維生素B12的研究及其進(jìn)展

廖曉光

【摘 要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的快速提高，我國(guó)的醫(yī)療水平顯著提高，對(duì)于維生素B12的應(yīng)用已經(jīng)取得了較大的進(jìn)度，我國(guó)目前對(duì)于維生素B12的研究較為豐富，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較為全面的研究，能夠順利實(shí)現(xiàn)維生素B12的應(yīng)用和合成，本文主要分析了維生素B12目前的研究進(jìn)展。第一部分是對(duì)維生素B12的構(gòu)成和功能的概述，第二部分是對(duì)維生素B12生物合成研究進(jìn)展的闡述，第三部分主要分析了維生素B12的檢測(cè)技術(shù)，以期通過目前對(duì)于維生素B12的研究進(jìn)展繼續(xù)加深研究，實(shí)現(xiàn)維生素B12在合成和應(yīng)用中的完善和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】維生素B12;生物合成;發(fā)酵;檢測(cè)技術(shù)

一、維生素B12的相關(guān)概述

維生素B12又稱為鈷胺素（Cobalamin），是一類含鈷的咕啉類化合物的總稱，羥基鈷胺素（Hydroxycobalamin）、氰基鈷胺素（Cyanocobalamin）、脫氧腺苷鈷胺素（Deoxyadeno sylcobalamin）和甲基鈷胺素（Methylcobalamin）是維生素B12主要存在形式。維生素B12屬于最復(fù)雜的分子物質(zhì)，同時(shí)它的分子結(jié)構(gòu)也是十分小的，能夠參與到人體的細(xì)胞代謝，是人體進(jìn)行正常的新陳代謝過程中需要的主要能量供給物質(zhì)。

通過上述對(duì)維生素B12進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的介紹和功能的大體描述，可以知道維生素B12的功能是較多的，維生素B12的來源較為廣泛，主要存在于動(dòng)物產(chǎn)品中，包括魚、肉、家禽、雞蛋和牛奶中，通過對(duì)于飲食結(jié)構(gòu)的觀察，我們可以看到平時(shí)較多食用魚、肉、家禽、雞蛋和牛奶的家庭，不容易產(chǎn)生維生素B12的缺乏癥，反而是平時(shí)不怎么接觸上述食品的家庭，維生素B12缺乏癥患病的概率較大，因此這更加證實(shí)了我們的結(jié)論，維生素B12主要來源于魚、肉、家禽、雞蛋和牛奶中。但是對(duì)于維生素B12也不能過多的攝入，應(yīng)該科學(xué)飲食，攝入合理數(shù)量的維生素B12，維生素B12對(duì)于人體的視網(wǎng)膜神經(jīng)具有一定的保護(hù)作用，也具有一定抗氧化作用，能夠抑制神經(jīng)細(xì)胞的死亡。適量的攝入維生素B12，還能夠夠保證新生兒攝入的母乳中具有一定的維生素B12，維持新生兒對(duì)于維生素B12的需要量，同時(shí)也能夠保證母親不會(huì)發(fā)生貧血和營(yíng)養(yǎng)不良的癥狀。相關(guān)的學(xué)者對(duì)于韓國(guó)百歲老人地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐睦先搜逯芯S生素B12的含量較為穩(wěn)定且充足，并且這是一個(gè)共同的特點(diǎn)，因此就推斷出維生素B12是維持生命健康和長(zhǎng)壽的秘訣。該地區(qū)的韓國(guó)人主要以蔬菜為主要的飲食，但是這里的老人還會(huì)使用一些發(fā)酵的泡菜和海藻類食物，這些食物中含有豐富的維生素B12，就與蔬菜中缺少維生素B12的現(xiàn)狀進(jìn)行互補(bǔ)，使得該地區(qū)的老人體內(nèi)具有豐富的維生素B12，從而達(dá)到長(zhǎng)壽的效果。通過上述研究，相關(guān)的學(xué)者開始了對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)品中維生素B12含量的研究，韓國(guó)發(fā)酵產(chǎn)品主要包含韓國(guó)泡菜（Kimchi）、大豆發(fā)酵食品、丹貝（Tempe）等，對(duì)于上述食品進(jìn)行單位面積的測(cè)量，確定單位面積內(nèi)維生素B12的含量，從而判斷不同發(fā)酵產(chǎn)品中維生素B12的含量，通過進(jìn)行單位面積測(cè)量可得臭豆腐乳中含0.97μg/100 g，醬豆腐乳含0.41μg/100 g維生素B12。但是我國(guó)對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)品的種類不多，發(fā)酵產(chǎn)品的制作工藝不夠完善，因此就缺少了較多發(fā)酵產(chǎn)品，缺少對(duì)于維生素B12攝入的重視，導(dǎo)致了我國(guó)國(guó)民在日常飲食中并不能攝入充足的維生素B12。國(guó)內(nèi)的學(xué)者謝璐遙等人，為了彌補(bǔ)食物中對(duì)于維生素B12含量的數(shù)據(jù)空白，進(jìn)行了數(shù)據(jù)的收集，方面查閱不同食物中維生素B12的含量。

二、維生素B12的生物合成

維生素B12的合成并不是人體和動(dòng)物體內(nèi)自動(dòng)合成的，而是需要人工進(jìn)行合成，并且人和動(dòng)物通過口服，實(shí)現(xiàn)對(duì)于維生素B12的補(bǔ)充。早在1973年，Eschenmoser等人就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于維生素B12的全化學(xué)合成技術(shù)，但是由于當(dāng)時(shí)的合成成本較高，人工合成的方法并沒有實(shí)現(xiàn)普及，因此，當(dāng)時(shí)的維生素B12合成主要是依靠微生物的發(fā)酵獲得。微生物發(fā)酵維生素B12，主要是利用了費(fèi)氏丙酸桿菌（P.freudenreichii）和謝氏丙酸桿菌（P.shermanii）以及利用脫氮假單胞菌（P.denitrificans）三種主要的微生物實(shí)現(xiàn)的發(fā)酵流程。

馬蕙等對(duì)微生物體內(nèi)維生素B12的生物合成從五碳前體5-氨基乙酰丙酸（ALA）開始，到厭氧合成途徑和好氧合成途徑進(jìn)行歸納和總結(jié)。明確維生素B12在生物體內(nèi)的合成生化反應(yīng)，對(duì)于實(shí)際發(fā)酵工藝的優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。目前許多研究者以上述發(fā)酵菌株為研究對(duì)象，從發(fā)酵條件的優(yōu)化及生物工程等技術(shù)促進(jìn)維生素B12產(chǎn)量。

劉玉偉等利用常規(guī)代謝通量分析（MFA）方法，分析脫氮假單胞菌維生素B12的發(fā)酵過程。發(fā)現(xiàn)維生素B12合成速率同磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化生成草酰乙酸（OAA）的通量有顯著相關(guān)性，進(jìn)而通過提高發(fā)酵罐的罐壓，增加發(fā)酵液中二氧化碳溶解度，強(qiáng)化羧化回補(bǔ)途徑。發(fā)酵160 h的產(chǎn)物濃度為176 mg/L，比對(duì)照批次終濃度高出19.7%。

三、維生素B12的檢測(cè)

目前能夠用于測(cè)定維生素B12的方法有很多，如儀器法（HPLC法、LC-MS等）、酶聯(lián)免疫法、化學(xué)發(fā)光分析法、微生物法等。國(guó)標(biāo)規(guī)定嬰兒奶粉中添加維生素B12的含量范圍經(jīng)換算后為10～72 ng/g，而配方乳粉維生素B12含量較低，基質(zhì)成分復(fù)雜，一般儀器法難以滿足定量要求，因此中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法采用復(fù)雜且耗時(shí)的微生物法測(cè)定。

微生物法是經(jīng)典的維生素測(cè)定方法，可靈敏地檢測(cè)出基質(zhì)中存在可被微生物吸收具有生物學(xué)活性的維生素B12，這是微生物法區(qū)別于其他方法的最大特點(diǎn)。目前，公職分析化學(xué)家協(xié)會(huì)（AOAC）和美國(guó)藥典（USP）也都將微生物法作為維生素B12檢測(cè)的首選方法和仲裁方法。微生物法也被譽(yù)為是維生素B12檢測(cè)的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

可用于檢測(cè)的微生物有萊士曼氏乳酸桿菌（Lactobacillus leichmannii ATCC 7830）、大腸桿菌變異株、眼蟲藻（Euglena gracilis）、漢母赭胞藻（Ochromonas malhamensis）等。微生物法雖然靈敏度較高，但由于操作繁瑣，尤其遇到大批量樣品檢測(cè)時(shí)，需要使用到大量的玻璃器皿（如試管、容量瓶等），在實(shí)際操作過程中存在不便，因此，根據(jù)微生物法原理出現(xiàn)了微孔板法檢測(cè)試劑盒。

總結(jié)

綜上所述，維生素B12作為人體所需的重要維生素，成為了醫(yī)藥行業(yè)主要的研究對(duì)象，同時(shí)，維生素B12的功能較多，能夠維持人體正常的新陳代謝，保證人們壽命的增長(zhǎng)，隨著維生素B12的功能被不斷發(fā)掘，對(duì)于維生素B12的發(fā)酵和合成的研究也在不斷增加。目前對(duì)于維生素B12功能和發(fā)酵技術(shù)的研究進(jìn)展較快，是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究重點(diǎn)，也是醫(yī)藥行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域，因此對(duì)于維生素B12的研究正在實(shí)現(xiàn)不斷地完善，并且維生素B12的應(yīng)用前景是十分廣泛的。

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