我们自身无法合成的维生素和其他营养素被称为必需营养素。这是一个具有误导性的术语,因为“必需”通常意味着“重要”,但在营养学界,它指的是我们必须在饮食中获取它。例如,维生素Q,也称为泛醌,极其重要——它对线粒体中的细胞呼吸至关重要——但它不被认为是必需的,因为我们的细胞可以从现有的物质中合成这种生物分子。
在必需微量营养素方面,人类的饮食需求非常高,比其他动物都要高。这很可能源于我们祖先过去饮食丰富多样,获取维生素和矿物质从未遇到过挑战。正如我之前写过的,我们需要在饮食中摄取维生素C,而大多数动物则不需要,因为一位远古祖先在经历导致维生素C合成基因失活的突变时,饮食中已经含有丰富的维生素C。维生素D缺乏症的故事是我们谱系中另一个奇特的进化例子,你可以在这里阅读。
我们的身体拥有许多不一定符合良好设计原则的特征。然而,维生素B12可能是其中最糟糕的“罪魁祸首”之一。
必需与重要
维生素B12实际上指的是一族密切相关的分子,称为钴胺素,之所以这样命名,是因为它们在其结构中包含一种叫做钴的元素离子。事实上,这是钴元素唯一已知的生物学用途,因此它有时在人类饮食中被称为“超微量元素”。但它对我们的生存至关重要——我们身体的每一个细胞都需要B12才能正常运作。我们需要它来制造脂肪酸、氨基酸以及复制和修复DNA。神经系统尤其依赖B12,因为许多脂肪酸被用来制造髓磷脂,这是包裹我们神经元和神经束的鞘。
B12缺乏会导致一种称为巨幼细胞性贫血的疾病,或者在另一部分B12缺乏患者中,会导致神经系统疾病。患者往往属于其中一类。这种状况类似于癌症化疗的一些副作用,并且有相同的根本原因:快速分裂的细胞对DNA合成受损特别敏感。我们骨髓中产生血细胞的干细胞是体内最活跃分裂的细胞之一,因此,当DNA合成受损时,无论是由于化疗药物还是维生素B12缺乏,我们的血细胞计数都会下降,消耗我们的精力,削弱我们的免疫系统。如果这种情况持续太久,可能会危及生命。

(图片来源:Cozine/Shutterstock)
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B12是人类饮食中唯一必须来自动物产品的营养素。B12的最佳来源是肉类,包括红肉和白肉,鱼和海鲜。鸡蛋和牛奶也含有一些B12。然而,植物和真菌不需要B12,因此不含任何B12。严格的素食者别无选择,只能通过强化豆奶或杏仁奶等方式补充B12。
这就引出了一个问题:如果动物产品是B12的唯一来源,那么食草动物是如何生存的?
制造者文化
秘密在于它们的肠道。食草动物的肠道中寄生着能够为它们制造维生素B12的细菌。这是一种共生关系,食草动物提供稳定的食物供应和舒适的家园,而细菌则分泌B12,食草动物随后吸收。
这种安排可能让你觉得熟悉,因为人类与产生维生素K的细菌也有类似的共生关系。你可能从未听说过它,因为我们不必担心摄取这种特定的维生素。相反,居住在我们大肠中的几种不同的细菌会制造并分泌维生素K,我们从那里吸收。由于维生素K对血液凝固至关重要,如果没有这种肠道共生,我们将陷入大麻烦。事实上,长期服用强效抗生素的副作用之一就是凝血功能受损,因为抗生素会清除我们肠道中的细菌,导致我们暂时性缺乏维生素K。
如果我们拥有与B12相同的机制似乎会很有帮助——事实上,我们确实有。事实上,许多与我们制造维生素K相同的细菌也会产生B12。那么问题出在哪里呢?
肠道错位
原来是管道设计不当的问题。那些好心为我们制造这种营养素的细菌生活在我们的大肠中,但我们只能在我们的小肠中吸收它。因为在胃肠道的流动顺序中,小肠位于大肠之前,我们最终会将肠道细菌产生的B12直接排入厕所,而不是吸收它。真是浪费!
如果你想知道,一项研究确实发现,人类粪便中的钴胺素含量足以作为维生素B12的充足饮食来源。不过,我不建议你从厕所获取B12。
这种胃肠道功能障碍的出现究竟是如何发生的,在很大程度上仍是个谜。大多数灵长类动物是食草动物,事实上,我们所有的猿类同胞都完全或主要以植物为食。因此,我们很可能起源于一个长期的素食祖先。在我们的祖先以植物为生数百万年的时间里,他们肯定能够捕获肠道中的细菌所制造的维生素B12,否则他们就不会幸存下来。一旦我们的祖先开始 scavenging 肉类和骨髓,他们就获得了稳定的饮食维生素B12来源,当我们将狩猎发展起来后,这种来源就变得更加丰富。一定是在我们进化的这个肉食阶段,我们开始在小肠而不是大肠吸收B12。我们现在就陷入了这种奇怪的安排,至少在这个非常狭窄的意义上,这使得人类成为专性食肉动物。
进化不是通往更完美形态的直线路径。它有迂回曲折,也有许多逃脱自然选择的严密审视的怪癖。我们与B12的关系只是使我们变得独一无二的众多特征之一,无论好坏。














