B6-vitamiini

B6-vitamiinilla tarkoitetaan erilaisia 5-(hydroksimetyyli)-3-pyridinolin johdannaisia,[1] jotka ovat elämän kannalta välttämättömiä ihmisille ja kaikille muille tunnetuille eliöille. Monet kasvit ja mikrobit tuottavat näitä aineita. Ihmiset tai mitkään muut eläimet taas eivät pysty valmistamaan niitä, joten ne ovat niille vitamiineja ja niiden tulee saada näitä aineita ravinnosta.[2] Märehtijöiden pötsimikrobit tosin usein tuottavat B6-vitamiinia kylliksi eläimen tarpeeseen.[3]

Ihmisillä B6-vitamiinin liian vähäinen saanti on harvinaista, sillä sitä on kylliksi useimmissa ruuissa.[4] Suomen valtion ravitsemusneuvottelukunnan saantisuositus on noin 1 milligramma B6-vitamiinia per vuorokausi (mg/vrk).[5] Vitamiinia voi saada liikaa lisäravintoaineista. Lisien useita kuukausia kestävä käyttö noin 500 mg/vrk annoksin[6] voi johtaa muun muassa hermostoperäisiin kipuihin, epätavallisiin tuntemuksiin iholla ja liikkumisvaikeuksiin.[7]

Pyridoksaali Pyridoksaali-5'-fosfaatti
Pyridoksiini Pyridoksamiini

Luonnosta löytyvät B6-vitamiinina toimivat isomeerit eli vitameerit ovat pyridoksaali (aldehydi), pyridoksiini (alkoholi), pyridoksamiini (amiini) ja näiden 5'-fosfaatit, joissa 5-OH-ryhmään on sitoutunut fosfaatti. Näitä on ruuissa ja syötynä ne muuntuvat ihmiskehossa fosfaatin sitovaksi pyridoksaali-5'-fosfaatiksi eli PLP:ksi. PLP sitoutuu tiettyihin entsyymeihin entsyymitoiminnan kannalta pakollisena osana, joko koentsyyminä tai prosteettisena ryhmänä.[3] Vuonna 2019 eliöissä tunnettiin yli 190 eri entsyymityyppiä, joissa PLP on toiminnallisena osana.[8]

PLP on osallisena ihmisissä esimerkiksi lähes kaikissa aminohappojen hajotuksen ja valmistuksen reaktioreiteissä; glykogeenin vapautumisessa glykogeenifosforylaasilla; serotoniinin tuotossa tryptofaanidekarboksylaasilla; epinefriinin ja norepinefriinin tuotossa dopadekarboksilaasilla; GABA:n tuotossa glutamaattidekarboksylaasilla; hemoglobiinin hemin ja muiden porfyriinien esiasteiden tuotossa 5-aminolevulinaattisyntaasilla;[3] sfingolipidien tuotossa muun muassa sfinganiini-1-fosfaattialdolaasilla.[9]

Suositukset ja saanti

6–65-vuotiaan tulisi joka vuorokausi saada B6-vitamiinia keskimäärin 1 milligramma (mg), jos hänen energiatarpeensa on 2 000 kilokaloria vuorokaudessa. Tämä suositus ja alla olevan taulukon arvot ovat Suomen valtion ravitsemusneuvottelukunnan ravitsemussuosituksia. Neuvottelukunta ei ole määrittänyt sitä, että ovatko B6-suositusten massat (mg) esimerkiksi pyridoksiinina tai jonain muuna B6-vitameerinä.[5]

Suomen B6-suositukset (milligrammaa vuorokaudessa)[5]
Lapset Miehet Naiset Raskaana

olevat

Ikä mg Ikä mg Ikä mg 1,4 mg
< 6 kk a 10–13 v 1,2 10–13 v 1,1
6–11 kk 0,4 14–17 v 1,6 14–17 v 1,3
12–23 kk 0,5 18–30 v 1,5 18–30 v 1,2 Imettävät
2–5 v 0,7 31–60 v 1,5 31–60 v 1,2 1,5 mg
6–9 v 1,0 61–74 v 1,5 61–74 v 1,3
≥ 75 v 1,5 ≥ 75 v 1,3
a: Äidinmaito tai äidinmaidonkorvike tyydyttää alle 6 kk ikäisten ravinnetarpeet

Vuonna 2017 tarkasteltiin 18–74-vuotiaiden suomalaisten ravitsemusta. Tuolloin miehet saivat pyridoksiinia keskimäärin 2,2 milligrammaa vuorokaudessa (mg/vrk) ja 0,25 mg per ruuasta ravintoenergiana saatu megajoule (mg/MJ). Naisilla nämä arvot olivat 1,8 mg/vrk ja 0,25 mg/MJ. Miehistä 84% sai pyridoksiinia saantisuositusten mukaisesti ja 4% alle keskimääräisen tarpeen (eli alle 1,3 mg/vrk). Naisilla nämä osuudet olivat vastaavasti 92% ja 2% (eli alle 1 mg/vrk). "Keskimääräinen tarve" tyydyttää ravinnetarpeen puolella väestöstä, mutta sitä hieman alhaisempi saanti ei silti välttämättä johda oireilevaan puutostilaan.[10]

Liikasaanti

Yliannostus B6-vitamiinia aiheuttaa hermostollisia ongelmia, jotka ovat osin samanlaisia kuin B6-puutoksessa.[11] Yliannostuksia ei ole ilmennyt ruuasta, vaan tunnetut tapaukset johtuvat B6-lisäravintoaineiden liikakäytöstä.[4] Ihmisillä yliannostuksen oireita voivat olla muun muassa

  • parestesia, jota on kuvailtu esimerkiksi polttavaksi, kutisevaksi tai pisteleväksi – voi ilmetä myös tunnottomuutta, joka ilmenee pääosin raajoissa, mutta joskus myös kasvoissa[7]
  • "luukivut", jotka ilmenevät pääosin jaloissa, ja joita on kuvailtu pistäviksi tai sähköiskun kaltaisiksi[7]
  • lihasheikkous ja kömpelyys[7]
  • lihasten nykiminen[7]
  • ihorakkulat[6]
  • oksentelu[6]

Edeltävät oireet yleensä lakkaavat lopetettaessa lisien liikakäyttö. Myrkytysoireita ilmenee jatkuvassa B6-lisien käytössä kerta-annoksesta johtuvien myrkytysten sijaan.[11] Ihmisillä esimerkiksi yli 2 000 mg/vrk annoksin ensimmäisten oireiden ilmenemisessä saattaa kestää yli vuosi. Vakavien oireiden ilmenemiseen vaaditaan usein vähintään 500 mg/vrk annostelu. Lieviä haittoja on havaittu yksittäistapauksissa myös 50 mg/vrk annoksin, muttei kaikissa tutkimuksissa.[6]

Ei tiedetä varmuudella, miksi suuret annokset B6-vitamiinia ovat myrkyllisiä. Useimmissa lisäravinteissa B6 on pyridoksiinin suoloina ja vitameereistä ainakin se saattaa yliannostuksessa estää kilpailevasti PLP:n toimintaa siitä riippuvaisissa entsyymeissä. Tämä selittäisi miksi B6-puutoksen ja yliannostuksen oireet ovat osin samankaltaiset. Myrkyllisyys taas ilmenisi siten molemmissa tilanteissa osin samoin mekanismein. Erääksi myrkyllisyyden aiheuttajaksi on ehdotettu 3-hydroksikynureniinia (3HK, CAS-numero 484-78-6). 3HK:ta muodostuu hermostossa kun tryptofaani muuntuu nikotiiniamidiksi ns. kynureniini-reitillä (eng. kynurenine pathway). 3HK muuntuu ksanturenaatiksi ja 3-hydroksiantraniliinihapoksi PLP-entsyymeillä. Runsas ylimäärä pyridoksiinia saattaisi estää näiden entsyymien toimintaa. Tällöin hermomyrkyllistä 3HK:ta kertyy hermostoon.[11]

Pyridoksiinin hydrokloridin LD50 on 5,5 g/kg rotille nieltynä ja ihonalaispistoksena 3,7 g/kg. Rotat kuolevat kouristelukohtausten aikana.[12]

Saannin ylärajat

Suomen valtion ravitsemusneuvottelukunta on esittänyt 25 milligrammaa per vuorokausi (mg/vrk) olevan turvallinen enimmäismäärä B6-vitamiinia aikuisille.[5] EFSA:n määrittämät turvalliset rajat ovat taulukossa alla.

EFSA:n B6 saannin ylärajat[13]
Ikä tai

ihmisryhmä

 1–3 v 4–6 v 7–10 v 11–14 v 15–17 v Aikuiset Raskaana

olevat

 Imettävät
mg/vrk 5 7 10 15 20 25 25 25

Puutos

Ihmisillä

B6-vitamiinia on verrattain paljon monissa ruuissa, jonka vuoksi sen puutos on harvinainen tila. Selkeitä puutosoireita ilmenee vasta vakavassa puutoksessa, ja ne loppuvat usein nopeasti saataessa jälleen B6-vitamiinia. Ihmisillä oireita ovat muun muassa heikkous, unettomuus, suupielten halkeilu, kielitulehdus, suutulehdus ja heikentynyt immuunipuolustus.[3] Hermosto-oireita voivat olla ainakin ataksia, ääniherkkyys, kosketusherkkyys, keskittymishäiriöt ja kouristelukohtaukset.[9] Kouristelua ilmenee lähinnä vain vauvoilla.[14]

B6-puutos aiheuttaa myös mikrosyyttistä sideroblastista anemiaa, jossa siis veren punasolujen tilavuus on pienentynyt ja niissä on liikaa hemoglobiinin hemiin sitoutumatonta rautaa. Tämä johtuu siitä, että puutoksessa hemin tuotto vähenee B6-riippuvaisella 5-aminolevulinaattisyntaasilla. Puutos aiheuttaa myös homokysteiinin kertymistä vereen eli homokysteinemiaa, koska B6 on osa kystationi-β-syntaasia (EC-numero 4.2.1.22) ja kystationiini-γ-lyaasia (EC 4.4.1.1), jotka poistavat homokysteiiniä kysteiininä S-adenosyylimetioniinin kierrosta. Taas esimerkiksi kouristelun syy ei ole yhtä selkeä – se saattaa johtua hermotoimintaa hillitsevän GABA:n tuoton vähenemisestä glutamaattidekarboksylaasilla (EC 4.1.1.15) tai kynureniinijohdannaisten kertymisestä hermostoon.[15]

B6-puutosta voi ilmetä maksasairauksissa kuten kirroosissa.[14] Tietyt primäärisiä amiiniryhmiä (–NH2) sisältävät lääkkeet, kuten isoniatsidi, sykloseriini ja penisillamiini, liittyvät kovalenttisesti B6:n aktiivisen PLP-muodon karbonyyliin muuntaen PLP:n ei-aktiiviseksi Schiffin emäkseksi. Esimerkiksi isoniatsidin sivuvaikutuksiin kuuluvat siksi ääreishermoston toimintahäiriöt.[9] Maitokorvikkeen voimakas lämpökäsittely sen teollisessa valmistuksessa voi johtaa B6 tuhoutumiseen korvikkeesta. Tämä on aiheuttanut puutosepidemioita vauvoilla esimerkiksi 1950-luvulla USA:ssa.[16][15]

Muilla eläimillä

Muilla eläimillä hermosto-oireet ovat hyvin samanlaiset kuin ihmisillä.[9] Jyrsijöillä ilmenee symmetristä hilseilevää ihottumaa (hännässä, käpälissä, kasvoissa ja kurkussa), rasvamaksan kehittymistä, lihasheikkoutta, anemiaa, virtsan oksaattipitoisuuden kasvua, insuliinin erityksen vähentymistä. Muilla eläimillä vaikutukset ovat samantapaisia.[9]

Täysikasvuisilla märehtijöillä pötsin mikrobit tuottavat usein tarpeeksi B6-vitamiinia, joten niillä ei ilmene sen puutosta. Vasikoilla ja muilla vastasyntyneillä märehtijöillä puutos on mahdollinen, sillä niille ei vielä ole kehittynyt sopivaa vitamiinia tuottavaa mikrobikantaa pötsiin. Ne saavat B6-vitamiinia emän maidosta tai sen korvikkeesta.[3]

Ruokapitoisuudet

B6-vitamiini esiintyy eläimissä lähinnä pyridoksaalina ja pyridoksamiinina ja kasveissa pyridoksiinina. Valtaosa näistä on fosforyloitunut tai sitoutunut proteiineihin niiden lysiinien ε-amiiniryhmistä tai kysteiinien tioliryhmistä. Proteiineihin sitoutunut B6 imeytyy kuitenkin huonosti. B6-vitamiinia esiintyy myös glykosyloituneissa muodoissa, lähinnä kasveissa. Arviolta noin 60 % syödyistä glykosideistä imeytyy ihmisillä ruuasta. Niitä on runsaasti muun muassa porkkanoissa, jonka B6-vitamiinista jopa 86 % voi olla glykosyloitu. Muita runsaasti B6-glykosylaatteja sisältäviä ruokia ovat esimerkiksi parsakaali, keräkaali, kukkakaali, pinaatti, tomaatti, appelsiini,[3] maissi, riisilese, soijapapu, vehnälese ja täysjyvävehnä.[17]

Viljojen B6 on pääosin niiden alkioissa ja kuoriosissa kuten leseissä, joten niiden poistaminen vähentää viljatuotteen B6-pitoisuutta. B6 on eri muodoissaan vakaa happamassa, mutta on epävakaa emäksisissä ja neutraaleissa oloissa, erityisesti kuumassa tai valoisassa. Kasvien kuumentaminen johtaa 0–70 % B6-häviöön alkuperäisestä pitoisuudesta. Pyridoksiini on muita vitameerejä vakaampi eri olosuhteissa, joten eläinperäisissä ruuissa, joissa sitä on paljon kasveja vähemmän, kuumentaminen johtaa usein isompaan B6-häviöön. Esimerkiksi maidon kuivaus kuumentamalla (maitojauheen valmistuksessa) voi johtaa 30–70 % häviöön.[3] Ruuan varastoinnin aikana voi myös ilmetä häviöitä. Eri ruuissa on havaittu esimerkiksi 19–60 % häviö, kun niitä on pidetty 5 kk pakkasessa –18 °C:n lämpötilassa.[18]

Ruokien B6-pitoisuuksiaa (mg/100 g)[19]
Heinäkasvit ja jauhot Pavut ja pähkinät Lihat
Kaurahiutale 0,119 Cashewpähkinä, kuivapaahdettu 0,256 Ankka, paahdettu 0,25
Maissijauho, täysjyvä 0,37 Härkäpapu, keitetty 0,072 Kalkkuna, iholla, paahdettu 0,41
Ohraryyni 0,115 Kidneypapu, keitetty 0,12 Kana, iholla, paahdettu 0,52
Pasta, täysjyvä, keitetty 0,079 Kikherne, keitetty 0,139 Kirjolohi (viljelemätön), paistettu 0,346
Riisi, tumma, keitetty 0,145 Linssi, keitetty 0,178 Makrilli, paistettu, kuivattu 0,46
Riisi, valkoinen, keitetty 0,026 Maapähkinä, kuivapaahdettu 0,256 Nauta (vasikka), maksa, käristetty[20] 0,73
Ruisjauho, puolikarkea 0,268 Manteli, kuivapaahdettu 0,074 Nauta, kylki, ¼ rasvaa, pariloitu 0,27
Soijajauho, rasvainen 0,351 Parapähkinä, kuivapaahdettu 0,251 Nauta, munuainen, pariloitu[20] 0,30
Vehnäjauho, täysjyvä 0,341 Pekaanipähkinä, kuivapaahdettu 0,195 Sika, jalka, vähärasvainen, paahdettu 0,45
Vehnälese 1,303 Pistaasi, kuivapaahdettu 0,255 Silli, säilyke 0,17
Vehnänalkio 1,3 Voipapu, keitetty 0,193 Turska, paistettu 0,283
Kasvikset ja ruokasienet Hedelmät ja marjat Lehmänmaitotuotteet
Bataatti, kuorimaton, uunipaistettu 0,241 Aitoviikuna 0,113 Briejuusto 0,235
Herne 0,169 Ananas 0,087 Camembertjuusto 0,227
Jääsalaatti 0,04 Appelsiini 0,06 Cheddarjuusto 0,074
Keltasipuli 0,116 Aprikoosi 0,054 Edamjuusto 0,076
Keräkaali, keitetty 0,113 Avokado 0,28 Maito, rasvaton 0,04
Kukkakaali, keitetty 0,173 Banaani 0,578 Raejuusto, 1 % rasvaa 0,068
Kurkku 0,042 Hunajameloni 0,115 Sinihomejuusto 0,166
Lanttu 0,102 Karviainen 0,08 Voi 0,003
Maissi, keltainen 0,055 Luumu 0,081 Kerma, 31,3 % rasvaa[20] 0,03
Parsa, keitetty 0,01 Mango 0,134 Herajauhe, makea[20] 0,58
Parsakaali, keitetty 0,143 Mansikka 0,059 Jugurtti, 3,3 % rasvaa[20] 0,05
Peruna, kuorimaton, uunipaistettu 0,301 Mustaherukka 0,066 Muut
Pinaatti 0,195 Mustikka 0,036 Kananmuna, keitetty 0,121
Porkkana 0,147 Omena 0,048 Rintamaito (ihmisen) 0,011
Punajuuri, keitetty 0,067 Persikka 0,018 Rypsiöljy 0
Selleri 0,087 Päärynä 0,018 Oliiviöljy 0
Siitake, kuivattu 0,965 Vadelma 0,057 Olut, lager 0,05
Tomaatti 0,08 Viinirypäle 0,042 Leivinhiiva, tuore (puristehiiva)[20] 0,60
a: ruuat ovat raakoja eli valmistamattomia ellei toisin mainita. Pitoisuudet ovat keskimääräisiä ja annettu pyridoksiinina (ruuissa on useita erimassaisia B6-vitameerejä).

Teollinen valmistus

B6-vitamiinia ei tuoteta teollisesti mikrobeissa, vaan kemiallisella synteesillä.[21] Yleensä teollisesti tuotettu ja lisäravinteissa käytetty B6-vitamiini on pyridoksiinin hydrokloridi (suola). Tämä kestää lämmitystä ja muita olosuhteita paremmin kuin ei-suolamuotoiset B6-vitameerit.[3]

Pyridoksiinia tuotetaan teollisesti lähinnä erilaisin Diels-Alder-reaktioin. Dieeninä on jokin sopiva oksatsoli. Dienofiilinä on esimerkiksi maleiinihappo tai fumaarihappo. DA-reaktion jälkeen tuotetta muokataan eri tavoin, jotta saadaan pyridoksiinia[22]

Toiminta eliöissä

B6-vitameerit muuntuvat eliöissä pyridoksaali-5'-fosfaatiksi eli PLP:ksi, joka sitoutuu tiettyihin entsyymeihin näiden toiminnan kannalta välttämättömänä koentsyyminä tai prosteettisena ryhmänä Schiffin emässidoksella. Sidos on PLP:n karbonyylin ja jonkin entsyymin aminohapon primäärisen amiinin välinen.[9] PLP on eliöissä osana esimerkiksi lähes kaikissa aminohappojen hajotuksen ja valmistuksen reaktioreiteissä.[3] Näissä aminohappo-aineenvaihdunnan entsyymeissä emässidoksen amiini on tietyn lysiinin sivuketjun ε-aminoryhmä. Emässidos on aina kovalenttinen sidos, mutta esimerkiksi aminohappoja käsittelevissä PLP-entsyymeissä sidos katkeaa hetkellisesti ja korvautuu käsiteltävän aminohapon ja PLP:n välisellä emässidoksella. PLP ei siis ole aina prosteettinen ryhmä, vaan voi olla myös koentsyymi.[15]

Yleistäen PLP:n pyridiini on entsyymillä reagoivan aineen eli substraatin elektroneja delokalisoiva rakenne. Se siis madaltaa entsyymin reaktioiden siirtymätilaenergioita tehden reaktioista mahdollisia ja elämälle kyllin nopeita. Substraatti kiinnittyy PLP:hen α-hiilestään. Tämä heikentää muun muassa substraatin α-hiilen muita sidoksia mahdollistaen siten vaikkapa aminohappojen karboksyylihapporyhmän irtoamisen eli dekarboksylaation.[15] PLP:n 2-metyyli tuo pyridiinin typen vety-ionin (H+) happovakion fysiologiseen pH-arvoon (pH ~7.4). 3-hydroksidi helpottaa Schiffin emässidoksella 4-karbonyyliin nukleofiilisen substraatin irtoamista. 5'-fosfaatti estää hemiasetaalin muodostumisen reaktioiden aikana ja vetää elektronegatiivisuutensa vuoksi elektroneja substraatilta pyridiinirenkaaseen.[9]

Esimerkki PLP:n tyypillisestä toiminnasta: ornitiinidekarboksylaasi. Entsyymin lysiinin numero 69 (K69) Sciffin emässidos korvautuu ornitiinin emässidoksella. Pyridiinin elektroneja delokalisoiva rakenne heikentää ornitiinin α-hiilen muita sidoksia, jolloin sen karboksyylihappo irtoaa hiilidioksina (CO2) ja muodostuu putreskiini. Putreskiini irtoaa ja lysiini kiinnittyy takaisin entsyymiin Schiffin emässidoksella

PLP on koentsyyminä neljän tyyppisissä reaktioissa:

PLP on myös osana glykogeenifosforylaasia, jossa katalyysiin osallistuva PLP:n ryhmä ei ole karbonyyli edeltävistä entsyymeistä poiketen, vaan 5'-fosfaatti. Poikkeuksellista on myös se, että PLP on prosteettinen ryhmä. Entsyymin ja PLP:n välinen Schiffin emässidos ei siis katkea missään vaiheessa.[15]

Muu biokemia

Vitameerien muunnos

Vitameerit voivat muuntua useimmissa eliöissä PLP:ksi. Muuntumiseen osallistuvat usein vähintään pyridoksaalikinaasi (EC-numero 2.7.1.35), pyridoksaali-5'-fosfaattisyntaasi (EC 1.4.3.5) ja pyridoksiini-4-dehydrogenaasi (EC 1.1.1.65).[2]

Kinaasin reaktiot ovat:[23][2]

pyridoksiini + ATP → pyridoksiini-5'-fosfaatti + ADP
pyridoksamiini + ATP → pyridoksamiini-5'-fosfaatti + ADP
pyridoksaali + ATP → PLP + ADP

Syntaasin reaktiot ovat:[24][2]

pyridoksiini-5'-fosfaatti + O2 → PLP + H2O
pyridoksamiini-5'-fosfaatti + H2O + O2 → PLP + NH3 + H2O2

Dehydrogenaasin reaktio on:[25][2]

pyridoksaali + NADPH → pyridoksiini + NADP+

Pyridoksiinin, pyridoksaalin ja pyridoksamiinin 5'-fosfaatit voivat defosforyloitua fosfataaseilla takaisin fosfaatittomiin muotoihinsa.[9] Edeltävät reitit ovat normaalin toiminnan ja selviytymisen kannalta tärkeitä myös useimmille eliöille, jotka pystyvät valmistamaan PLP:tä (katso kohta biosynteesi).[2]

Imeytyminen

B6 imeytyy passiivisella diffuusiolla ohutsuolesta. Ruuan proteiineihin sitoutuneet B6-muodot pilkkoutuvat näistä irti entsymaattisesti ja fosfaatteja sitovat muodot defosforyloituvat ennen kuin ne päätyvät ohutsuolen soluihin ja sieltä vereen.[15] B6-vitamiinin imeytyminen ihmisillä ja muilla eläimillä jopa 2–3-kertaa tehokkaampaa kuin sen todellinen tarve.[3]

Kuljetus

Ihmisillä B6 päätyy suolistosta porttilaskimon kautta maksaan lähinnä fosfaatittomana pyridoksaalina. Maksassa pyridoksaali, pyridoksiini, pyridoksamiini ja näiden fosfaatit hapettuvat ja/tai fosforyloituvat PLP:ksi pyridoksaali-5'-fosfaattisyntaasilla ja pyridoksaalikinaasilla (katso kohta vitameerien muunnos). Pyridoksamiini-5'-fosfaatin muunnosta PLP:ksi katalysoivat syntaasin lisäksi transaminaasit. Maksasta PLP poistuu vereen albumiiniin sitoutuneena, josta se voi siirtyä edelleen punasoluihin tai kehon kudoksiin.[15] Maksan käsittelyprosessi on sama lähes kaikilla muillakin eläimillä.[2]

Ihmisillä veren B6:sta pääosa on PLP:tä, joka on sitoutunut tiukasti proteiineihin Schiffin emässidosten kautta. Nämä muodostuvat PLP:n karbonyylin ja aminohapon jonkin amiinin välille. PLP:n veriplasmapitoisuus on usein alle 1 mM, mutta punasoluissa sitä on noin 6 kertaa tätä enemmän. Punasolupitoisuudet ovat tätäkin isompia vastasyntyneillä, mutta 5-vuotiaaksi mennessä pitoisuudet ovat tasoittuneet samalle tasolle kuin aikuisilla. Punasoluissa PLP on sitoutunut hemoglobiinin α-yksiköiden N-terminaalien valiineihin.[3]

Kehon B6:n kokonaismäärästä alle 0,1 % on plasmassa, jossa se on kiinni albumiinissa Schiffin emässidoksin. Albumiinin B6:sta noin 90 % on PLP:tä.[3] Albumiini suojaa PLP:tä fosfataasien ennenaikaiselta defosforylaatiolta.[2]

Soluihin siirtyäkseen PLP defosforyloituu ensin pyridoksaaliksi alkalisten fosfataasien toimesta. Siirtyminen soluun tapahtuu kantajaproteiinivälitteisesti, mutta ainakaan ihmisten kohdalla tarkempaa proteiinia tai -proteiineja ei tunneta.[2] Pyridoksaali fosforyloituu jälleen kalvon läpäisemättömäksi PLP:ksi useimmissa soluissa olevalla pyridoksaalikinaasilla jääden siten soluun, ja liittyen sitten proteiineihin. Fosfataasien toiminta on kuitenkin useimmissa soluissa suurempaa kuin kinaasien. Siten proteiineihin sitoutumattomat ylimääräiset PLP:t defosforyloituvat ja poistuvat kehosta.[15]

Varastoituminen

Ihmiskehossa ei ole mitään tarkoituksenmukaista varastointijärjestelmää B6-vitamiinille, vaan se on toiminnollisena osana proteiineissa. Proteiineihin sitoutumaton B6 ylimäärä poistuu kehosta nopeasti.[15] B6-vitamiinia on aikuisella ihmisellä on kehossaan noin 40–150 mg. Tämä riittää 20–75 vrk tarpeisiin. Tästä määrästä 70–80 % on lihaksissa PLP:n muodossa, joka on sitoutunut glykogeenifosforylaasi-entsyymeihin. B6-pitoisuudet ovat suuret myös maksassa, aivoissa, munuaisissa ja haimassa.[3] Fosforylaasipitoisuudet kuitenkin laskevat esimerkiksi nälkiintymisessä, sillä tällöin kehossa on vähän glykogeeniä, eikä sen hajotukselle ole juuri tarvetta. Tällöin fosforylaasien PLP:t siirtyvät muihin kudoksiin, lähinnä maksaan ja munuaisiin.[2]

Hajotus ja erittyminen

Ihmisillä maksassa noin 40–60 % syödystä B6-vitamiinista defosforyloituu ja hapettuu pyridoksaalikinaasilla (EC-numero 2.7.1.35) tai aldehydidehydrogenaasilla (EC 1.2.1.3) 4-pyridoksiinihapoksi. Tämä erittyy virtsan mukana pois kehosta. Sen vuorokausittainen eritys on 0,5–1,2 mg miehillä ja 0,4–1,1 mg naisilla. Sen pitoisuudet pienevät syötäessä runsaasti aminohappoja ja päinvastoin. Hyvin alhaiset pitoisuudet voivat tarkoittaa sitä, että henkilöllä on B6-puutos.[3]

Virtsassa on muitakin aineenvaihduntatuotteita, mutta pienempiä määriä. Näitä ovat pyridoksaali ja pyridoksamiini sekä niiden fosfaatit. 4-pyridoksiinihapon pitoisuudet vähenevät syötäessä runsaasti aminohappoja ja päinvastoin.[19]

Biosynteesi

B6-vitamiinia muodostuu lähes kaikissa kasveissa, sienissä ja bakteereissa,[26] muttei missään eläimissä. Eliöissä tunnetaan kaksi reittiä, DXP-reitti ja DXP-riippumaton-reitti, joiden kautta PLP:tä muodostuu.[2]

Kolibakteerin käyttämä DXP-reitti ja sen lähtöaineiden yksityiskohtaisempi muodostus.[27]

DXP-reitillä PLP:tä tuotetaan deoksiksyluloosi-5'-fosfaatista (DXP) ja 4-fosfohydroksi-L-treoniinista. Nämä lähtöaineet muodostuvat eri tavoin eliöstä riippuen. 4-hydroksitreoniini-4-fosfaattidehydrogenaasin (EC-numero 1.1.1.262) reaktio on:[28][2]

4-fosfohydroksi-L-treoniini + NAD+ → 3-amino-3-oksopropyylifosfaatti + CO2 + NADH

Pyridoksiini-5'-fosfaattisyntaasin (EC 2.6.99.2) reaktio on:[29][2]

deoksiksyluloosi-5'-fosfaatti + 3-amino-3-oksopropyylifosfaatti → pyridoksiini-5'-fosfaatti + Pi + 2 H2O

Pyridoksiini-5'-fosfaatti hapettuu PLP:ksi pyridoksaali-5'-fosfaattisyntaasilla (katso kohta vitameerien muunnos).

DXP-riippumattomalla-reitillä PLP:tä muodostuu PDX1- ja PDX2-entsyymien muodostamalla pyridoksaali-5'-fosfaattisyntaasilla (EC 4.3.3.6). Lähtöaineina on ribuloosi-5-fosfaatti, L-glutamiini ja D-glyseraldehydi-3-fosfaatti.[30][2]

Antagonistit

B6-vitamiinilla on antagonisteja, jotka estävät sen toimintaa eri tavoin – esimerkiksi ottaen sen paikan entsyymeissä, mutta suorittamatta sen toimintoja. Nämä aineet voivat kehoon päätyessään aiheuttaa B6-puutosta. Esimerkkejä ovat 4'-deoksipyridiini (CAS-numero 148-51-6), isoniatsidi,[3] ginkgotoksiini (CAS 1464-33-1),[31] toksopyrimidiini (CAS 73-67-6)[32] ja gyromitriini tai pikemminkin sen hajoamistuote, metyylihydratsiini.[33]

  • 4'-Deoksipyrimidiini
    4'-Deoksipyrimidiini
  • Ginkgotoksiini
    Ginkgotoksiini
  • Toksopyrimidiini
    Toksopyrimidiini

Nimet ja historia

1934 Paul György (1893–1976) sai rotilla aikaan pellagran kaltaista ihottumaa, jonka hän osoitti johtuvan tuntemattoman B-vitamiinin puutoksesta. Hän nimesi aineen "B6-vitamiiniksi".[34][35] Tuolloin tunnettiin tiamiini (B1) ja riboflaviini (B2). Vitamiinien B3, B4 ja B5 oli myös esitetty olevan olemassa, vaikkakaan niiden olemassaoloa ei oltu osoitettu varmuudella. B6-vitamiinin nimessä siis käytettiin numeroa 6 jottei se mene sekaisin näiden muiden tunnettujen ja ehdotettujen aineiden kanssa.[35]

Puhtaan B6-vitamiinin eristi ensimmäisenä 1938 Samuel Lepkovsky (1899–1984).[36][37] Pian tämän jälkeen samana vuonna aineen eristivät toisistaan riippumattomasti 4 muuta tutkijaryhmää.[35]

1939 Leslie Julius Harris (synt. 1898) ja Karl Folkers (1906–1997) selvittivät pyridoksiinin rakenteen, jonka he olettivat olevan B6-vitamiinin ainoa vitamiinina toimiva rakenne.[38][37] Samana vuonna P. György ja Robert E. Eckardt esittivät nimen "pyridoksiini" olevan sopiva nimitys aineelle muun muassa sen rakenteessa olevan pyridiinin vuoksi.[39][35]

1942 Esmond Emerson Snell (1914–2003) ja kollegat tekivät kasvatuskokeita Enterococcus faecalis -bakteereilla (entinen Streptococcus) havaiten olevan olemassa toistaiseksi tuntematon "pseudopyridoksiini", joka tehosti tuntemattomalla tapaa bakteerien kasvua jopa tuhatkertaisesti.[40][41] 1944 E. Snell esitti tiedejulkaisussa pyridoksiinin muuntuvan E. faecalis kasvatusliuosten autoklavoinnissa aldehydiksi tai amiiniksi, joilla on bakteereille isompi hyötyosuus kuin pyridoksiinilla.[42][41] Samassa tiedejulkaisun numerossa Karl Folkers ja kollegat esittivät pyridoksaalin (aldehydin) ja pyridoksamiinin (amiinin) rakenteet ja synteesit, jotka he olivat selvittäneet E. Snellin pyynnöstä.[43][41]

Lähteet
  • J Zempleni et al: Handbook of vitamins. 4. painos. Taylor & Francis, 2007. ISBN 9780849340222.
  • GF Combs et al: The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health. 3. painos. Elsevier Academic Press, 2008. ISBN 9780121834937.

Viitteet
  1. Combs, s. 55
  2. M Parra, S Stahl, H Hellmann: Vitamin B6 and Its Role in Cell Metabolism and Physiology. Cells, 22.7.2018, 7. vsk, nro 7. PubMed:30037155. doi:10.3390/cells7070084. ISSN 2073-4409. Artikkelin verkkoversio.
  3. Combs, s. 313–327
  4. PJ Stover, MS Field: Vitamin B-6. Advances in Nutrition, 7.1.2015, 6. vsk, nro 1, s. 132–133. PubMed:25593152. doi:10.3945/an.113.005207. ISSN 2161-8313. Artikkelin verkkoversio.
  5. Suomalaiset ravitsemussuositukset 2014, s. 49, 51. 5. painos. Valtion ravitsemusneuvottelukunta, 2018. ISBN 9789524538015. Teoksen verkkoversio.
  6. Opinion of the Scientific Committee on Food on the Tolerable Upper Intake Level of Vitamin B6 2000. Euroopan komissio. Viitattu 21.3.2019.
  7. K Dalton, MJT Dalton: Characteristics of pyridoxine overdose neuropathy syndrome. Acta Neurologica Scandinavica, 1987, 76. vsk, nro 1, s. 8–11. PubMed:3630649. doi:10.1111/j.1600-0404.1987.tb03536.x. ISSN 1600-0404. Artikkelin verkkoversio.
  8. B6db home bioinformatics.unipr.it. Viitattu 25.3.2019.
  9. Zempleni, s. 315–322
  10. L Valsta et al: Ravitsemus Suomessa - FinRavinto 2017 -tutkimus, s. 100. Terveyden ja hyvinvoinnin laitos, 2018. ISBN 9789523432383. Teoksen verkkoversio.
  11. MF Vrolijk et al: The vitamin B6 paradox: Supplementation with high concentrations of pyridoxine leads to decreased vitamin B6 function. Toxicology in vitro, lokakuu 2017, 44. vsk, s. 206–212. PubMed:28716455. doi:10.1016/j.tiv.2017.07.009. ISSN 1879-3177. Artikkelin verkkoversio.
  12. J Greslin, K Unna: Studies on the Toxicity and Pharmacology of Vitamin B6 (2-Methyl-3-Hydroxy-4,5-Bis-(hydroxymethyl)-Pyridine). Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 1.12.1940, 70. vsk, nro 4, s. 400–407. ISSN 0022-3565. Artikkelin verkkoversio.
  13. Overview on Tolerable Upper Intake Levels as derived by the Scientific Committee on Food (SCF) and the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) (pdf) EFSA. 2018. Viitattu 6.3.2019.
  14. Y Tong: Seizures caused by pyridoxine (vitamin B6) deficiency in adults: A case report and literature review. Intractable & Rare Diseases Research, toukokuu 2014, 3. vsk, nro 2, s. 52–56. PubMed:25343127. doi:10.5582/irdr.2014.01005. ISSN 2186-3644. Artikkelin verkkoversio.
  15. B Caballero et al: Encyclopedia of human nutrition, s. 340–343. Academic Press, 2013. ISBN 9780123848857. Teoksen verkkoversio.
  16. EM Nelson: Association of vitamin B6 deficiency with convulsions in infants. Public Health Reports, toukokuu 1956, 71. vsk, nro 5, s. 445–449. PubMed:13323208. ISSN 0094-6214. Artikkelin verkkoversio.
  17. Combs, s. 448
  18. I Vedrina-Dragojević, B Sebecić: Effect of frozen storage on the degree of vitamin B6 degradation in different foods. Zeitschrift Fur Lebensmittel-Untersuchung Und -Forschung, tammikuu 1994, 198. vsk, nro 1, s. 44–46. PubMed:8171918. ISSN 0044-3026.
  19. Combs, s. 528–560
  20. ME Ensminger et al: The concise encyclopedia of foods & nutrition, s. Ensminger, "Chapter 6 F". CRC Press, 1995. ISBN 9780849344558.
  21. CG Acevedo-Rocha et al: Microbial cell factories for the sustainable manufacturing of B vitamins. Current Opinion in Biotechnology, 2019, 56. vsk, s. 18–29. PubMed:30138794. doi:10.1016/j.copbio.2018.07.006. Artikkelin verkkoversio.
  22. M Eggersdorfer et al: ”Vitamins”, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, s. 95–99. American Cancer Society, 2000. ISBN 9783527306732. Teoksen verkkoversio.
  23. ENZYME entry 2.7.1.35 enzyme.expasy.org.
  24. ENZYME entry 1.4.3.5 enzyme.expasy.org.
  25. ENZYME entry 1.1.1.65 enzyme.expasy.org.
  26. C Wrenger et al: Analysis of the Vitamin B6 Biosynthesis Pathway in the Human Malaria Parasite Plasmodium falciparum. Journal of Biological Chemistry, 18.2.2005, 280. vsk, nro 7, s. 5242–5248. PubMed:15590634. doi:10.1074/jbc.M412475200. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  27. TB Fitzpatrick et al: Two independent routes of de novo vitamin B6 biosynthesis: not that different after all. The Biochemical Journal, 1.10.2007, 407. vsk, nro 1, s. 1–13. PubMed:17822383. doi:10.1042/BJ20070765. ISSN 1470-8728. Artikkelin verkkoversio.
  28. ENZYME entry 1.1.1.262 enzyme.expasy.org.
  29. EC 2.6.99.2 enzyme.expasy.org.
  30. ENZYME entry 4.3.3.6 enzyme.expasy.org.
  31. H Jang et al: Ginkgotoxin Induced Seizure Caused by Vitamin B6 Deficiency. Journal of Epilepsy Research, 31.12.2015, 5. vsk, nro 2, s. 104–106. PubMed:26819944. doi:10.14581/jer.15018. ISSN 2233-6249. Artikkelin verkkoversio.
  32. BG Haughton, HK King: Toxopyrimidine phosphate as an inhibitor of bacterial enzyme systems that require pyridoxal phosphate. Biochemical Journal, joulukuu 1958, 70. vsk, nro 4, s. 660–665. PubMed:13607425. ISSN 0264-6021. Artikkelin verkkoversio.
  33. A Wright et al: Amelioration of Toxic Effects of Ethylidene Gyromitrin (false Morel Poison) with Pyridoxine Chloride. Journal of Food Safety, 1981, 3. vsk, nro 3, s. 199–203. doi:10.1111/j.1745-4565.1981.tb00422.x. ISSN 1745-4565. Artikkelin verkkoversio. (Arkistoitu – Internet Archive)
  34. P György: Vitamin B2 and the Pellagra-like Dermatitis in Rats. Nature, maaliskuu 1934, nro 3361, s. 498–499. doi:10.1038/133498a0. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio.
  35. P György: The History of Vitamin B6. Introductory Remarks. Vitamins & Hormones, 1964, 22. vsk, s. 361–365. PubMed:14284110. doi:10.1016/S0083-6729(08)60343-X. ISSN 0083-6729. Artikkelin verkkoversio.
  36. S Lepkovsky: Crystalline Factor I. Science, 18.2.1938, 87. vsk, nro 2251, s. 169–170. PubMed:17740355. doi:10.1126/science.87.2251.169. ISSN 0036-8075. Artikkelin verkkoversio.
  37. IH Rosenberg: A history of the isolation and identification of vitamin B(6). Annals of Nutrition & Metabolism, 2012, 61. vsk, nro 3, s. 236–238. PubMed:23183295. doi:10.1159/000343113. ISSN 1421-9697. Artikkelin verkkoversio.
  38. SA Harris, K Folkers: Synthesis of Vitamin B6. Journal of the American Chemical Society, toukokuu 1939, 61. vsk, nro 5, s. 1245–1247. doi:10.1021/ja01874a069. ISSN 0002-7863. Artikkelin verkkoversio.
  39. RE Eckardt, P György: Vitamin B6 and Skin Lesions in Rats. Nature, syyskuu 1939, 144. vsk, nro 3646, s. 512. doi:10.1038/144512a0. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio.
  40. RJ Williams, BM Guirard, EE Snell: Occurrence in Natural Products of a Physiologically Active Metabolite of Pyridoxine. Journal of Biological Chemistry, 1.4.1942, 143. vsk, nro 2, s. 519–530. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  41. RL Hill, RD Simoni, N Kresge: Esmond E. Snell and the B Vitamins. Journal of Biological Chemistry, 1.4.2005, 280. vsk, nro 13, s. e10–e10. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  42. EE Snell: The Vitamin Activities of "Pyridoxal" and "Pyridoxamine". Journal of Biological Chemistry, 1.6.1944, 154. vsk, nro 1, s. 313–314. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  43. K Folkers, D Heyl, SA Harris: The Structure and Synthesis of Pyridoxamine and Pyridoxal. Journal of Biological Chemistry, 1.6.1944, 154. vsk, nro 1, s. 315–316. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.