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人類營養學基礎/煙酸

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8.3 煙酸

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煙酸,也稱為維生素 B3,是八種水溶性 B 族維生素之一,參與葡萄糖、脂肪和酒精的代謝,以產生能量。煙酸作為煙醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 的中間體,以及 NAD 的磷酸形式 NADP 發揮作用;這些化合物在幫助體內發生氧化還原反應中發揮作用 (Higdon 2013)。

煙酸是一種水溶性 B3 維生素。它包含煙酸和煙醯胺,後者是血液中存在的主要來源。它有兩種輔酶形式,即 NAD 和 NADP,也分別稱為煙醯胺腺嘌呤二核苷酸及其磷酸形式。兩者主要在碳水化合物、蛋白質、酒精和脂肪分解的能量代謝氧化還原反應中起作用,作為 400 多種酶的輔酶。具體來說,NAD 抑制神經退行性變,並且在代謝過程中與核黃素輔酶平行,因為它將氫負離子從檸檬酸迴圈帶到電子傳遞鏈 (Rolfes & Whitney 2013)。

足夠的維生素量可以從飲食中獲得,也可以在體內從氨基酸色氨酸中合成,前提是滿足了足夠的蛋白質合成需求。透過犬尿氨酸途徑進行的色氨酸代謝在提供推薦的煙酸量方面相對效率低下,因為它還取決於某些酶的可用性以及其他 B 族維生素的存在,如維生素 B6 和核黃素。具體來說,要產生 1 毫克煙酸,需要 60 毫克膳食色氨酸。推薦量以煙酸當量 (NE) 表示,其中色氨酸的量使用 60 毫克標準轉換為煙酸 (Harper, Henderson, & Horwitt 1981)。例如,包含 1 毫克煙酸和 120 毫克色氨酸的食物基本上提供了相當於 3 毫克總煙酸的量。

煙酸天然存在於富含蛋白質的食物和一些蔬菜中,如肉類、魚類、家禽、強化全穀物、豆類、土豆、番茄和蘑菇。然而,玉米是煙酸的糟糕來源,因為其 70% 的煙酸與肽和複雜碳水化合物相連,抑制了其適當的吸收。事實上,已經進行了幾項研究,比較了以“玉米”為基礎的飲食與以“小麥”為基礎的飲食。在經過幾周的尿液排洩評估後,研究結果表明,那些以“玉米”為基礎的飲食餵養的受試者以更快的速度發展出煙酸缺乏症,這很可能是由於玉米中色氨酸含量低以及玉米中的抑制因子導致氨基酸失衡 (Gibbens, Goldsmith, Rosenthal, & Tjnglaub, 1955)。RDA 需求量為男性每天 16 毫克 NE,女性每天 14 毫克 NE,最大可接受劑量 (UL) 為每天 35 毫克。在某些情況下,大劑量的煙酸可能會有幫助,例如對抗心臟病。一項特定研究跟蹤了在幾周內逐漸增加煙酸劑量的進展,結果表明,總膽固醇與 HDL 膽固醇的比率下降了三分之一。事實上,到第 96 周,參與者的 LDL 膽固醇水平降低了 20%,HDL 膽固醇水平提高了 28%,甘油三酯水平下降了 40% (Brody, Brusco, Capuzzi, Goldberg, Guyton, Kreisberg, & Morgan 1998)。

然而,如果一個人透過濫用煙酸補充劑超過了這些推薦量,他們可能會造成潛在的危害,改變煙酸在體內的作用,從僅僅是生理作用轉變為藥理作用——這種轉變會導致額外量的維生素像藥物一樣起作用,將血液濃度提高到異常高的水平。例如,如果煙酸的攝入量每天超過 RDA 推薦劑量的 3-4 倍,可能會出現煙酸沖洗。症狀包括頭痛、四肢和胸部發紅,以及由於毛細血管擴張引起的暫時性灼熱、刺痛和瘙癢感。為了避免毒性,使用煙酸作為藥物需要進行監測,並且應該禁止將其作為患有肝病、消化性潰瘍、炎症性腸病、糖尿病和酒精中毒的人的治療方法 (Rolfes & Whitney 2013)。

另一方面,在低蛋白飲食中,煙酸缺乏會導致糙皮病,也稱為原發性糙皮病。繼發性糙皮病是指攝入足夠的煙酸,但由於肝硬化、酒精中毒、潰瘍性結腸炎或哈特努普病等障礙而無法正常吸收 (Burton, Champion, Ebling, Rook, & Wilkinson, 1992)。在工業化國家很少見,它仍然主要盛行於發展中國家。最初,它被認為是一種感染,只有透過醫學發現,人們才認識到它實際上是由於飲食不足造成的 (Carpenter, 1985, J. Lewin, 1985)。症狀包括皮炎,導致厚厚的、堅硬的、鱗狀的斑點,瘙癢和灼熱感,以及身體上零星的病變。它還會導致胃腸道不適,如腹瀉、食慾不振、噁心和嘔吐,以及痴呆,導致疲勞、妄想、頭痛、意識模糊和迷失方向 (Burton, Champion, Ebling, Rook, & Wilkinson, 1992)。如果不及時治療,這種疾病會導致早逝。

Brody Jerome, Brusco O.A, CapuzziDavid M, Goldberg Anne C, Guyton John R, Kreisberg Robert A, & Morgan John M. (1998)。緩釋煙酸 (Niaspan) 的療效和安全性:一項長期研究。美國心臟病學雜誌,第 82 卷,第 12 期,增刊 1,74U-81U。

Burton JL, Champion RH, Ebling FJB, Rook A, & Wilkinson DS. (1992)。皮膚病學教科書。第五版。布萊克韋爾科學出版物。

Carpenter KJ, Lewin WJ. (1985)。與糙皮病相關的飲食成分的重新檢驗。營養學雜誌,115,543-552。

食品與營養委員會和國家科學院出版社,醫學研究所 (美國) 膳食參考攝入量科學評估常設委員會及其葉酸、其他 B 族維生素和膽鹼小組。膳食參考攝入量,用於硫胺素、核黃素、煙酸、維生素 B6、葉酸、維生素 B12、泛酸、生物素和膽鹼 (1998)。doi: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114304/

Horwitt MK, Harper AE, Henderson LM. (1981)。評估煙酸當量的煙酸-色氨酸關係。美國臨床營養雜誌,34,423-427。

Gibbens, Janis, Goldsmith, Grace, G. Tjnglaub, Walter, & Rosenthal, Harold (1955)。人體煙酸需求量研究二。色氨酸含量低的麥類和玉米類飲食中的需求量。營養研究實驗室,杜蘭大學醫學院內科和生物化學系以及新奧爾良路易斯安那州慈善醫院,371-385。

Rolfes Sharon Rady & Whitney Eleanor Noss. (2013)。理解營養,第 14 版 [Cengage Brain Learning 數位電子書]。doi: http://ng.cengage.com/static/nb/ui/index.html?nbId=196342&nbNodeId=58604887&deploymentId=4842767387588213997397576#!&parentId=58604888

8.3.1 來源

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煙酸的膳食來源包括

  • 牛奶
  • 雞蛋
  • 肉類/家禽
  • 魚類
  • 全穀物和強化麵包和穀物
  • 堅果
  • 扁豆
  • 咖啡

除了膳食煙酸,人體也可以將膳食色氨酸轉化為煙酸。在這種情況下,60 毫克色氨酸相當於 1 毫克煙酸 (Meštrović, 2014)。

在補充劑方面,煙酸以煙醯胺或煙酸的形式存在。服用煙酸補充劑的原因是更好地控制膽固醇水平,以及降低心血管風險。

8.3.2 功能

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煙酸作為煙醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 和 NAD 的磷酸形式 NADP 的中間體發揮作用。這些輔酶是體內數百種酶所需的,用於移動電子並幫助進行氧化還原反應。這些氧化還原反應參與分解葡萄糖、脂肪和酒精,最終產生能量 (Higdon, 2013)。一般來說,B 族維生素有助於維持健康的肝臟、皮膚、頭髮、眼睛和正常運作的神經系統。此外,煙酸還有助於增加體內 HDL(高密度脂蛋白)的含量;這種增加有助於降低血液中不良的 LDL(低密度脂蛋白)水平 (Ehrlich, 2015)。這對於降低冠心病的風險尤其重要。

8.3.3 吸收和運輸

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煙醯胺和煙酸從腸道和胃中迅速吸收。吸收受不同過程介導,具體取決於煙酸的濃度。當濃度較高時,吸收是透過被動擴散介導的。另一方面,在較低濃度下,吸收是透過依賴鈉離子的促進擴散介導的(醫學研究院常務委員會,1998)。3至4克範圍內的煙酸劑量幾乎完全被吸收。腸道和肝臟中的酶催化NAD釋放煙醯胺,然後將其轉運到組織,在需要時用於製造NAD。兩種形式的煙酸都使用簡單擴散進入細胞,並且在進入紅細胞時也使用促進轉運(醫學研究院常務委員會,1998)。

8.3.4 需求

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煙酸(維生素B₃)缺乏症在發達國家通常不常見,但在無家可歸或貧困人口中卻很常見。這些人群往往飲食不良,酒精消費量高,會影響煙酸的吸收。[1] 許多加工食品,如美國常見的麵包和穀物,都添加了煙酸和其他B族維生素,以防止飲食不足。如果煙酸不可用,色氨酸可以少量合成,為身體產生煙酸。[2]

煙酸和/或色氨酸膳食攝入不足會導致飲食缺乏症。B₃ 水平不足的常見原因包括腹瀉、酗酒、肥胖、飲食失調和營養不良。煙酸缺乏症通常伴隨其他 B 族維生素缺乏症,例如 B₆ 或 B₁₂。這使得很難確定症狀的確切原因,因此更難治療。在以玉米為主食的人群中,煙酸攝入不足更為常見。這是因為玉米中存在的煙酸無法被人體利用,除非先進行鹼化處理。住在墨西哥的人通常不會出現煙酸缺乏症,因為用鹼處理過的玉米餅是他們的主要食物。一旦玉米餅用鹼處理,煙酸就會被人體生物利用。玉米蛋白中的色氨酸含量也很低,因此增加了煙酸缺乏症的風險。[3]

B₃缺乏症的症狀嚴重程度不同,但通常首先影響胃和皮膚。與嚴重煙酸缺乏症相關的疾病被稱為糙皮病,其特徵是三大症狀:皮炎、腹瀉和痴呆。糙皮病改變了皮膚的質地和外觀,並導致病變發展。皮膚可能會出現龜裂、鱗狀,如果暴露在陽光下,有時還會變黑。皮膚狀況可能與其他症狀同時出現,也可能不出現,甚至完全不出現。缺乏煙酸也會影響胃腸道。[4] 糙皮病主要引起胃痛、噁心和腹瀉。口腔疼痛也會導致,甚至可能導致舌頭腫脹和發紅。如果 B₃ 水平過低且未經治療,會影響神經系統。可能會出現頭暈、頭痛、焦慮、抑鬱和痴呆(精神退化)等問題。如果這些問題持續存在且未補充煙酸和/或色氨酸,最終可能導致死亡。輕度煙酸缺乏症的治療通常只需定期服用煙酸,劑量在 RDA 範圍內(見第 8.3.3 節)。嚴重缺乏症,即糙皮病,通常用煙醯胺治療。使用煙醯胺是因為它可以在不出現煙酸中毒風險的情況下服用更高劑量(見第 8.3.5 節)。煙酸缺乏症通常用複合 B 族維生素進行治療。這樣做有助於治療所有 B 族維生素的缺乏症,這些缺乏症通常伴隨著 B₃ 缺乏症。[5]

8.3.5 毒性

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攝入過量的煙酸會導致煙酸潮紅,導致毛細血管擴張,並可能引起疼痛。症狀可能包括:疼痛性潮紅和皮疹、瘙癢、噁心、過度出汗、視力模糊、肝損傷和葡萄糖耐受性受損。如果服用大量煙酸,可能會出現肝毒性,即肝細胞受損。黃疸也被認為是攝入過量煙酸的結果。皮膚乾燥、皮疹、血壓低和頭痛也是服用大量煙酸時常見的症狀。除了肝毒性,體內過量的煙酸會導致痛風、心律不規則和消化道潰瘍(Higdon,2013)。此外,一項研究發現,攝入高水平煙酸的人患中風的風險高出兩倍。考慮到所有這些副作用和風險,建議每天攝入煙酸的上限為 35 毫克;不超過這個劑量可能不會帶來任何健康風險。

8.3.6 生物利用度

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煙酸在發達國家穀物中只有約 30% 可用,因為煙酸主要與穀物結合,但經過鹼處理後,吸收率會提高(醫學研究院常務委員會,1998)。在肉類中,煙酸以其 NAD/NADP 形式存在,含量相當豐富。此外,在食物強化或富集過程中新增煙酸的情況下,通常以遊離形式新增,因此生物利用度很高。肝臟和豆類等食物來源含有遊離形式的煙酸。以下討論了煙酸以煙酸和煙醯胺形式存在的生物利用度。

煙酸

負責任營養委員會 (2013) 指出,煙酸在腸道中的吸收速度很快,幾乎完全吸收。吸收後,15-30% 的血漿煙酸與蛋白質結合。當攝入量較低時,會發生與含有 NM 的輔酶相關的營養功能;而在較高攝入量(> 50 毫克/天)下,會發生伴隨不良血管擴張的潮紅效應(MacKay、Hathcock 和 Guarneri,2012)。在高得多的攝入量(500-3000 毫克/天)下,血脂譜報告了有益的結果 (CRN, 2013)。

煙醯胺 

煙醯胺具有極高的生物利用度,能夠抵抗糙皮病,糙皮病是煙酸缺乏症的明確跡象之一。煙醯胺不會像煙酸那樣被充分轉化為煙酸,因此不會出現血漿脂質的有利變化或潮紅效應。在一項針對大學女生進行的研究中,研究人員給她們服用了 51 毫克的 NM,最後發現近一半的 NM 以代謝物的形式透過尿液排出 (MacKay 等人,2012)。CRN (2013) 指出,增加 NM 的劑量 (3 克 - 10 克) 會出現劑量與血漿中記錄的最大濃度之間的線性相關性。

更多資訊

煙酸的生物利用度因其多種形式而異。這些形式包括煙酸、煙醯胺和任何其他在被身體吸收後可以轉化為煙酸的衍生物。有些人可能會爭辯說,衍生物在技術上可能不被認為是煙酸,但這實際上取決於衍生物在吸收後的生物學效應。如果衍生物,如肌醇六煙酸酯,在吸收後的化學反應和對生物體代謝的影響與煙酸的主要形式相似,這就可以作為證據,將其正確地識別為煙酸。

當煙酸以煙酸的形式被吸收時,它通常透過腸道轉運。煙酸透過腸道內壁吸收,吸收速度很快,幾乎完全吸收。例如,如果一次服用 3-4 克煙酸,平均成年人會幾乎完全吸收,血漿中約有 30% 的煙酸與血漿蛋白結合(醫學研究院,1998)。當攝入量超過 50 毫克/天時,通常會發生“潮紅效應”。

為了避免潮紅效應,目前正在研究緩釋煙酸,它會緩慢釋放煙酸。正在研究其益處和效率是否超過遊離煙酸。緩釋形式採用離子交換方法和蠟材料製成,蠟材料在體溫下會緩慢熔化。緩釋時間取決於遞送基質,到目前為止觀察到,煙酸的吸收速度比其遊離形式慢得多,但它仍然可以達到所需的有效水平。

煙醯胺的生物利用度與煙酸略有不同。1995 年,Kim Dragovic 對 7 名健康受試者進行了實驗,讓他們口服不同劑量的煙醯胺。大多數受試者在服用 6 克煙醯胺後,大約 30 分鐘血漿濃度達到峰值。其他受試者都能很好地耐受的劑量水平為 3、4、5 和 6 克。最後測試的劑量水平為 10 克,耐受性較差,但血漿濃度峰值至少持續了 4 個小時(Dragovic,1995)。

煙酸最好透過酵母、肉類、家禽和紅魚等食物來源吸收。但觀察到,在成熟的穀物中,煙酸與糖葡萄糖分子結合,從而降低了煙酸的生物利用度。

普通穀物中的煙酸生物利用度相對較低,只有 30% 可以被身體吸收。煙酸的生物利用度因素會影響色氨酸的代謝,這在患有糙皮病的人身上很常見。然而,煙酸在牛奶、肉類、豆類和雞蛋中的生物利用度更高。一些含有煙酸的食物,如玉米,含有與之化學結合的維生素 B3,因此會抑制其在消化過程中的吸收和代謝。高亮氨酸濃度高的食物也會破壞色氨酸的代謝,進而抑制煙酸的代謝。1 煙酸有許多形式,如煙酸,它具有非常快速且幾乎等摩爾的腸道吸收。成人服用 3-4 克煙酸,幾乎完全被吸收。在腸道吸收後,15-30% 的煙酸與蛋白質結合。煙醯胺是煙酸的另一種形式,其輔酶在較低水平的煙酸攝入量(約 15-18 毫克/天)下發揮作用。 (Mackay,2012)在較高水平(超過 50 毫克/天)下,煙酸攝入可能會引起血管擴張性潮紅。由於潮紅現象,已經開發了一種緩釋煙酸。緩釋煙酸已被研究,以探索其對血脂的潛在益處,而血脂通常在更高的攝入量(約 500-3,000 毫克/天)下出現。煙醯胺及其輔酶不需要大量攝入,因為它很容易被生物利用,這也使其成為預防糙皮病的有效治療方法。給女大學生服用 51 毫克煙醯胺,其中 52% 以尿液代謝產物的形式排出。煙醯胺並不能充分轉化為 NA,因此不會產生不良的潮紅反應或血漿脂質的有利變化。煙酸的另一種形式稱為肌醇六煙酸。這種化學化合物由六個煙酸分子組成,所有這些分子都與結構中心的肌醇分子結合。肌醇六煙酸通常被稱為“無潮紅煙酸”,它也抑制了大多數人無法接受的潮紅現象。2 肌醇六煙酸在全身緩慢水解,釋放出煙酸分子和肌醇。其獨特的性質使其能夠代謝,提供真正的煙酸活性,但不會引起潮紅現象。然而,關於肌醇六煙酸,仍有許多不明確的地方。作為副作用最少的一種煙酸形式,關於肌醇六煙酸對血脂的益處,仍然存在著很少的資料。關於肌醇六煙酸背後的化學性質是否真的可以互換,存在爭議。最近關於肌醇六煙酸對血脂影響的研究表明,煙酸的生物利用度水平過低,甚至不能被認為是煙酸的一種形式。 (Mackay,2012) - K.G 2015

參考資料

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  1. Mestrovic,T.(2010 年 8 月 16 日)。煙酸缺乏症。2015 年 9 月 26 日從 http://www.news-medical.net/health/Niacin-Deficiency.aspx 檢索
  2. Johnson,L.(2014 年 10 月 1 日)。煙酸 - 營養失調。2015 年 9 月 26 日檢索。
  3. Higdon,J.(2000)。微量營養素資訊中心:煙酸。2015 年 9 月 26 日從 http://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/niacin#deficiency 檢索
  4. Seal,A.(2007)。美國臨床營養學雜誌。2015 年 9 月 26 日從 http://ajcn.nutrition.org/content/85/1/218.abstract 檢索
  5. Ehrlich,S.(2015 年 8 月 6 日)。維生素 B3(煙酸)。2015 年 9 月 26 日從 https://umm.edu/health/medical/altmed/supplement/vitamin-b3-niacin 檢索

Ehrlich,S.(2015 年 8 月 6 日)。維生素 B3(煙酸)。檢索自 https://umm.edu/health/medical/altmed/supplement/vitamin-b3-niacin (連結到外部網站)

Hathcock,J.(2014)。維生素和礦物質安全性。2015 年 11 月 3 日從 http://www.crnusa.org/safety/CRN-SafetyBook-3rdEdition-2014-fullbook.pdf 檢索

Higdon,J.,Drake,V.,Delage,B.,Jacobson,E.(2013 年 7 月)。煙酸。檢索自 http://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/niacin#supplements (連結到外部網站)

Meštrović,T.(2014 年 11 月 17 日)。煙酸食物來源。檢索自 http://www.news-medical.net/health/Niacin-Food-Sources.aspx (連結到外部網站)

Neuvonen,P.,Roivas,L.,Laine,K.,& Sundholm,O.(1991)。緩釋煙酸製劑的生物利用度。2015 年 11 月 28 日從 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1368608/ 檢索

美國醫學研究所(US)膳食參考攝入量科學評估常設委員會及其葉酸、其他 B 族維生素和膽鹼專家小組。(1998)。6,煙酸。硫胺素、核黃素、煙酸、維生素 B6、葉酸、維生素 B12、泛酸、生物素和膽鹼膳食參考攝入量。華盛頓(特區):美國國家科學院出版社。檢索自:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114304/

MacKay,D.,Hathcock,J. 和 Guarneri,E.(2012)。煙酸:化學形式、生物利用度和健康影響。營養評論。70:357-366。檢索自:http://nutritionreviews.oxfordjournals.org/content/nutritionreviews/70/6/357.full.pdf

負責任營養委員會(CRN)。(2013)。煙酸:煙酸、煙醯胺和肌醇六煙酸。維生素和礦物質安全性第三版。檢索自:http://www.crnusa.org/safety/updatedpdfs/13-CRNVMS3-NIACIN.pdf

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