Vitamín B12

Vitamin b12

Vitamín B12 je vo vode rozpustný vitamín, ktorý je prirodzene prítomný v niektorých potravinách, pridáva sa do potravín a je k dispozícii ako doplnok výživy a lieky na lekársky predpis. Vitamín B12 existuje v niekoľkých formách a obsahuje minerálny kobalt, takže zlúčeniny s aktivitou vitamínu B12 sa súhrnne nazývajú „kobalamíny“. Metylkobalamín a 5-deoxyadenosylkobalamín sú formy vitamínu B12, ktoré sú aktívne v ľudskom metabolizme.

Vitamín B12 je potrebný pre správnu tvorbu červených krviniek, neurologické funkcie a syntézu DNA. Vitamín B12 funguje ako kofaktor pre metionínsyntázu a L-metylmalonyl-CoA mutázu. Metionín syntáza katalyzuje premenu homocysteínu na metionín. Metionín je potrebný na tvorbu S-adenosylmetionínu, univerzálneho darcu metylu pre takmer 100 rôznych substrátov, vrátane DNA, RNA, hormónov, proteínov a lipidov. L-metylmalonyl-CoA mutáza premieňa L-metylmalonyl-CoA na sukcinyl-CoA pri degradácii propionátu, čo je nevyhnutná biochemická reakcia v metabolizme tukov a bielkovín. Sukcinyl-CoA je tiež potrebný na syntézu hemoglobínu.

Vitamín B12, ktorý sa viaže na bielkoviny v potravinách, sa uvoľňuje pôsobením kyseliny chlorovodíkovej a žalúdočnej proteázy v žalúdku. Keď sa syntetický vitamín B12 pridáva do obohatených potravín a doplnkov výživy, je už vo voľnej forme, a preto nevyžaduje tento krok separácie. Voľný vitamín B12 sa potom kombinuje s vnútorným faktorom, glykoproteínom vylučovaným parietálnymi bunkami žalúdka, a výsledný komplex podlieha absorpcii v distálnom ileu receptorom sprostredkovanou endocytózou. Približne 56% perorálnej dávky 1 mikrogramu vitamínu B12 sa vstrebáva, ale absorpcia sa drasticky zníži, keď sa prekročí kapacita vnútorného faktora (pri 1–2 mikrogramoch vitamínu B12).

Pernicious anemia je autoimunitné ochorenie, ktoré ovplyvňuje žalúdočnú sliznicu a vedie k žalúdočnej atrofii. To vedie k deštrukcii parietálnych buniek, achlorhydrii a neschopnosti produkovať vnútorný faktor, čo vedie k malabsorpcii vitamínu B12. Ak sa perniciózna anémia nelieči, spôsobuje nedostatok vitamínu B12, čo vedie k megaloblastickej anémii a neurologickým poruchám, a to aj za predpokladu dostatočného príjmu vitamínu B12 v strave.

Stav vitamínu B12 sa zvyčajne hodnotí pomocou sérových alebo plazmatických hladín vitamínu B12. Hodnoty nižšie ako približne 170–250 pg / ml (120–180 pikomolov / l) pre dospelých naznačujú nedostatok vitamínu B12. Dôkazy však naznačujú, že sérové ​​koncentrácie vitamínu B12 nemusia presne odrážať intracelulárne koncentrácie. Zvýšená hladina homocysteínu v sére (hodnoty> 13 mikromol / L) môže tiež naznačovať nedostatok vitamínu B12. Tento indikátor má však slabú špecifickosť, pretože je ovplyvnený ďalšími faktormi, ako je nízka hladina vitamínu B6 alebo hladina folátov. Zvýšené hladiny kyseliny metylmalonovej (hodnoty> 0,4 ​​mikromol / l) môžu byť spoľahlivejším indikátorom stavu vitamínu B12, pretože naznačujú metabolickú zmenu, ktorá je vysoko špecifická pre nedostatok vitamínu B12.

Odporúčaná denná dávka vitamínu B12

Vek Muž Žena Tehotenstvo Dojčenie
0–6 mesiacov 0,4 mcg 0,4 mcg
7–12 mesiacov 0,5 mcg 0,5 mcg
1–3 roky 0,9 mcg 0,9 mcg
4–8 rokov 1,2 mcg 1,2 mcg
9–13 rokov 1,8 mcg 1,8 mcg
14–18 rokov 2,4 mcg 2,4 mcg
19–a viac rokov 2,4 mcg 2,4 mcg 2,6 mcg 2,8 mcg

Zdroje vitamínu B12

Potraviny ako zdroj vitamínu B12

Vitamín B12 sa prirodzene nachádza v živočíšnych produktoch, vrátane rýb, mäsa, hydiny, vajec, mlieka a mliečnych výrobkov. Vitamín B12 sa v rastlinných potravinách spravidla nenachádza, ale obohatené raňajkové cereálie sú ľahko dostupným zdrojom vitamínu B12 s vysokou biologickou dostupnosťou pre vegetariánov. Niektoré droždie obsahuje aj vitamín B12. Obohatené potraviny majú rozdielne zloženie, preto je dôležité prečítať si štítky nutričného zloženia na potravinových výrobkoch, aby ste určili typy a množstvá pridaných živín, ktoré obsahujú.

Zdroje

Väčšina všežravcov v rozvinutých krajinách získava dostatok vitamínu B12 konzumáciou živočíšnych produktov vrátane mäsa, rýb, vajec a mlieka. Absorpciu podporuje vnútorný faktor, glykoproteín; nedostatok vnútorného faktora môže viesť k stavu s nedostatkom vitamínov aj napriek adekvátnej konzumácii, rovnako ako nízka tvorba postprandiálnej žalúdočnej kyseliny, ktorá často zlyháva. Vegánske zdroje v bežnom zásobovaní potravinami sú zriedkavé, a preto sa odporúča konzumovať doplnok výživy alebo obohatené potraviny.

Baktérie a archaea

Vitamín B12 je produkovaný v prírode určitými baktériami a archeaami. Je syntetizovaný niektorými baktériami v črevnej flóre u ľudí a iných zvierat, ale už dlho sa myslelo, že ich ľudia nemôžu absorbovať, pretože sa tvoria v hrubom čreve, ďalej od tenkého čreva, kde dochádza k absorpcii väčšiny živín. Prežúvavce, ako sú kravy a ovce, sú fermentormi predného čreva, čo znamená, že rastlinná potrava pred vstupom do pravého žalúdka (abomasum) prechádza mikrobiálnou fermentáciou v bachore, a teda absorbuje vitamín B12 produkovaný baktériami. Ostatné druhy cicavcov (napríklad: králiky, pikas (ochotona), bobor, morčatá) konzumujú rastliny s vysokým obsahom vlákniny, ktoré prechádzajú črevným systémom a podrobujú sa bakteriálnej fermentácii v slepom čreve a hrubom čreve. Prvý prechod výkalov produkovaných touto fermentáciou zadného čreva, nazývaný „cekotropy“, sa znovu konzumuje, čo sa nazýva cekotrofia alebo koprofágia. Opätovné požitie umožňuje absorpciu živín sprístupňovaných bakteriálnym trávením a tiež vitamínov a ďalších živín syntetizovaných črevnými baktériami vrátane vitamínu B12. Prežúvavce, ktoré nie sú hindgutovými bylinožravcami, môžu mať zväčšený predžalúdok a / alebo tenké črevo, aby poskytli miesto pre bakteriálnu fermentáciu a produkt obsahujúci vitamín B vrátane B12. Aby črevné baktérie produkovali vitamín B12, musí zviera konzumovať dostatočné množstvo kobaltu. Pôda s nedostatkom kobaltu môže mať za následok nedostatok B12 a pre zvieratá môžu byť potrebné injekcie B12 alebo suplementácia kobaltu.

Potraviny pochádzajúce zo zvierat

Zvieratá uchovávajú vitamín B12 v pečeni a svaloch a niektoré si tento vitamín prepúšťajú do vajíčok a mlieka; mäso, pečeň, vajcia a mlieko sú preto zdrojom vitamínu pre iné zvieratá aj pre ľudí. Pre človeka je biologická dostupnosť z vajec menšia ako 9% v porovnaní so 40% až 60% z rýb, hydiny a mäsa. Hmyz je zdrojom B12 pre zvieratá (vrátane iného hmyzu a ľudí). Medzi zdroje potravy s vysokou koncentráciou vitamínu B12 patria pečeňové a iné mäso z jahňacieho, teľacieho, hovädzieho a morčacieho mäsa; mäkkýše a krabie mäso.

Rastliny a riasy

Prírodné zdroje vitamínu B12 z rastlín a rias zahŕňajú fermentované rastlinné potraviny, ako je tempeh, a potraviny pochádzajúce z morských rias, ako sú nori a laver. Ostatné druhy rias sú bohaté na B12, niektoré druhy, napríklad Porphyra yezoensis, obsahujú toľko kobalamínu ako pečeň. Metylkobalamín bol identifikovaný v druhu Chlorella vulgaris. Pretože iba baktérie a niektoré častice archea vlastnia gény a enzýmy potrebné na syntézu vitamínu B12, získavajú všetky zdroje rastlín a rias vitamín sekundárne zo symbiózy s rôznymi druhmi baktérií alebo v prípade fermentovaných rastlinných potravín z bakteriálnej fermentácie.

Akadémia výživy a dietetiky považuje zdroje rastlín a rias za „nespoľahlivé“ s tým, že vegáni by sa mali namiesto toho obrátiť na obohatené potraviny a doplnky.

Obohatené jedlá

Vegánske organizácie okrem iného odporúčajú, aby každý vegán konzumoval B12 buď z obohatených potravín, alebo z doplnkov. Potraviny, pre ktoré sú k dispozícii verzie obohatené o vitamín B12, sú raňajkové cereálie, náhrady mlieka z rastlín, ako je sójové mlieko a ovsené mlieko, energetické tyčinky a droždie. Fortifikačnou zložkou je kyanokobalamín. Mikrobiálnou fermentáciou sa získa adenozylkobalamín, ktorý sa potom prevedie na kyanokobalamín pridaním kyanidu draselného alebo tiokyanátu v prítomnosti dusitanu sodného a zahrievaním.

Od roku 2019 vyžaduje devätnásť krajín potravinové obohatenie pšeničnej múky, kukuričnej múky alebo ryže vitamínom B12. Väčšina z nich sa nachádza v juhovýchodnej Afrike alebo Strednej Amerike.

Vybrané potravinové zdroje vitamínu B12

Potravina µg/100 g %ODD*
Mušle 98,9 4121
Jahňacia pečeň 85,7 3571
Chlorella 74,7 3113
Hovädzia pečeň 70,5 2938
Morčacia pečeň 58,2 2425
Husacia a kačacia pečeň 52,4 2183
Makrela 19 792
Sardinky 9 375
Pstruh 7,5 313
Syr švajčiarsky 3,3 138
Srvátka sušená 2,5 104
Hovädzie mäso 2,5 104
Treska 1,4 59
Syr s modrou plesňou 1,2 50
Mlieko 0,9 38
Syr cottage 0,6 25

*Odporúčaná denná dávka je prepočítaná na 100 g u osôb od 19 rokov.

Doplnky výživy

V doplnkoch výživy je vitamín B12 zvyčajne prítomný ako kyanokobalamín, čo je forma, ktorú organizmus ľahko prevedie na aktívne formy metylkobalamín a 5-deoxyadenosylkobalamín. Doplnky výživy môžu obsahovať aj metylkobalamín a iné formy vitamínu B12.

Existujúce dôkazy nenaznačujú žiadne rozdiely medzi formami, pokiaľ ide o absorpciu alebo biologickú dostupnosť. Schopnosť tela absorbovať vitamín B12 z doplnkov výživy je však do značnej miery obmedzená kapacitou vnútorného faktora. Napríklad iba asi 10 mikrogramov z 500 mikrogramov perorálneho doplnku sa skutočne absorbuje u zdravých ľudí.

Okrem perorálnych doplnkov výživy je vitamín B12 dostupný v sublingválnych prípravkoch vo forme tabliet alebo pastiliek. Tieto prípravky sa často predávajú s tým, že majú lepšiu biologickú dostupnosť, aj keď dôkazy nenaznačujú žiadny rozdiel v účinnosti medzi orálnou a sublingválnou formou.

Lieky na predpis

Vitamín B12 vo forme kyanokobalamínu a príležitostne hydroxokobalamínu sa môže podávať parenterálne ako liek na lekársky predpis, zvyčajne intramuskulárnou injekciou. Parenterálne podávanie sa zvyčajne používa na liečbu nedostatku vitamínu B12 spôsobeného pernicióznou anémiou a inými stavmi, ktoré vedú k malabsorpcii vitamínu B12 a závažnému nedostatku vitamínu B12.

Vitamín B12 je tiež dostupný ako liek na lekársky predpis vo formulácii nosového gélu v spreji, čo je produkt predávaný ako alternatíva k injekciám vitamínu B12, ktorú by niektorí pacienti mohli uprednostniť. Táto formulácia sa javí ako účinná pri zvyšovaní hladiny vitamínu B12 v krvi u dospelých a detí, hoci v klinických podmienkach nebola dôkladne študovaná.

Vitamín B12 a zdravá strava

V pokynoch federálnej vlády k stravovaniu z rokov 2015 - 2020 sa uvádza, že „výživové potreby by sa mali uspokojovať predovšetkým z potravín. … Potraviny bohaté na živiny obsahujú základné vitamíny a minerály a tiež vlákninu a ďalšie prirodzene sa vyskytujúce látky, ktoré môžu mať pozitívne účinky na zdravie. V niektorých prípadoch môžu byť obohatené potraviny a doplnky výživy užitočné pri poskytovaní jednej alebo viacerých živín, ktoré sa inak môžu konzumovať v menšom ako odporúčanom množstve.“

Pokyny pre stravovanie popisujú zdravé stravovacie návyky ako také, ktoré:

  • Ryby a červené mäso sú vynikajúcim zdrojom vitamínu B12. Hydina a vajcia tiež obsahujú vitamín B12.
  • Zahŕňa rôzne druhy zeleniny, ovocia, celozrnných výrobkov, odtučnené alebo nízkotučné mlieko a mliečne výrobky a oleje.
  • Mlieko a mliečne výrobky sú dobrým zdrojom vitamínu B12. Mnohé raňajkové cereálie pripravené na konzumáciu sú obohatené o vitamín B12.
  • Zahŕňa rôzne bielkovinové jedlá vrátane morských plodov, chudého mäsa a hydiny, vajec, strukovín (fazuľa a hrášok), orechov, semien a sójových výrobkov.
  • Obmedzuje obsah nasýtených a trans-tukov, pridaných cukrov a sodíka.

Nedostatok vitamínu B12

Pre nedostatok vitamínu B12 je typická megaloblastická anémia, únava, slabosť, zápcha, nechutenstvo a chudnutie. Môžu sa vyskytnúť aj neurologické zmeny, ako napríklad necitlivosť a mravčenie v rukách a nohách. Medzi ďalšie príznaky nedostatku vitamínu B12 patria ťažkosti s udržiavaním rovnováhy, depresia, zmätenosť, demencia, slabá pamäť a bolestivosť úst alebo jazyka. Neurologické príznaky nedostatku vitamínu B12 sa môžu vyskytnúť bez anémie, preto je dôležitá včasná diagnostika a zásah, aby sa zabránilo nezvratnému poškodeniu. Medzi kojenecké príznaky patrí nedostatok vitamínu B12, keď sa mu nedarí prospievať, poruchy hybnosti, oneskorenie vývoja a megaloblastická anémia. Mnohé z týchto príznakov sú všeobecné a môžu byť výsledkom rôznych zdravotných stavov okrem nedostatku vitamínu B12.

Typicky sa nedostatok vitamínu B12 lieči injekciami vitamínu B12, pretože táto metóda obchádza potenciálne bariéry absorpcie. Účinné však môžu byť aj vysoké dávky perorálneho vitamínu B12. Autori prehľadu randomizovaných kontrolovaných štúdií porovnávajúcich perorálne s intramuskulárnym vitamínom B12 dospeli k záveru, že 2 000 mcg perorálneho vitamínu B12 denne, nasledované zníženou dennou dávkou 1 000 mcg a potom 1 000 mcg týždenne a nakoniec mesačne môžu byť rovnako účinné ako intramuskulárne podávanie. Celkovo je schopnosť jednotlivého pacienta absorbovať vitamín B12 najdôležitejším faktorom pri určovaní, či sa má vitamín B12 podávať perorálne alebo injekčne. Vo väčšine krajín sa prax používania intramuskulárneho vitamínu B12 na liečbu nedostatku vitamínu B12 nezmenila.

Kyselina listová a vitamín B12

Veľké množstvo kyseliny listovej môže maskovať škodlivé účinky nedostatku vitamínu B12 korekciou megaloblastickej anémie spôsobenej nedostatkom vitamínu B12 bez úpravy neurologického poškodenia, ktoré tiež nastáva. Predbežné dôkazy navyše naznačujú, že vysoké hladiny folátov v sére môžu nielen maskovať nedostatok vitamínu B12, ale môžu tiež prehlbovať anémiu a zhoršovať kognitívne príznaky spojené s nedostatkom vitamínu B12. Ak sa nelieči nedostatok vitamínu B12, môže dôjsť k trvalému poškodeniu nervov. Z týchto dôvodov by príjem kyseliny listovej z obohatenej potravy a doplnkov výživy nemal u zdravých dospelých prekročiť 1 000 mcg denne.

Nadbytok vitamínu B12

Lekársky ústav IOM nestanovila prípustnú hornú úroveň príjmu UL pre vitamín B12 kvôli jeho nízkemu potenciálu toxicity. Pri referenčných príjmoch z potravy: tiamín, riboflavín, niacín, vitamín B6, kyselina listová, vitamín B12, kyselina pantoténová, biotín a cholín, IOM uvádza, že „žiadne nepriaznivé účinky neboli spojené s nadmerným príjmom vitamínu B12 z potravy a doplnkov výživy u zdravých osôb“.

Zistenia z intervenčných pokusov tieto závery potvrdzujú. V štúdiách NORVIT a HOPE 2 nespôsobovala suplementácia vitamínu B12 (v kombinácii s kyselinou listovou a vitamínom B6) žiadne závažné nežiaduce udalosti, ak sa podávala v dávkach 0,4 mg po dobu 40 mesiacov (štúdia NORVIT) a 1,0 mg po dobu 5 rokov (HOPE 2 pokus).

Vitamín B12 a jeho vplyv na zdravie

Vitamín B12 je zásadný pre normálnu funkciu mozgu a nervového systému. Podieľa sa tiež na tvorbe červených krviniek a pomáha vytvárať a regulovať DNA.

Metabolizmus každej bunky v tele závisí od vitamínu B12, pretože hrá úlohu pri syntéze mastných kyselín a výrobe energie. Vitamín B12 umožňuje uvoľňovanie energie tým, že pomáha ľudskému telu vstrebávať kyselinu listovú.

Ľudské telo každú minútu produkuje milióny červených krviniek. Tieto bunky sa bez vitamínu B12 nemôžu správne množiť. Produkcia červených krviniek sa zníži, ak sú hladiny vitamínu B12 príliš nízke. Ak klesne počet červených krviniek, môže dôjsť k anémii.

História

Popisy účinkov nedostatku

V rokoch 1849 až 1887 Thomas Addison opísal prípad zhubnej anémie, William Osler a William Gardner najskôr popísali prípad neuropatie, Hayem v tomto stave popísal veľké červené krvinky v periférnej krvi, ktoré nazval „obrie krvné telieska“ (teraz tzv. makrocyty), Paul Ehrlich identifikoval megaloblasty v kostnej dreni a Ludwig Lichtheim opísal prípad myelopatie.

Identifikácia pečene ako potraviny proti anémii

V 20. rokoch 20. storočia George Whipple zistil, že požitie veľkého množstva pečene zrejme najrýchlejšie lieči anémiu straty krvi u psov, a vyslovil hypotézu, že konzumácia pečene by mohla liečiť zhubnú anémiu. Edwin Cohn pripravil pečeňový extrakt, ktorý bol 50 až 100-krát účinnejší pri liečbe pernicióznej anémie ako prírodné produkty z pečene. William Castle preukázal, že žalúdočná šťava obsahuje „vnútorný faktor“, ktorý v kombinácii s požitím mäsa viedol k absorpcii vitamínu v tomto stave. V roku 1934 sa George Whipple podelil o Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu z roku 1934 s Williamom P. Murphym a Georgom Minotom za objav účinnej liečby pernicióznej anémie pomocou pečeňového koncentrátu, o ktorom sa neskôr zistilo, že obsahuje veľké množstvo vitamínu B12.

Identifikácia účinnej látky

Počas práce v Úrade pre mliekarenský priemysel na ministerstve poľnohospodárstva USA bola Mary Shaw Shorb poverená prácou na bakteriálnom kmeni Lactobacillus lactis Dorner (LLD), ktorý sa používal na výrobu jogurtov a iných kultivovaných mliečnych výrobkov. Kultivačné médium pre LLD vyžadovalo pečeňový extrakt. Shorb vedel, že ten istý pečeňový extrakt sa používal na liečbu pernicióznej anémie (jej svokor na túto chorobu zomrel), a dospel k záveru, že LLD je možné vyvinúť ako analytickú metódu na identifikáciu účinnej látky. Počas štúdia na Marylandskej univerzite získala malý grant od spoločnosti Merck a v spolupráci s Karlom Folkersom z tejto spoločnosti vyvinula test LLD. To identifikovalo „faktor LLD“ ako nevyhnutný pre rast baktérií. Shorb, Folker a Alexander R. Todd z University of Cambridge použili test LLD na extrakciu faktora proti pernicióznej anémii z pečeňových extraktov, jeho čistenie a pomenovanie vitamín B12. V roku 1955 pomohol Todd objasniť štruktúru vitamínu, za čo mu bola v roku 1957 udelená Nobelova cena za chémiu. Kompletnú chemickú štruktúru molekuly určila Dorothy Hodgkinová na základe kryštalografických údajov z roku 1956, za čo a za ktoré ďalšie kryštalografické analýzy jej bola udelená Nobelova cena za chémiu v roku 1964. Hodgkin pokračoval v dešifrovaní štruktúry inzulínu.

Nobelovu cenu za priame a nepriame štúdie vitamínu B12 získalo päť ľudí: George Whipple, George Minot a William Murphy (1934), Alexander R. Todd (1957) a Dorothy Hodgkin (1964).

Laureáti Nobelovej ceny za objavy týkajúce sa vitamínu B12

George Whipple, George Minot, William P. Murphy, Alexander R. Todd, Dorothy Hodgkin

Komerčná výroba

Priemyselná výroba vitamínu B12 sa dosahuje fermentáciou vybraných mikroorganizmov. Ako je uvedené vyššie, úplne syntetickú laboratórnu syntézu B12 dosiahli Robert Burns Woodward a Albert Eschenmoser v roku 1972. Tento proces nemá komerčný potenciál, pretože vyžaduje takmer 70 krokov a má výťažok hlboko pod 0,01%.

Spoločnosť a kultúra

V 70. rokoch 20. storočia John A. Myers, lekár s bydliskom v Baltimore, vyvinul program intravenózneho podávania vitamínov a minerálov pre rôzne zdravotné ťažkosti. Vzorec obsahoval 1 000 ug kyanokobalamínu. Toto sa začalo nazývať Myersov koktail. Po jeho smrti v roku 1984 začali ďalší lekári a naturopati predpisovať „intravenóznu terapiu mikroživinami“ s nepodloženými zdravotnými tvrdeniami na liečbu únavy, nízkej energie, stresu, úzkosti, migrény, depresie, zníženia imunity, podpory chudnutia a ďalších. Okrem správy o prípadových štúdiách však vedecká literatúra nepotvrdzuje žiadne výhody. Zdravotnícki pracovníci na klinikách a kúpeľoch predpisujú verzie týchto intravenóznych kombinovaných liekov, ale aj intramuskulárne injekcie iba vitamínu B12. V klinickej štúdii Mayo sa uvádza, že neexistujú presvedčivé dôkazy o tom, že injekcie vitamínu B12 poskytujú energiu alebo pomáhajú pri chudnutí.

Existujú dôkazy, že u starších ľudí lekári často opakovane predpisujú a podávajú injekcie kyanokobalamínu nevhodne, čo dokazuje väčšina pacientov v jednej veľkej štúdii, ktorí buď mali normálne sérové ​​koncentrácie, alebo neboli pred injekciami testovaní.