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68-19-9 / 維生素B12說(shuō)明

概述/性質(zhì)

維生素 B12(又被稱(chēng)為氰鈷胺素)是一種高度復(fù)雜的必需維生素,因其含有礦物質(zhì)鈷而得名。 這種維生素由細(xì)菌自然產(chǎn)生,是DNA合成和細(xì)胞能量產(chǎn)生所必需的。維生素B12 有多種形式,包括氰基、甲基、脫氧腺苷和羥基鈷胺素形式[1,2]。

維生素B12說(shuō)明

圖1 維生素B12含片

用途

用于治療維生素 B12 缺乏癥并改善與惡性貧血(巨幼紅細(xì)胞指數(shù)、胃腸道病變和神經(jīng)損傷)相關(guān)的癥狀和實(shí)驗(yàn)室異常。這種藥物有助于生長(zhǎng)、細(xì)胞繁殖、造血、核蛋白和髓鞘合成。 它還在脂肪代謝、碳水化合物代謝以及蛋白質(zhì)合成中起重要作用。經(jīng)歷快速分裂的細(xì)胞(例如上皮細(xì)胞、骨髓和骨髓細(xì)胞)對(duì)維生素B12的需求量很大[1]。

維生素B12補(bǔ)充劑隨處可見(jiàn),適用于因各種原因需要補(bǔ)充劑的患者。 維生素B12高于正常的劑量需求(由妊娠、甲狀腺毒癥、溶血性貧血、出血、惡性腫瘤、肝腎疾病引起)通常可以通過(guò)口服補(bǔ)充來(lái)實(shí)現(xiàn). 不建議吸收不良患者口服維生素B12產(chǎn)品,因?yàn)檫@些形式主要在胃腸道中吸收[1]。

作用機(jī)理

維生素 B12 作為甲硫氨酸合酶和 L-甲基丙二酰輔酶A變位酶的輔助因子。甲硫氨酸合酶對(duì)于合成形成DNA的嘌呤和嘧啶至關(guān)重要。L-甲基丙二酰輔酶A變位酶在丙酸降解過(guò)程中將L-甲基丙二酰輔酶A轉(zhuǎn)化為琥珀酰輔酶A,這是脂肪和蛋白質(zhì)代謝所需的重要反應(yīng)。在上述反應(yīng)中缺乏維生素B12輔因子以及由此產(chǎn)生的甲基丙二酰輔酶A的積累被認(rèn)為是導(dǎo)致B12缺乏的神經(jīng)學(xué)表現(xiàn)的原因。琥珀酰輔酶A也是合成血紅蛋白所必需的[1, 3-5]。

在組織中,從同型半胱氨酸合成甲硫氨酸需要維生素B12。甲硫氨酸是S-腺苷甲硫氨酸形成所必需的,S-腺苷甲硫氨酸是近100種底物的甲基供體,包括 DNA、RNA、激素、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。沒(méi)有維生素 B12,四氫葉酸不能從5-甲基四氫葉酸再生,而這可導(dǎo)致功能性葉酸缺乏。該反應(yīng)依賴(lài)于甲基鈷胺素(維生素B12)作為輔助因子,也依賴(lài)于葉酸,其中甲基四氫葉酸的甲基轉(zhuǎn)移到同型半胱氨酸,形成甲硫氨酸和四氫葉酸。維生素B12 與循環(huán)葉酸結(jié)合,進(jìn)入生長(zhǎng)的紅細(xì)胞;將葉酸保留在這些細(xì)胞中. 維生素B12缺乏和這種反應(yīng)的中斷會(huì)導(dǎo)致巨幼紅細(xì)胞性貧血的發(fā)展[1,3-5]。

制備

微生物合成是商業(yè)生產(chǎn)維生素 B12 的唯一來(lái)源。沒(méi)有其他已知的來(lái)源或合成方法可以產(chǎn)生B12維生素。 維生素B12是在正常的微生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的[2]。1948年,Rickes 及其同事首次從放線菌Streptomyces griseus 中回收了活性結(jié)晶形式的B12[2]。目前,維生素 B12 的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)是通過(guò)微生物發(fā)酵進(jìn)行的,主要使用假單胞菌、謝爾曼丙酸桿菌或苜蓿中華根瘤菌[2]。 然而,這些菌株有幾個(gè)缺點(diǎn),例如發(fā)酵周期長(zhǎng)、培養(yǎng)基要求復(fù)雜且昂貴,以及缺乏適合菌株工程的遺傳系統(tǒng)。 迄今為止,對(duì)這些生產(chǎn)者的大部分研究都集中在傳統(tǒng)策略上,例如隨機(jī)誘變和發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化,對(duì)代謝工程的研究有限。近年來(lái),越來(lái)越多的研究者開(kāi)始在大腸桿菌中構(gòu)建生產(chǎn)維生素B12的代謝途徑[2]。

參考文獻(xiàn)

1.O'Leary F, Samman S: Vitamin B12 in health and disease. Nutrients. 2010 Mar;2(3):299-316.

2.Fang H, Jie K, Zhang D. Microbial production of vitamin B12: A review and future perspectives[J]. Microbial Cell Factories, 2017, 16(1).

3.Scott JM: Folate and vitamin B12. Proc Nutr Soc. 1999 May;58(2):441-8.

4.Birn H: The kidney in vitamin B12 and folate homeostasis: characterization of receptors for tubular uptake of vitamins and carrier proteins. Am J Physiol Renal Physiol. 2006 Jul;291(1):F22-36.

5.Sharabi A, Cohen E, Sulkes J, Garty M: Replacement therapy for vitamin B12 deficiency: comparison between the sublingual and oral route. Br J Clin Pharmacol. 2003 Dec;56(6):635-8.

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