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维生素矿物质类 烟酸

烟酸

一、化学结构与理化性质

烟酸(niacin)又名尼克酸(nicotinic acid),抗癞皮病因子等。有尼克酸(吡啶-3-竣羧酸)和烟酰胺(nicotinamide,尼克酰胺)及其辅酶形式。烟酰胺是活性形式,其功能作为2种辅酶(即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP))的组成成分。烟酸在动物组织中主要以还原型的辅酶 (NADH/NADPH)形式存在。

烟酸的分子式为C6H5NO2,分子量为123.11,CAS 号为 59-67-6。

烟酰胺的分子式为C6H6N2O,分子量为122.12, CAS号为 98-92-0。

烟酸(A)和烟酰胺(B)的化学结构

烟酸为无色针状晶体,味苦。烟酰胺晶体呈白色粉状,二者均溶于水及酒精。25℃时,1g烟酸可溶于60ml水或80ml酒精中,但不溶于乙醚。烟酰胺的溶解度大于烟酸,1g可溶于1ml水货1.5ml酒精,在乙醚中叶能溶解。烟酸和烟酰胺性质比较稳定,在酸、碱、光、热中皆不易破坏,是最稳定的一种维生素,一般烹调损失极小。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  烟酸及其衍生物广泛存在于动物和植物性食物中,良好的食物来源为畜禽肉类、内脏、鱼类、豆类、花生和某些全谷类,乳类和绿叶蔬菜也含有较多的烟酸。谷类食物中虽然烟酸含量较高,但与核黄素一样受加工程度的影响,此外,由于某些植物性食物中的烟酸往往与大分子结合,不能被人体吸收利用,所以这类食物中的烟酸利用率较低。比较典型的例子是玉米,其中的烟酸主要为结合型,不能被人体吸收,因此在以玉米为主要食物的地区容易发生烟酸缺乏症。

生产制备方法  烟酸的制备方法很多,工业上制备烟酸多数以3-甲基吡啶为原料,也有以2-甲基-5-乙基吡啶(MEP)及喹啉等为原料,在催化剂的作用下,通过氧化法制得。常见的合成方法如:气相氧化法(如氨氧化法、空气氧化法等)、液相氧化法(如高锰酸钾氧化法、硝酸氧化法、催化氧化法等)和电解氧化法。另外,还有生物氧化法和光化学氧化法等,直接用烟腈水解合成烟酸也是众多研究的热点。

三、生理功能及作用

电子载体和递氢体作用  烟酰胺在体内与腺嘌呤、核糖和磷酸结合构成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(CoI或NAD++,曾用辅酶I)及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Con或NADP+,曾用辅酶Ⅱ),在生物氧化还原反应中起电子载体或递氢体作用。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)对于一些重要的非氧化还原反应也是需要的。它是三类酶的底物,这些酶将NAD+的β-N-糖基键断开,从而游离出烟酰胺,并催化腺苷二磷酸(ADP)-核糖的转移。

葡萄糖耐量因子的组成成分  葡萄糖耐量因子(GTF)是由三价铬、烟酸、谷胱甘肽组成的一种复合体,可能是胰岛素的辅助因子,有增加葡萄糖的利用及促使葡萄糖转化为脂肪的作用。在有些试验中,烟酰胺治疗显示出了预防或延缓1I型糖尿病发展的效果。烟酰胺似乎可以保护胰腺β细胞免于自身免疫破坏,因而对潜伏期和发生早期的糖尿病疗效很好。

保护心血管作用  有研究显示,烟酸可以改善动脉粥样硬化心脏病高危患者的脂质谱像,可以降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯,并增加高密度脂蛋白胆固醇(烟碱胺无此作用)。烟酸治疗还可以通过刺激纤维蛋白溶解,降低血浆纤维蛋白原浓度。

其他  烟酸络合金属的能力可部分解释其与某些必需微量元素生物学方面的相互作用。在大鼠和小鼠饲料中添加烟酸,可增强锌和铁的利用。在酒精性糙糖皮病时,锌代谢发生紊乱。

烟酰胺还是一种对肿瘤特异的辐射敏化剂,可能是由于它对血管松弛作用和肿瘤氧化作用的影响。

四、安全性研究

人群资料  缺乏:烟酸缺乏可引起赖皮病,此病发病缓慢,先前症状主要是体重减轻,疲劳,记忆差和失眠。如不及时补充,则出现皮炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)、痴呆(depression)(即3D症状)为主的赖皮病。

过量:人群服用大剂量的尼克酸可引起许多不良反应。这些症状是在用尼克酸治疗高胆固醇血症的过程中被发现的。已报道的急性毒性症状包括面部潮红、皮肤瘙痒、恶心、呕吐和胃肠道功能紊乱。这些作用与剂量有关,停药后可恢复正常。有报道称长期口服更高剂量的尼克酸(通常摄入3 000mg/d或更多)可出现肝功能紊乱。出现的症状包括肝酶升高、胆红素水平升高和黄疽疸等。其他已报道的副作用有高血糖症以及眼部症状如视觉模糊和黄斑囊性水肿。在对1型糖尿病患者的研究中指出剂量达3 OOOmg/d的烟酰胺不产生副作用,但这些研究的调查人数少,且尚不清楚在给予最高剂量的研究中副作用是如何确定的。由于研究是在糖尿病患者或糖尿病高危人群中进行的,因此尚不清楚该结果对于一般人群的适用性。

代谢情况  烟酸主要是以辅酶的形式存在于食物中,经消化后于胃及小肠吸收。吸收后以烟酸的形式经门静脉进入肝,在肝内转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。在肝内未经代谢的烟酸和烟酰胺随血液流入其他组织,再形成含有烟酸的辅酶。肾脏也可直接将烟酰胺转变为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。过量的烟酸大部分经甲基化从尿中排出,也有少量烟酸和烟酰胺直接由尿中排出。此外,烟酸还随乳汁分泌和从汗中排出。

急性毒性  烟酸:小鼠的经口 LD50约为4 300mg/kg,皮下注射LD50为5 100mg/kg,大鼠的经口LD50 约为 5 100mg/kg,皮下注射 LD50为7000mg/kg,烟酰胺:小鼠的经口 LD50约为2 100mg/kg,皮下注射LD50为2 900mg/kg,大鼠的经口 LD50约为 2 700mg/kg,皮下注射LD50为3 500mg/kg[1]。也有报道称大鼠烟酸皮下注射LD50为5000mg/kg,烟酰胺皮下注射LD50,为 1680mg/kg[2]。Beigmann 和Wislicki于1953年报道小鼠烟酰胺的静脉注射LD50为1620mg/kg,腹腔注射LD50为1 800mg/kg[4]。Bederka等1975年研究发现小鼠烟酸的腹腔注射LD50约为3.1g/kg,而烟酰胺为1.9g/kg[5]。大鼠烟酸的腹腔注射D50为1080mg/kg,皮下注射为2550mg/kg[6]。兔子的皮肤接触烟酰胺的LD50为>2g/kg[7]。

遗传毒性  烟酸和烟酰胺在Ames试验和酿酒酵母体外试验中未表现出致突变性[8-108-10]。但也有研究表明烟酰胺可以导致体外培养的中国仓鼠卵巢细胞姐妹染色体交换和染色体畸变[11-13]。

亚慢性毒性  对小鼠给予含不同浓度的烟酰胺 (56.8%、30%、10%, 3% ,1%)的化妆品涂抹皮肤13周(每周5天,每天1ml),未发现不良反应[14][14]。对雄性SD大鼠经膳食给予400mg/kg或1000mg/kg烟酸3个月,与对照组(烟酸30mg/kg)相比,1000mg/kg组出现血浆和尿液中总同型半胱氨酸浓度增加[15]。

慢性毒性与致癌性  未査见相关文献资料。

生殖与发育毒性  对断奶大鼠给予含0.1%, 0.3%或0.5%烟酸的膳食23天,其体重增长、摄食、大脑、胃、小肠中的血清素含量、尿液中水溶性维生素的排出量均未受影响。而其中0.5%烟酸膳食组尿液中喹啉酸增加,0.3%烟酸膳食组尿液中烟酸排出略有增加。若以体重增长和摄食情况作为指标,其NOAEL为0.5%烟酸膳食,即烟酸每日450mg/kg,若以尿液中喹啉酸或烟酸排出量增加为指标,其NOAEL为0.1%烟酸膳食,即烟酸每日90mg/kg,LOAEL为0.3%烟酸膳食,即烟酸每日270mg/kg[16]。

其他  未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  烟酸及烟酰胺天然存在于食物中,并可以作为食品添加剂或营养强化剂添加于食品中。烟酸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  化妆品:烟酰胺可以应用于洗发水、护发素、润肤乳、清洁产品等多种化妆品中,烟酸也可应用 于部分化妆品中。

药品:可应用于防治烟酸缺乏症(粗皮病、皮炎、口炎、神经炎、痴呆);治疗血管病变和内尔眩晕症; 防治动脉粥样硬化症、缺血性心脏病、血栓阻塞性疾病,治疗日光性皮炎;治疗神经萎缩及中心性视网膜脉络膜炎;协同治疗神经分裂症;用于高胆固醇/高甘油三酯血症;防治糖尿病和骨关节炎;预防白内障等。

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14.7mg/d。

推荐摄入量  中国营养学会推荐的成人男性摄入量(RNI)为14mgNE/d,女性为13mgNE/d。此剂量按照维生素B1 RNI的比例来制定,其与维生素B1的比例是10:1。

美国制定的烟酸的RDAs值如下:0~6个月婴儿2mg/d, 7~12个月婴儿4mg/d,14岁以上男性16mg/d,14岁以上女性14mg/d。烟酸的最大摄入剂量为:14- 18岁人群(包括孕妇和乳母)30mg/d, 18岁以上成人(包括孕妇和乳母)35mg/d。美国FNB认为足够剂量水平的尼克酸(而不是烟酰胺)可引起血管扩张和皮肤潮红。但FNB根据尼克酸引起皮肤潮红的剂量确定TLOAEL,同时选择了一个UF值,并将推导得到的UL值同时应用于尼克酸和烟酰胺。FNB暗示潮红反应是一种“危险”,因而根据这一反应设定UL值主要是因为该反应的不适性而并非确实有害。FNB根据Sibrell和Butler(1938)以及Spies等(1938)的临床研究将 LOAEL值定为50mg。由于潮红这一症状轻微且持续时间短暂,FNB将UF值定为1.5,因而得到的UL值为35mg。

欧盟根据美国FNB所引用研究中的潮红反应将LOAEL值定为30mg,欧盟SCF选择的UF值为3,因此得到尼克酸的UL值为10mg。欧盟SCF证实烟酰胺的UL值为900mg。

英国EVM的结论是“还没有足够的人群或动物研究资料来制定尼克酸的安全上限值”。英国EVM根据UL的方法学,设定了尼克酸的GL值。将LOAEL设为50mg(与FNB一—致),UF定为3 (与欧盟SCF一—致),英国EVM最后得到尼克酸的GL值为17mg。同欧盟SCF一—样,英国EVM直接根据尼克酸的安全剂量设定了烟酰胺的安全剂量。已经证实在25mg/kg和42mg/kg这两个摄人水平都没有不良反应,但考虑到人数较少将UF定为3,推导得到60kg成人尼克酸补充剂的GL为500mg/d。假定来自于膳食中的摄入量不超过57mg,英国将总摄人量的GL定为560mg。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准烟酸为营养强化剂,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺。我国也允许烟酸作为原料药和保健食品使用。

美国  烟酸是美国国家营养食品协会(NNFA)认可的膳食补充剂原料,允许烟酸作为膳食补充剂,并将烟酸批准为GRAS物质(21 CFR 184.1530),可以作为食品添加剂。可以添加到谷物粉、通心粉/面条制品、烘烤制品等,也可用于婴儿配方食品。

烟酰胺也是美国国家营养食品协会(NNFA)认可的膳食补充剂原料,允许烟酰胺作为膳食补充剂,并将烟酰胺批准为GRAS物质(21 CFR 184.1535),可以作为食品添加剂。可以添加到谷物粉、通心粉/面条制品、烘烤制品等,也可用于婴儿配方食品。

欧盟  允许烟酸作为膳食补充剂,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺、烟酸肌醇酯(2002/46/EC) (EC NO 1170/2009)。

允许烟酸作为食品添加剂添加于食品中,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺(EC NO 1925/2006)(EC NO 1170/2009)。

允许将烟酸添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺,允许的添加量为 72~375μg/100kJ 或 300~1500μg/100kcal (2006/141/EC)。

允许将烟酸添加于婴幼儿谷物加工制品和婴幼儿食品,最大添加量为4.5mgNE/100kcal,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺(2006/125/EC)。

允许烟酸应用于具有特殊营养作用的食品中,允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺(2001/15/EC)。

澳/新  允许将烟酸作为营养强化剂添加于食品中,允许添加的食品类别和添加量如下表所示 (STANDARD 1.3.2):

烟酸在食品中的添加量

可添加的食品类别 参考分量

最大可声称量

/参考分量

脂肪含量小于200g/kg,糖含量小于50g/kg的饼干 35g 2.5mg
面包 50g 2.5mg
早餐谷物 一般分量 2.5mg
谷物粉 35g 2.5mg
面条 相当于35g干重 2.5mg
肉类、蔬菜、酵母提取物 5g 2.5mg
来源于豆类的肉类似物 100g 5.0mg
配制饮料 600ml 2.5mg

允许将烟酸应用于含咖啡因的饮料中,每天饮用量中烟酸的最大含量为40mg (STANDARD 2.6.4)。

允许将烟酸应用于婴儿配方食品中,允许的添加量为>130μg/100kJ,允许的烟酸的化合物来源是烟酸、烟酰胺(STANDARD 2.9.1)。

允许将烟酸应用于婴儿食品中,允许的谷基婴儿食品中最大声称量为0.45mg/份,允许的烟酸的化合物来源是烟酸、烟酰胺(STANDARD 2.9.2)。

允许将烟酸应用于代餐和配方补充食品,每份代餐的最大声称量为5.0mg,儿童配方补充食品的最大声称量为2.5mg,成人配方补充食品的最大声称量为5.5mg (STANDARD 2.9.3)。

允许将烟酸应用于一般性运动配方补充食品,每天从中摄人的烟酸的最大声称量为20mg (STANDARD 2.9.4)。

将烟酸的膳食补充剂作为补充药品管理。

CODEX 允许的烟酸的化合物来源为烟酸、烟酰胺(CAC/GL 10-1979)。

允许将烟酸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300~ 1500μg/100kcal 或70~360μg/100kJ(CODEX STAN 72-1981)。

允许将烟酸添加到较大婴儿配方食品中,允许的烟酰胺添加量为>250μg/100kcal或>60μg/100kJ (CODEX STAN 156-1987)

允许将烟酸添加到谷基类婴幼儿加工食品中(CODEX 74-1981,REV 1-2006)。

允许将烟酸添加到罐装婴儿食品中(CODEX STAN 73-1981)。

允许将烟酸添加到除婴儿配方外的其他特殊医用食品中。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  如有肝病、溃疡、痛风病人,不能服用高剂量烟酸。

禁忌  除医嘱外,服用他汀类的降胆固醇药,或过量饮酒时,不能服用高剂量的烟酸,以免引起肝功能损害。除医嘱外,如服用抗惊厥药(如卡马西平、扑痫酮),不要服用烟酰胺。

与药物相互作用 (1)长期服用异烟肼治疗肺结核可通过与磷酸吡哆醛的竞争导致烟酸缺乏症,这是由于磷酸吡哆醛是色氨酸转变为烟酸所必需的辅因子。因此如服用抗结核药异烟肼,可能需要额外补充烟酸。

(2)尼克酸可引起血管扩张,表现为皮肤潮红,并 可加重神经节阻滞剂的扩血管作用。

(3)烟酸能影响苯磺唑酮〔抗痛风药〕的药效。 其他未査见相关文献资料。


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