鈷胺素

**維生素 B12**（Vitamin B12）為 B 族維生素之一，是一類含鈷的複雜有機化合物。
其分子結構是以鈷離子為中心的咕啉環和 5,6 - 二甲基苯駢咪唑為鹼基組成的核苷酸。化學式為 C63H88O14N14PCo，分子量為 1355.37 g/mol。

## 概念

維生素 B12 一詞有兩種不同含義。一是廣義上指一組含鈷化合物即**鈷胺素**（cobalamins）：氰鈷胺（cyanocobalamin，經氰化物純化而成的人工成品）、羥鈷胺（hydroxocobalamin，即維生素 B12α）及維生素 B12 的兩種輔酶形式，甲鈷胺（methylcobalamin, MeB12）和 5 - 去氧腺苷鈷胺素（5-deoxyadenosylcobalamin），又名腺苷鈷胺（adenosylcobalamin, AdoB12）。二是更特定的含義，僅指以上各種形式中的一種即氰鈷胺，是 B12 來自食物和營養補充的主要形式。

偽 - B12（Pseudo-B12）指的是在特定生物中發現的類似 B12 的物質，如市面上的「螺旋藻」營養補充劑等非細菌源，這些物質對人體沒有 B12 的生物活性。

## 歷史

1930 年代，美國內科醫生卡斯爾（W.B. Castle）發現在正常人胃部可分離出一種「內在因子」，但卻無法在惡性貧血病患的胃分泌物中發現，而這類惡性貧血的患者食用動物的肝臟之後，能改善病情，卡斯爾醫生便假設能預防惡性貧血的「外因子」存在於動物的肝臟當中。1934 年，喬治・惠普爾、喬治・邁諾特、威廉・莫菲因為「發現貧血的肝臟治療法」（"for their discoveries concerning liver therapy in cases of anaemia"）獲得諾貝爾生理學或醫學獎。1948 年 - 1949 年，兩位化學家在美國分離出這個抗貧血的因子，並確定此因子為維生素 B12。現時，我們知道人體靠胃的上半部來吸收維生素 B12。

1956 年，英國生物化學家多蘿西・霍奇金（D.C. Hodgkin）利用 X 射線測出了 5 - 去氧腺苷鈷胺素的分子晶體結構。

## 全合成

最早的維生素 B12 全合成是由伍德沃德 和阿爾伯特・艾申莫瑟（Albert Eschenmoser） 完成的，至今仍是有機合成的經典之作。由於當時表徵技術（主要是核磁比較落後）的限制，該全合成的真實性曾受到有機化學界的懷疑。

## 工業合成

工業上一般採用丙酸桿菌發酵的方式合成維生素 B12，此方法不會產生有毒的副產品，較為安全。通過控制發酵環境條件，可以提高產率。

## 性質

維生素 B12 是唯一含有主要礦物質的維生素。水溶性。在吸收時需要與鈣結合，大部分為小腸所吸收。人體只能利用甲鈷胺和腺苷鈷胺，其他鈷胺素要在細胞中轉化為這兩種形式才能被人體利用。

## 來源

草食性動物藉由腸胃道內的細菌發酵產生維生素 B12，而人類的腸道菌雖然可以發酵產生維生素 B12，但因為發酵處位於大腸，而小腸才可以進行吸收，故人體無法吸收這些維生素 B12，必須從食物中攝取維生素 B12，例如蛋類、奶類、魚類、貝類、肉類等。全素食者可食用標示額外添加維生素 B12 的食品、或人工合成的維生素 B12 補充劑，避免維生素 B12 缺乏造成惡性貧血。

啤酒酵母是否能製造維生素 B12 有待釐清，但市面上有額外添加維生素 B12 的啤酒酵母商品。

洋菇、盤菌菇、蠔菇等菇類表面可以檢測到維生素 B12，但菇肉本身的維生素 B12 含量很低，推測菇類的維生素 B12 不是自行產生，而是附著在菇類表面的細菌所製造。

海藻類如海帶、紫菜、螺旋藻、藍綠藻等，以及黃豆發酵物如味噌、納豆、天貝、豆瓣醬等食品所含有的維生素 B12，大多是沒有生物活性的類似物。業者由於檢驗方法的精準度不足，無法區分真正的維生素 B12 和類似物，而類似物在人體內會干擾正常維生素 B12 的代謝。

維生素 B12 源於泥土中的細菌，若干品種動物（亦包括實行生素食主義而胃腸健康無虞之人類）自身亦於其大腸由各種細菌生成維生素 B12，但無法吸收。。

植物性食品含維生素 B12 的包括仙人掌、全麥、糙米、海藻（尤以綠藻、螺旋藻、紫菜、海帶為甚，惟當中部份係偽 B12）、苜蓿芽、小麥草、米糠、雛菊、香菇、大豆與泡菜，然而長期不攝食上述食品之純素食者則有缺乏的危險；奶蛋素食者可由動物性食品獲取維生素 B12，奶蛋素食接受發酵食品之素食者可由各種發酵豆製品與酵母衍生食物，例如味噌、腐乳、豆豉、無酵母啤酒、未經高溫油炸處理之臭豆腐等含活酵母之食品由活酵母於食用者腸胃內代謝產生維生素 B12，故可避免缺乏問題。

個別藥材例如當歸、康復力亦含維生素 B12。

明日葉曾經被認為含有維生素 B12，但後續研究指出係因為傳統的檢測方法會驗出表面細菌所產生的維生素 B12(同上述菇類的原因)，最新調查顯示其本身不含維生素 B12。

## 生理功能

輔酶 B12 參與的反應主要有兩類：

1. 碳上的氫原子與鄰位碳上一個基團之間的交換，例如由甲基丙二醯 CoA 合成琥珀醯 CoA 的過程。一般認為反應是自由基機理，腺苷鈷胺的 Co-C 鍵均裂後，AdCH2・奪取受質的氫原子，然後受質環化為環丙烷，再開環，從 AdCH3 奪去一個氫原子，形成重排產物。
2. 兩個分子之間的甲基轉移，例如下面提到的由同型半胱胺酸合成甲硫胺酸的反應。先是甲基四氫葉酸的甲基轉移到鈷胺素上，生成甲鈷胺，然後再由甲鈷胺對受質硫醇發生甲基化。

在甲硫胺酸循環中，同半胱胺酸（Homocysteine）接受 N5- 甲基四氫葉酸的甲基轉變為甲硫胺酸的反應，需要以維生素 B12 作為輔酶的 N5- 甲基四氫葉酸轉甲基酶的催化。若體內維生素 B12 缺乏，甲硫胺酸循環就不能正常進行，後果有三方面：一、甲硫胺酸的合成受阻。二、堆積過多的同半胱胺酸會導致同半胱胺酸尿症（Homocystinuria）的出現。三、四氫葉酸的再生受到很大影響。而四氫葉酸是轉運甲基的工具，嘌呤和嘧啶的合成都需要它提供甲基。結果，核酸合成障礙將導致細胞分裂的不正常，症狀有巨幼紅血球性貧血（megaloblastic anemia），即惡性貧血。

氰鈷胺中與 Co+ 連接的 CN 基被 5 - 去氧腺苷取代生成鈷胺醯胺輔酶（B12 輔酶）。鈷胺醯胺輔酶可增加葉酸的利用率，促進醣類、脂肪和蛋白質的代謝。

維生素 B12 是一個共受質參與甲基化和合成核酸和神經傳遞質，如血清素，多巴胺和正腎上腺素的各種細胞反應 (6.7)。這是必要的 trimonoamine 神經傳遞質的合成可增強抗抑鬱的功能。細胞內濃度的維生素 B12 可以通過同型半胱胺酸的總血漿濃度，這可以通過使用 5- methyletetrahydrofolate 作為甲基供體基團的酶促反應轉化為蛋胺酸 (8,9)。因此，高半胱胺酸的血漿濃度落入如維生素 B12 的細胞內濃度上升。需要高半胱胺酸的生產蛋胺酸的，這是參與許多生化過程包括單胺神經傳遞質血清素，正腎上腺素和多巴胺的 remethylation 維生素 B12 的活性代謝物 (7,10)。因此，在維生素 B12 缺乏可能干擾這些神經傳遞質的產生和功能。

## 用法

* 氰鈷胺可以口服或肌肉注射。
* 羥鈷胺一般只用於肌肉注射。
* 甲鈷胺主要用於治療周圍神經病變引起的疼痛和麻木，可以通過注射和口服兩種方式給藥。
* 從食物中獲取：肉、蛋、奶、奶酪、肝臟、營養酵母、發酵食品
* 每天建議攝取量：2.4 µg / 天

## 適應症

* 促進紅血球的形成和再生，預防貧血；主要用於治療惡性貧血、再生障礙性貧血，亦與葉酸合用用於治療各種巨幼紅血球性貧血、抗葉酸藥引起的貧血及脂肪瀉。
* 維持神經系統的正常功能；用於神經系統疾病，如神經炎、神經萎縮、抑鬱症等。
* 促使注意力集中，增進記憶力與平衡感。
* 治療肝臟疾病，如肝炎、肝硬化等。
* 促進兒童發育，增進食慾。
* 醫治口內炎。

## 不良反應

* 可致過敏反應，甚至過敏性休克。
* 可促進惡性腫瘤生長。
* 維生素 B12 一經高溫加熱和遇上維生素 C 就會失效。

## 參考文獻

### 引用

### 來源

## 外部連結

* Vitamin B12 Fact Sheet （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） from the United States National Institutes of Health
* Vitamin B12 Tiếng Việt on Doligo
* Oh, Robert C; Brown, David L. Vitamin B12 deficiency. American Family Physician. 2003, **67** (5): 979–86. PMID 12643357.
* Vitamin B12 and Folate at Lab Tests Online
* 醫學主題詞表（MeSH）：_Cyanocobalamin_