Vitamin b6 là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan
Vitamin B6 là tập hợp các hợp chất pyridoxin, pyridoxal, pyridoxamine và các phosphat tương ứng, đóng vai trò coenzyme thiết yếu trong hơn 140 phản ứng enzyme chuyển hóa amino acid và tổng hợp neurotransmitter. Dạng hoạt động chính PLP (pyridoxal-5′-phosphate) tham gia tổng hợp heme, chuyển hóa glycogen, điều hòa miễn dịch và dẫn truyền thần kinh thông qua các enzyme transaminase và decarboxylase.
Định nghĩa và Các dạng Isoforms
Vitamin B6 là nhóm các hợp chất đồng đẳng gồm pyridoxin (pyridoxine), pyridoxal và pyridoxamine cùng các phosphate tương ứng: pyridoxine 5′-phosphate (PNP), pyridoxal 5′-phosphate (PLP) và pyridoxamine 5′-phosphate (PMP). Trong cơ thể, PLP được xem là dạng hoạt động sinh học chính, tham gia hơn 140 phản ứng enzyme.
Pyridoxine (PN), pyridoxal (PL) và pyridoxamine (PM) đều có khung vòng pyridin, khác nhau ở nhóm thế tại vị trí 4: PN mang –CH₂OH, PL mang –CHO và PM mang –CH₂NH₂. Các dạng phosphate (PNP, PLP, PMP) là sản phẩm biến đổi sau khi hấp thu, có vai trò làm coenzyme trong chuyển hóa amino acid, glycogen và heme.
Khả năng chuyển đổi giữa các isoforms diễn ra qua hai enzyme chính: pyridoxal kinase xúc tác phosphoryl hóa PN, PL, PM thành dạng phosphate; pyridoxine 5′-phosphate oxidase chuyển PNP và PMP thành PLP. Cân bằng các isoforms này quyết định mức PLP huyết thanh, chỉ số sinh học quan trọng đánh giá tình trạng B6 của cơ thể (NIH ODS).
Hóa học và Cấu trúc
Công thức chung của pyridoxin là C8H11NO3, khối lượng phân tử 169.18 g/mol. Vòng pyridin mang ba nhóm thế: hydroxymethyl tại C4, hydroxyl tại C3 và methyl tại C2. Pyridoxal và pyridoxamine tương tự nhưng nhóm aldehyde hoặc amin tại C4.
Vitamin B6 tan tốt trong nước nhờ các nhóm hydroxyl và amino, điểm nóng chảy của pyridoxin là 159–162 °C. Ở pH trung tính, các isoforms tồn tại chủ yếu ở dạng proton hóa một phần; PLP có pKa của nhóm phenolic ~8.3 và của nhóm aldehyde ~5.2, ảnh hưởng đến khả năng liên kết coenzyme với enzyme thông qua liên kết Schiff-base.
Isoform | Công thức | Khối lượng (g/mol) | pKa chính |
---|---|---|---|
Pyridoxine (PN) | C8H11NO3 | 169.18 | – |
Pyridoxal (PL) | C8H9NO3 | 167.16 | 8.3 (phenol), 5.2 (aldehyde) |
Pyridoxal-5′-phosphate (PLP) | C8H10NO6P | 247.14 | ~7.9 (phosphate) |
Các isoforms dễ bị phân hủy dưới tác động nhiệt cao và môi trường kiềm; ví dụ, nấu lâu ở pH >8 có thể giảm tới 50% hàm lượng B6. Do đó quy trình chế biến thực phẩm ảnh hưởng mạnh đến lượng B6 thu nhận.
Hấp thu, Chuyển hóa và Sinh khả dụng
Vitamin B6 dưới dạng pyridoxin tự do hấp thu chủ yếu ở ruột non qua cơ chế vận chuyển chủ động (H⁺-dependent transporter) và khuếch tán thụ động. Sau khi vào enterocyte, PN được phosphoryl hóa thành PNP ngay tại ruột hoặc chuyển đến gan.
Ở gan, pyridoxal kinase và pyridoxine 5′-phosphate oxidase phối hợp chuyển đổi PNP và PMP thành PLP. PLP gắn kết chặt vào albumin trong máu (>80%), phục vụ phân phối đến mô đích. Cơ thể duy trì nồng độ PLP huyết thanh trong khoảng 30–90 nmol/L.
- Sinh khả dụng từ thực phẩm tự nhiên: 75–90%;
- Sinh khả dụng từ thực phẩm bổ sung dạng pyridoxin hydrochloride: ~100%;
- Giảm hấp thu khi dùng đồng thời với isoniazid hoặc ethanol do ức chế enzyme biến đổi.
Thời gian bán hủy của PLP trong huyết thanh khoảng 12–20 giờ. Bổ sung liều đơn 50 mg pyridoxin hydrochloride đạt đỉnh PLP máu sau 2–3 giờ, sau đó tụt dần theo thời gian bán hủy.
Vai trò Sinh lý
PLP là coenzyme thiết yếu trong hơn 100 phản ứng enzyme chuyển hóa amino acid, bao gồm transaminase (ALT, AST), decarboxylase, racemase và eliminase. Thông qua liên kết Schiff-base với nhóm ε-amino của lysine tại vị trí hoạt động, PLP xúc tác chuyển nhóm amin, carboxyl và γ-elimination.
Trong tổng hợp neurotransmitter, PLP tham gia biến đổi glutamate thành GABA bằng glutamate decarboxylase, tổng hợp serotonin từ 5-hydroxytryptophan bằng aromatic L-amino acid decarboxylase và dopamine từ L-DOPA. Thiếu PLP gây rối loạn cảm xúc, co giật và giảm dẫn truyền thần kinh.
Phản ứng | Enzyme | Vai trò PLP |
---|---|---|
Transamin hóa | Aspartate aminotransferase | Chuyển nhóm NH₂ |
Decarboxyl hóa | Glutamate decarboxylase | Tạo GABA |
Eliminase | Cystathionine β-synthase | Tham gia tổng hợp cysteine |
Bên cạnh đó, PLP tham gia tổng hợp heme (δ-aminolevulinate synthase), điều hòa biểu hiện gene qua methyl chuyển hóa và hỗ trợ chức năng miễn dịch bằng điều hòa hoạt động lympho T và sản xuất cytokine.
Nguồn Thực phẩm và Nhu cầu Dinh dưỡng
Vitamin B6 có mặt rộng rãi trong thực phẩm động vật và thực vật. Các nguồn dồi dào bao gồm gan, thịt gia cầm, cá hồi, khoai tây, chuối và các loại hạt như hạt hướng dương. Trong ngũ cốc nguyên hạt và đậu, vitamin B6 tồn tại dưới dạng pyridoxin phosphat, cần được thủy phân trong ruột trước khi hấp thu.
Giá trị khuyến nghị hàng ngày (Recommended Dietary Allowance – RDA) cho người trưởng thành là 1,3 mg/ngày; phụ nữ mang thai và cho con bú tăng lên 1,9 mg/ngày. Trẻ em và người cao tuổi có nhu cầu thay đổi theo độ tuổi và tình trạng sinh lý. Ở người nghiện rượu hoặc mắc bệnh thận mạn, hấp thu và chuyển hóa vitamin B6 giảm, có thể cần tăng liều bổ sung.
- Gan bò (100 g): 0,9 mg;
- Ức gà (100 g): 0,5 mg;
- Chuối (1 quả trung bình): 0,4 mg;
- Khoai tây nấu chín (150 g): 0,5 mg;
- Hạt hướng dương (30 g): 0,3 mg.
Nhóm tuổi | RDA (mg/ngày) | UL (mg/ngày) |
---|---|---|
Trẻ 1–3 | 0,5 | 30 |
Trẻ 4–8 | 0,6 | 40 |
Người lớn 19–50 | 1,3 | 100 |
Phụ nữ có thai | 1,9 | 100 |
Người cao tuổi >70 | 1,5 | 100 |
Thiếu hụt và Biểu hiện Lâm sàng
Thiếu vitamin B6 thường xuất hiện ở người nghiện rượu, bệnh nhân thẩm phân máu và người dùng lâu dài thuốc chống lao isoniazid. Mức PLP huyết thanh <20 nmol/L được coi là thiếu; 20–30 nmol/L ở ngưỡng thấp.
Triệu chứng thiếu B6 bao gồm viêm da tiết bã, nứt môi, loét miệng, viêm lưỡi, thiếu máu vi thể và rối loạn thần kinh ngoại biên như tê bì và co giật cơ. Ở trẻ sơ sinh thiếu B6 biểu hiện kích động, co giật kháng trị và chậm phát triển.
- Da: viêm da tiết bã quanh mắt, mũi, miệng;
- Thần kinh: tê bì chi, co giật, thay đổi tâm thần;
- Máu: thiếu máu vi thể do giảm tổng hợp heme;
- Tiêu hóa: buồn nôn, chán ăn, sụt cân.
Ngộ độc và Giới hạn An toàn
Liều bổ sung vitamin B6 cao kéo dài có thể dẫn đến ngộ độc thần kinh ngoại vi. EFSA xác định mức UL (Upper Level) cho người lớn là 100 mg/ngày; ngộ độc thường gặp khi dùng >500 mg/ngày trong nhiều tháng.
Biểu hiện ngộ độc bao gồm dị cảm tay chân, mất cân bằng, phản xạ giảm và teo cơ. Các triệu chứng thường hồi phục khi ngừng bổ sung hoặc giảm liều, nhưng trong một số trường hợp nặng có thể để lại di chứng.
Liều (mg/ngày) | Thời gian | Rủi ro chính |
---|---|---|
≤100 | Ngắn/dài hạn | An toàn |
100–300 | Dài hạn | Ngưỡng nhẹ |
300–500 | Tháng | Dị cảm, mất phản xạ |
>500 | Tháng – năm | Teo cơ, tê liệt |
Ứng dụng Lâm sàng và Bổ sung
Vitamin B6 được chỉ định điều trị thiếu và các rối loạn chuyển hóa tryptophan. Liều thông thường 10–50 mg/ngày, tùy theo mức độ thiếu; trong thiếu nặng có thể dùng tới 100 mg/ngày dưới giám sát y tế.
Các nghiên cứu chỉ ra B6 hỗ trợ giảm triệu chứng tiền kinh nguyệt (PMDD) và tăng cường giảm homocysteine khi kết hợp với folate và B12. Trong rối loạn động kinh kháng thuốc, bổ sung B6 có thể làm giảm tần suất co giật.
- PMDD: 50 mg/ngày giảm buồn bực và đau ngực;
- Rối loạn chuyển hóa homocysteine: kết hợp B6 (25 mg), B9 (400 µg), B12 (500 µg);
- Co giật trẻ em: B6 100 mg/ngày trong thiếu PLP phụ thuộc pyridoxine-dependent epilepsy.
Tương tác và Chống chỉ định
Isoniazid ức chế pyridoxine phosphatase, làm giảm PLP, cần bổ sung B6 liều ≥25 mg/ngày cho bệnh nhân lao. Quá liều B6 có thể làm giảm hiệu lực của L-DOPA trong điều trị Parkinson; nên điều chỉnh liều kết hợp dưới giám sát.
Chống chỉ định ở người dị ứng pyridoxin, bệnh nhân mắc hội chứng chuyển hóa pyridoxine (PNPO deficiency) do rối loạn enzyme pyridoxine 5′-phosphate oxidase. Cần thận trọng khi dùng đồng thời thuốc lợi tiểu thiazide vì có thể tăng thải B6 qua thận.
Phương pháp Phân tích Vitamin B6
Xác định PLP huyết thanh bằng HPLC-fluorescence nhờ phản ứng với semicarbazide tạo dẫn xuất huỳnh quang, độ nhạy ≤5 nmol/L. LC–MS/MS cho phép đồng thời đo PLP, PMP và PNP trong mẫu huyết tương với giới hạn định lượng ngưỡng ppt.
Trong thực phẩm, vitamin B6 được phân tích qua sắc ký khí GC–MS sau bromination nhóm hydroxyl để tăng độ bay hơi. Độ thu hồi mẫu thường đạt 80–95% khi sử dụng quy trình chiết ethanol và axit acetic.
- HPLC-FLD: ưu điểm độ nhạy cao, phân giải isoforms;
- LC–MS/MS: đa chỉ tiêu, độ chính xác và khối phổ đặc trưng;
- GC–MS: phù hợp mẫu thực phẩm đã qua xử lý hóa học.
Tài liệu Tham Khảo
- Office of Dietary Supplements, NIH. “Vitamin B6 Fact Sheet for Consumers.” Truy cập: https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminB6-Consumer/
- European Food Safety Authority. “Scientific Opinion on Tolerable Upper Intake Level of Vitamin B6.” EFSA Journal 2016;14(10):4023. Truy cập: https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4023
- Linus Pauling Institute. “Micronutrient Information Center: Vitamin B6.” Truy cập: https://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/vitamin-B6
- Leklem, J.E. “The importance of ³¹P NMR for the analysis of vitamin B6 vitamers.” Anal Biochem. 1994;221(1):115–124.
- Stover, P.J. “One–carbon metabolism–genome interactions in folate-associated pathologies.” J Nutr. 2009;139(12):2402–2405.
Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề vitamin b6:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10