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维生素矿物质类 维生素B2

维生素B2

一、化学结构与理化性质

维生素B2 (vitamin B2)又称核黄素(riboflavin),是一种水溶性的B族维生素,由核糖和异咯嗪组成的呈平面结构的物质。分子式为C17H20N4O6,分子量为376.36,CAS 号为 83-88-5。

维生素B2的化学结构

维生素B2纯品为针状结晶,呈棕黄色,味苦,240℃变暗,280℃熔化分解。溶于水,但水溶性较差。在27℃的黑暗环境中对无机酸稳定,但在一般环境的酸性和碱性溶液中都能分解。游离维生素B2对紫外光极为敏感,在酸性条件下光解为光黄素(Iumiflavin ),在碱性条件下可光解为光色素(lumichrome)。游离核黄素对紫外光极为敏感,在阳光下暴露4小时可使奶中70%的核黄素分解破坏。维生素B2在440~500nm波长光照射下发出黄绿色荧光,在稀溶液中其荧光强度与核黄素的浓度成正比。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  维生素B2广泛存在于动物与植物性食物中,动物内脏、蛋类、奶类和各种肉类中含量较高,在谷类、水果和蔬菜中也有一定含量。

生产制备方法  维生素B2的生产工艺主要有抽提法、化学合成法、微生物发酵法以及半微生物半发酵半化学合成法。

三、生理功能及作用

参与生物氧化  FAD是呼吸链的组成部分,因此核黄素是能量产生的中心环节。黄素单核苷酸在体内与特定蛋白质结合,形成黄素蛋白,黄素蛋白是体内重要的氧化还原酶类,是电子传递过程中的重要载体,主要通过三羧酸循环中的一些酶(如甘油-3-磷酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶、L-氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、黄嘌呤氧化酶、谷胱甘肽还原酶等)以及呼吸链等参与体内氧化还原反应与能量生成。在这些过程中,FMN和FAD的主要作用是将还原型底物中的 电子传递到氧化型电子受体,这主要与其1,5位N存在的活泼共扼双键有关。所以FAD、FMN与特定蛋白质结合,形成黄素蛋白,催化脱氢反应、羟化反应、氧化脱竣反应、脱氧反应和将氧还原为过氧化氢反应等。

参与维生素代谢  FAD和FMN分别作为辅酶参与4种维生素的代谢:叶酸、维生素B6、维生素K和烟酸。所以核黄素重度缺乏除影响那些直接需要黄素的辅酶外,还会影响许多酶系统。

抗氧化作用  FAD作为谷胱甘肽还原酶的辅酶,参与体内抗氧化防御系统,维持还原性谷胱甘肽的浓度。可保护氧化诱导的炎症性组织损伤[1]。

参与药物代谢  与细胞色素P450结合,参与药物代谢。提高机体对环境应激适应能力。

其他  与线粒体有关的功能:①有研究结果显示,口服大剂量核黄素,有利于预防偏头痛发作,其假设是,在线粒体功能紊乱时,核黄素可改善线粒体能量生成。②另一假设是,应用核黄素可改善线粒体功能,可用于治疗获得性免疫缺陷综合征(AIDS)病人由核苷反转录抑制剂引起的乳酸中毒症。③线粒体呼吸链的遗传缺陷,如婴儿乳酸中毒症以及Leigh病,用核黄素治疗均有效。

核黄素可以促进蛋白分子进入细胞。低渗透性的蛋白大分子被阻挡在细胞外不能大量进入细胞,但在培养液中核黄素与牛血清蛋白结合,极大促进了蛋白质进入细胞。

四、安全性研究

人群资料 维生素B2对人体是必须的。现有的人群毒理学研究资料有限,没有证实核黄素对人体有毒副作用。高剂量时可发生无害性的尿液黄色加深。核黄素作为一种水溶性维生素,过多摄入可被排泄。

过量:有1例关于口服含有核黄素的复合维生素B制剂可引起皮炎的报道。曾有报告每天摄入核黄素400mg的剂量持续3个月以上后偶尔出现一些不能归因于核黄素的轻微副作用外,未见其他毒性症状。

缺乏:维生素B2摄入不足可导致很多生理改变,并可出现很严重的症状,如生长障碍和一系列的皮肤损害。许多动物核黄素缺乏后表现为生长停滞、毛发脱落、生殖功能下降等,进一步发展可出现贫血、脂肪肝,子代可出现先天畸形。人类核黄素缺乏时,早期表现为疲倦、乏力、口腔、唇、舌疼痛和烧灼感、畏光、眼睛出现瘙痒、烧灼感,继而出现口腔和阴囊病变,又称为口腔-生殖器综合征(oro-genital syndrome),包括唇炎、口角炎、舌炎、皮炎、阴囊皮炎、角膜血管增生等,还可伴有神经障碍。核黄素缺乏治疗通常报道的成人每日分次口服补充核黄素5~30mg[6]。

代谢情况 食物中核黄素与蛋白质形成的结合物,进入消化道后,先在胃酸和蛋白酶的作用下,水解释放 出黄素蛋白,然后在小肠上端磷酸酶和焦磷酸化酶的作用下,水解为游离核黄素,经小肠吸收入血后再次与蛋白质结合或与免疫球蛋白IgG相结合转运。在组织细胞的细胞质中,核黄素转化为辅酶。正常成年人从膳食中摄入的核黄素大多从尿液中排出,也可经汗、乳腺排出。正常成年人24小时尿核黄素的排出量为200μg[2]。

急性毒性  给予大鼠10 000mg/d的急性口服剂量不会产生毒性作用。当给予小鼠120mg/kg的核黄素及3~6Gy的离子辐射时,将促进辐射的致死率,即生存率降低65%[3]。

遗传毒性核黄素在Ames试验中(TA98和 TA100)表现出致突变性[4]。

亚慢性毒性 在大鼠膳食中添加1%核黄素喂养30天,未发现明显的副作用,其NOAEL为每日900mg/kg[5]。

慢性毒性与致癌性 经口途径给予试验动物(小鼠、大鼠、兔子、狗)剂量达到25mg/d的核黄素,长达22个月,结果未发现有明显的毒性。

生殖与发育毒性 有报道核黄素对试验动物的生长发育毒性很低。

其他 未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调查/推荐摄入量

常见使用方法

食品  维生素B2天然存在于食物中,并可以作为食品添加剂或营养强化剂添加于食品中。维生素B2可添加于动物饲料中。

保健食品 可应用于膳食补充剂和保健食品。

其他 作为药品,可应用于治疗角膜炎、结膜炎、口角炎、舌炎、阴囊炎、脂溢性皮炎、偏头痛、白内 障、镰状细胞性贫血、艾滋病的营养支持等。

调查/推荐摄入量

调查摄入量 根据第四次全国营养调查,中国人膳食中的摄入量为0.8mg/d。

推荐摄入量 中国营养学会推荐的成人摄入量[12]为:男性1.4mg/d,女性1.2mg/d,尚未确定其UL。

美国制定了核黄素的RDAs: :14岁以上男性1.3mg/d; ;14~18岁女性1mg/d; ;18岁以上女性l.lmg/d。孕妇1.4mg/d,,乳母1.6mg/d。美国FNB未发现膳食或补充剂中过量核黄素导致不良反应的证据,即缺少制定LOAEL或NOAEL的依据。FNB对大量剂量递增的临床和科学研究进行综合分析后未找到建立UL值的证据。

欧盟SCF同样未发现口服维生素B2的毒理学证据,因而也没有设定UL。

英国EVM根据FNB的临床试验资料得出结论,400mg/d这一剂量仅产生轻微的、不常见的、意义也不明确的副作用。由于该剂量水平的对照研究中的受试者数量较少,英国EVM将毒理学上的UF设置为默认值10,并将补充剂的GL定为40mg,总摄入量设置为43mg (因一般膳食中核黄素的摄入量为3.3mg或更少)。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准维生素B2为营养强化剂,允许的维生素B2的化合物来源为核黄素和核黄素5’磷酸纳。另核黄素可作为着色剂使用。我国也允许维生素B2作为药品和保健食品使用。

美国  维生素B2是美国国家营养食品协会(NNFA)认可的膳食补充剂原料。将核黄素(21 CFR 184.1695)、核黄素-5’-磷酸钠(21 CFR 184.1697)作为维生素B2的来源批准为GRAS物质,可用于食品强化剂和婴幼儿配方食品。其中,还批准核黄素为食品添加剂,可添加于谷物粉:强化面粉、强化自发粉中添加量为每磅l.8mg,强化玉米中添加量为每磅1.2~1.8mg,强化淀粉中添加量为每磅1.2~1.5mg,强化大米中添加量为每磅1.2~2.4mg (21 CFR Part 137),营养面条:强化通心粉、强化脱脂牛奶通心粉、强化面 条中添加量为每镑1.7~2.2mg,强化蛋白质的强化通心粉中的添加量为每磅2.2mg,(21 CFR Partl39),烘烤食物:强化面包中添加量为每磅1.1mg (21 CFR Part 136)。

欧盟  允许的维生素B:的化合物来源为核黄素、核黄素-5’-磷酸钠。(EC NO 1925/2006)

允许维生素B2作为膳食补充剂(2002/46/EC) (EC NO 1170/2009)。

允许维生素B2作为食品添加剂添加于食品中(EC NO 1925/2006) (EC NO 1170/2009)。

允许将维生素B2添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中,允许的添加量为19~95μg/100kJ或80 ~400μg/100kcal (2006/141/EC)。

允许将维生素B2添加于婴幼儿谷物加工制品和婴幼儿食品,其中婴幼儿食品添加量不得超过0.4mg/100 kcal,谷物加工制品中的最大添加量为0.4mg/1OOkcal 100kcal (2006/125/EC)。

允许维生素B2应用于具有特殊营养作用的食品中,RNI 值为 0.6mg(2001/15/EC)。

澳/新  允许将维生素B2作为营养强化剂添加于食品中。

允许将维生素B2应用于含咖啡因的饮料中,每天饮用量中维生素B2的最大含量为20mg (STANDARD 2.6.4)。

允许将维生素B2应用于婴儿配方食品中,允许的添加量为>14μg/100kJ,允许的维生素B2的化合物来源是核黄素、核黄素-5’-磷酸钠(STANDARD 2.9.1)。

允许将维生素B2应用于婴儿食品中RNI值为0.6mg(STANDARD 2.9.2)。

允许将维生素B2应用于代餐和配方补充食品,每份代餐的最大声称量为0.85mg,儿童配方补充食品的最大声称量为0.4mg,成人配方补充食品的最大声称量为0.85mg(STANDARD 2.9.3)。

允许将维生素B2应用于一般性运动配方补充食品,每天从中摄入的维生素B2的最大声称量为3.4mg(STANDARD 2.9.4)。

CODEX允许的维生素B2的化合物来源为核黄素、核黄素-5’-磷酸钠(CAC/GL 10-1979)。

允许将维生素B2添加到婴儿配方食品和特殊医学用途的婴儿配方食品中,允许的添加量为80~500μg/100kcal或19~119μg/100kJ(CODEX STAN 72-1981)。

允许将维生素B2添加到较大婴儿配方食品中,允许的添加量为>60μg/100kcal或 >14μg/100kJ (CODEX STAN 156-1987)。

允许将维生素B2添加到谷基类婴幼儿加工食品中(CODEX 74-1981,REV 1-2006)。

允许将维生素B2添加到罐装婴儿食品中(CODEX STAN 73-1981)。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  未査见相关文献资料。

禁忌  未査见相关文献资料。

与药物相互作用 (1)核黄素会减弱链霉素、红霉素、短杆菌素、碳霉素、四环素的抗菌活性,而对氯霉素、青霉素及新霉素没有干扰作用。

(2)甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、醛固酮可促 进核黄素生成FMN及FAD,而酚噻嗪三环类抗抑郁药 可能会抑制FAD的合成。

(3)预先给予丙磺舒会降低核黄素的肾脏清除率及胃肠道的吸收。硼酸可加速核黄素的排泄。

(4)口服避孕药者可能需要额外补充维生素B2。

(5)核黄素缺乏会导致铁、锌、钙的吸收减少。

其他  未查见相关文献资料。


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