E101 核黃素

E101 (i):核黃素
E101 (ii):核黃素 - 5-磷酸鈉(有時稱為 E106)

維生素B2、乳黃素

來源:

提供未經強化的核黃素的食品和飲料有牛奶、奶酪、雞蛋、葉類蔬菜、肝臟、腎臟、瘦肉、豆類、蘑菇和杏仁。
穀物的碾磨會導致維生素 B 2 的大量損失(高達 60%),因此在某些國家/地區通過添加維生素來富含白麵粉。豐富的麵包和即食早餐穀物對維生素 B 2的膳食供應有顯著貢獻。精米通常不富含維生素,因為維生素的黃色會使大米在視覺上不被主要的大米消費人群所接受。但是,如果在碾米前將大米蒸熟(半熟),則整粒糙米的大部分黃素含量都會保留。這個過程驅使胚芽和糊粉層中的黃素進入胚乳。游離核黃素與蛋白質結合的 FMN 和 FAD 一起天然存在於食物中。牛奶主要含有游離核黃素,少量來自 FMN 和 FAD。在全脂牛奶中,14% 的黃素與特定蛋白質非共價結合。牛奶和酸奶中的一些核黃素含量最高。蛋清和蛋黃含有特殊的核黃素結合蛋白,這是在雞蛋中儲存游離核黃素供發育中的胚胎使用所必需的。

核黃素被添加到嬰兒食品、早餐麥片、意大利面和富含維生素的代餐產品中。由於核黃素在水中的溶解性較差,因此很難將核黃素加入液體產品中,因此需要核黃素-5'-磷酸( E101a ),一種更易溶解的核黃素形式。核黃素也用作食用色素 ,因此在歐洲被指定為E 編號E101。

功能與特性:

黃色食用色素。不太溶於水。

產品:

許多不同的產品。

每日攝入量:

高達 0.5 mg/kg 體重。

副作用:

在人類中,沒有證據表明過量攝入會產生核黃素毒性,部分原因是它的水溶性低於其他 B 族維生素,因為隨著劑量的增加吸收效率降低,而且超過吸收量的物質通過腎臟排泄到尿液中. 即使在一項為期三個月的研究中,每天向受試者口服 400 毫克核黃素,以研究核黃素在預防偏頭痛方面的功效,也沒有報告短期副作用。任何營養相關劑量的過量都會通過尿液排出,大量使用時呈亮黃色。然而,關於核黃素不利影響的有限數據並不意味著高攝入量沒有不利影響,食品和營養委員會敦促人們謹慎食用過量的核黃素。

飲食限制:

無;E101 可供所有宗教團體、純素食者和素食者食用。雖然它可以用牛奶生產,但這不是商業化的。

不足

體徵和症狀

輕度核黃素缺乏症可超過發展中國家50% 的人口和在難民情況下。在美國和其他有小麥粉、麵包、意大利面、玉米粉或大米濃縮法規的國家,缺乏症並不常見。在美國,從 1940 年代開始,麵粉、玉米粉和大米已經添加了 B 族維生素,以恢復在碾磨、漂白和其他加工過程中損失的部分維生素。對於 20 歲及以上的成年人,女性從食物和飲料中的平均攝入量為 1.8 毫克/天,男性為 2.5 毫克/天。估計有 23% 的人食用平均提供 10 毫克的含核黃素的膳食補充劑。美國衛生與公眾服務部每兩年進行一次全國健康和營養檢查調查,並在一系列名為“我們在美國吃什麼”的報告中報告食物結果。從 NHANES 2011-2012 年,據估計,8% 的女性和 3% 的男性消費量低於 RDA。與較低的估計平均要求相比,不到 3% 的人沒有達到 EAR 水平。

核黃素缺乏症(也稱為核黃素病)會導致口腔炎,包括喉嚨痛、嘴唇乾裂和裂開(唇裂)以及嘴角發炎(口角炎)。陰囊、外陰、唇人中或鼻唇溝可能出現油性鱗狀皮疹。眼睛會變得發癢、流淚、充血並且對光敏感。由於對鐵吸收的干擾,即使是輕度至中度核黃素缺乏也會導致細胞大小和血紅蛋白正常的貧血含量(即正色素性正細胞性貧血)。這與葉酸(B 9 ) 或氰鈷胺素(B 12 )缺乏引起的貧血不同,後者會導致大血細胞貧血(巨幼紅細胞性貧血)。懷孕期間缺乏核黃素會導致出生缺陷,包括先天性心臟缺陷和四肢畸形。長期的核黃素不足也已知會導致肝臟和神經系統的退化。

口炎症狀與糙皮病相似,都是由菸酸(B 3)缺乏引起的。因此,核黃素缺乏症有時被稱為“糙皮病”(無糙皮病的糙皮病),因為它會引起口腔炎,但不會引起菸酸缺乏症特有的廣泛的外周皮膚病變。

從核黃素缺乏延長恢復瘧疾,儘管防止生長瘧原蟲(瘧疾寄生蟲)

原因

核黃素在健康個體的尿液中不斷排泄,當飲食攝入不足時,缺乏相對常見。核黃素缺乏症通常與其他營養缺乏症一起發現,尤其是其他水溶性維生素。核黃素的缺乏可能是主要的——日常飲食中維生素來源不足——或繼發的,這可能是由於影響腸道吸收的條件、身體無法使用維生素,或排泄增加來自身體的維生素。

在服用口服避孕藥的婦女、老年人、飲食失調者、慢性酒精中毒者以及艾滋病毒、炎症性腸病、糖尿病和慢性心髒病等疾病中也觀察到亞臨床缺陷。乳糜瀉基金會指出,無麩質飲食中核黃素(和其他營養素)的含量可能較低,因為富含小麥麵粉和小麥的食物(麵包、意大利面、穀物等)是對總核黃素攝入量的主要飲食貢獻。

診斷

在發達國家的居民中很少見到明顯的臨床症狀。核黃素狀態的評估對於確認懷疑缺乏的具有非特異性症狀的病例至關重要。

穀胱甘肽還原酶是一種煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH) 和 FAD 依賴性酶,是紅細胞中的主要黃素蛋白。紅細胞穀胱甘肽還原酶 (EGR) 活性係數的測量是評估核黃素狀態的首選方法。它提供了組織飽和度和長期核黃素狀態的量度。以活性係數 (AC) 表示的體外酶活性是在培養基中添加和不添加 FAD 的情況下測定的。ACs 代表酶的活性與 FAD 的酶活性與沒有 FAD 的酶活性的比率。當添加 FAD 以刺激酶活性時,AC 為 1.2 至 1.4,核黃素狀態被認為較低。AC > 1.4 表明核黃素缺乏。另一方面,如果添加了 FAD 且 AC < 1.2,則認為核黃素狀態是可以接受的。 Tillotson 和 Bashor 報告說,核黃素攝入量的減少與 EGR AC 的增加有關。在英國對諾維奇老人的研究中,[22]男性和女性的初始 EGR AC 值與 2 年後測量的值顯著相關,表明 EGR AC 可能是個體長期生化核黃素狀態的可靠測量。這些發現與早期的研究一致。
實驗平衡研究表明,隨著攝入量的增加,尿中核黃素的排泄率緩慢增加,直到攝入量接近 1.0 mg/d,此時組織飽和。在較高的攝入量下,排泄率急劇增加。一旦達到 2.5 毫克/天的攝入量,排泄量就大約等於吸收率在如此高的攝入量下,很大一部分核黃素攝入量未被吸收。如果尿中核黃素排泄量 <19 µg/g 肌酐(近期未攝入核黃素)或 < 40 µg/天,則表明缺乏。

治療

多種維生素膳食補充劑通常含有 100% 的美國核黃素每日攝入量(1.3 毫克),可供擔心飲食不足的人使用。在美國可以買到劑量高達 100 毫克的非處方膳食補充劑,但沒有證據表明這些高劑量對健康人有任何額外的好處

醫療用途

角膜擴張症是角膜逐漸變薄;這種情況最常見的形式是圓錐角膜。通過局部應用核黃素然後照射紫外線進行膠原交聯是一種通過加強角膜組織來減緩角膜擴張進展的方法。

2017 年的一項審查發現,每天服用大約 200 到 400 倍於推薦膳食攝入量 (RDA) 的核黃素可能有助於預防成人偏頭痛,但發現青少年和兒童的臨床試驗結果喜憂參半。已經提出了一種假設,即核黃素可以提高線粒體能量的產生。

藥代動力學

成人單次劑量通常可以吸收的最大核黃素量為 27 毫克。當攝入過量時,它們要么不被吸收,要么被吸收的少量被排泄到尿液中。單次口服後,健康人的生物半衰期約為 66 至 84 分鐘。

功能

黃素單核苷酸(FMN) 和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 作為多種黃素蛋白酶反應的輔助因子:

  • 黃素蛋白的電子傳遞鏈,其中包括在FMN複合物I和FAD在複合物II
  • FAD 是通過吡哆醇 5'-磷酸氧化酶從吡哆醛(維生素 B 6)生產吡哆酸所必需的
  • 維生素 B 6(磷酸吡哆醛)的主要輔酶形式是 FMN 依賴性的
  • 氧化丙酮酸,α酮戊二酸,和支鏈氨基酸的需要在共享FAD E3各自的脫氫酶複合物的一部分
  • 脂肪酰基輔酶A脫氫酶在脂肪酸氧化中需要FAD
  • FAD是通過胞質視黃醛脫氫酶將視黃醇(維生素A)轉化為視黃酸所必需的。
  • 通過亞甲基四氫葉酸還原酶從5,10-亞甲基四氫葉酸合成活性形式的葉酸(5-甲基四氫葉酸)是 FADH 2依賴性的
  • 犬尿氨酸 3-單加氧酶需要 FAD 才能將色氨酸轉化為菸酸(維生素 B 3)
  • 穀胱甘肽還原酶將氧化形式的穀胱甘肽(GSSG) 還原為其還原形式 (GSH)是 FAD 依賴性的

飲食建議

美國國家醫學院(當時的美國醫學研究所 [IOM])於 1998 年更新了核黃素的估計平均需求量 (EAR) 和推薦膳食攝入量 (RDA)。目前 14 歲及以上女性和男性的核黃素 EAR 為 0.9分別為毫克/天和 1.1 毫克/天;RDA 分別為 1.1 和 1.3 毫克/天。RDA 高於 EAR,以便確定可以覆蓋高於平均要求的人的金額。懷孕的 RDA 為 1.4 毫克/天。哺乳期 RDA 為 1.6 毫克/天。對於 12 個月以下的嬰兒,充足攝入量 (AI) 為 0.3-0.4 毫克/天。對於 1-13 歲的兒童,RDA 隨年齡增加從 0.5 到 0.9 毫克/天。至於安全,IOM 設定了可容忍的上限攝入量(UL) 的維生素和礦物質,當證據充足時。在核黃素的情況下,沒有 UL,因為沒有高劑量副作用的人類數據。EAR、RDA、AI 和 UL 統稱為膳食參考攝入量 (DRI)。

在歐洲食品安全局(EFSA)是指集體組為居民膳食營養素參考值的信息,與人口參考攝入量(PRI)而不是RDA和平均需要量,而不是EAR。AI 和 UL 的定義與美國相同。對於 15 歲及以上的女性和男性,PRI 設定為 1.6 毫克/天。妊娠 PRI 為 1.9 毫克/天,哺乳期 2.0 毫克/天。對於 1-14 歲的兒童,PRIs 從 0.6 到 1.4 毫克/天隨年齡增加。這些 PRI 高於美國的 RDA。EFSA 也審查了安全問題,並與美國一樣,決定沒有足夠的信息來設置 UL。

對於美國食品和膳食補充劑標籤目的,一份中的數量表示為每日價值的百分比 (%DV)。對於核黃素標記目的,每日值的 100% 為 1.7 毫克,但截至 2016 年 5 月 27 日,修訂為 1.3 毫克以使其與 RDA 一致。年食品銷售額達1,000 萬美元或以上的製造商必須在 2020 年 1 月 1 日之前遵守更新的標籤法規,食品銷售額較低的製造商必須在 2021 年 1 月1 日之前遵守。參考每日攝入量提供了新舊成人每日值的表格。

化學

作為一種化合物,核黃素是一種橙黃色固體物質,與其他 B 族維生素相比,在水中的溶解度較差。在視覺上,它賦予維生素補充劑顏色。

 

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