒劑,氰化物取代了鈷原子上位配體中的OH基團。 因此,氰化物以CN-維他命B12的形式通過尿液排出體外。 

趙家聲  
自然健康顧問  
化學學士  
生物醫學工程碩士  
生物化學科技碩士  
材料科技碩士  
美國草本治療師  
美國自然療法博士  

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參考資料 

Gordon MM, Howard T, Becich MJ, Alpers DH. Cathepsin L mediates intracellular ileal digestion of gastric intrinsic factor. Am. J. Physiol. 1995 Jan;268(1 Pt 1):G33-40.

Kristiansen M, Kozyraki R, Jacobsen C, Nexø E, Verroust PJ, Moestrup SK. Molecular dissection of the intrinsic factor-vitamin B12 receptor, cubilin, discloses regions important for membrane association and ligand binding. J. Biol. Chem. 1999 Jul 16;274(29):20540-4.

Alpers DH. Absorption and blood/cellular transport of folate and cobalamin: Pharmacokinetic and physiological considerations. Biochimie. 2016 Jul;126:52-6.

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