Vitamin B1 (Tiamin. Antinevrtični vitamin). Kemijska struktura in lastnosti vitamina B1 Reakcije, ki vključujejo vitamin B1

Črni kruh, žitarice, grah, fižol, meso, kvas.

Dnevna potreba

Struktura

Struktura vitamina B1.

Vitamin B 1- To je snov, v kateri je določen pirimidinski obroč, povezan s tiazolnim obročem. Koencimska oblika vitamina je tiamin difosfat.

Presnova

Absorbira se v tankem črevesu kot prosti tiamin. Vitamin se fosforilira neposredno v ciljni celici. Približno 50 % celotnega B 1 je v mišicah, približno 40 % v jetrih. Telo ne vsebuje več kot 30 dnevnih odmerkov vitamina naenkrat.

Biokemijske funkcije

1. Je del tiamin difosfata (TDF), ki je koencim:
   • encim transketolaza pentozofosfatne poti, v kateri nastaja riboza, ki je potrebna za sintezo nukleinskih kislin DNA in RNA, ter NADPH, ki se uporablja v reakcijah sinteze snovi;
   • encimi piruvat dehidrogenaza in α-ketoglutarat dehidrogenaza, ki sodelujeta pri energetski presnovi.
2. Vključen je v živčno tkivo v sestavi tiamin trifosfata, ki sodeluje pri prenosu živčnih impulzov.
3. Drugi derivati ​​vitamina so zaviralci monoaminooksidaze, ki prispevajo k podaljšanemu delovanju kateholaminov v centralnem živčnem sistemu.

Hipovitaminoza

Vzrok

Pomanjkanje hrane, pa tudi presežek pijač, ki vsebujejo alkohol ali živil z ogljikovimi hidrati, kar poveča potrebo po vitaminu.

Klinična slika

Bolezen "beriberi" ali "okovi za noge" je kršitev presnove prebavnega, srčno-žilnega in živčnega sistema zaradi nezadostne energetske in plastične presnove.

S strani živčnega tkiva opazimo naslednje:

• polinevritis: zmanjšana periferna občutljivost, izguba nekaterih refleksov, bolečine vzdolž živcev;
• encefalopatija: Wernickejev sindrom - zmedenost, motena koordinacija, halucinacije, oslabljena vidna funkcija, Korsakovov sindrom - retrogradna amnezija, nezmožnost absorbiranja novih informacij, zgovornost.

S strani srčno-žilnega sistema pride do kršitve srčnega ritma, bolečine v srcu in povečanja njegove velikosti.

V prebavilih je motena sekretorna in motorična funkcija, pojavi se črevesna atonija in zaprtje, apetit izgine, zmanjša se kislost želodčnega soka.

Tiamin adenozin trifosfat

Tiamin adenozin trifosfat (ATPT) ali tiaminil adenozin trifosfat je bil pred kratkim odkrit v E. coli, kjer se kopiči kot posledica ogljičnega stradanja. Pri E. coli lahko ATPT predstavlja do 20 % celotnega tiamina. Poleg tega je v manjših količinah prisoten v kvasovkah, koreninah višjih rastlin in živalskih tkivih.

Adenozin tiamin difosfat

Adenozin tiamin difosfat (ATPP) ali tiaminilirani ADP obstaja v majhnih količinah v jetrih vretenčarjev, vendar njegova vloga še vedno ni znana.

Pomanjkanje tiamina

Derivati ​​tiamina in od tiamina odvisni encimi so prisotni v vseh celicah telesa, zato pomanjkanje vpliva na vse organske sisteme. Živčni sistem je še posebej občutljiv na pomanjkanje tiamina zaradi njegove odvisnosti od oksidativnega metabolizma. Pomanjkanje tiamina je običajno subakutno in lahko povzroči presnovno komo in smrt. Pomanjkanje tiamina je lahko posledica podhranjenosti, prehrane, bogate s tiaminazo (surove sladkovodne ribe, surove školjke, praproti) in/ali živil z visoko vsebnostjo anti-tiaminskih faktorjev (čaj, kava, katehu oreščki), hude prehranske motnje, povezane z s kroničnimi boleznimi, kot so alkoholizem, gastrointestinalne motnje, HIV, AIDS in pogosto bruhanje. Domneva se, da veliko ljudi s sladkorno boleznijo trpi zaradi pomanjkanja tiamina, kar je lahko povezano z nekaterimi možnimi zapleti. Sindromi pomanjkanja tiamina vključujejo beriberi, Wernicke-Korsakoffov sindrom in optično nevropatijo. Tiamin se lahko uporablja tudi za zdravljenje izgube spomina pri Alzheimerjevi in ​​alkoholni možganski bolezni.

Alzheimerjeva bolezen

Pomanjkanje tiamina ima lahko škodljive učinke na holinergični sistem. Pri Alzheimerjevi bolezni se lahko od tiamina odvisni encimi spremenijo; zato imajo lahko farmakološki odmerki tiamina (3 do 8 g / dan peroralno) blag ugoden učinek pri Alzheimerjevi demenci. Fursultiamin (TTFD), derivat tiamina, ima zmeren ugoden učinek pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo kot alternativno zdravljenje visokih odmerkov tiamin hidroklorida. Mehanizem in etiologija učinkov tiamina na Alzheimerjevo bolezen še vedno nista jasna, dokazi o njegovi učinkovitosti pa še niso v celoti potrjeni.

Vzemi

Beriberi je nevrološka in srčno-žilna bolezen. Tri glavne oblike bolezni so suhi beriberi, mokri beriberi in beriberi pri dojenčkih.
Za suhi beriberi je značilna predvsem periferna nevropatija, to je simetrična okvara senzoričnih, motoričnih in refleksnih funkcij, ki prizadenejo distalne in ne proksimalne segmente okončin in povzročijo bolečino telečnih mišic.
Vendar pa je bilo nedavno ugotovljeno, da se periferna nevropatija (mravljinčenje ali odrevenelost v okončinah), povezana s pomanjkanjem tiamina, lahko pojavi tudi z aksonsko nevropatijo (delna paraliza ali izguba občutljivosti). Periferna nevropatija se lahko kaže s subakutno aksonsko motorično nevropatijo, ki posnema Guillain-Barréjev sindrom; ali kot subakutna senzorična ataksija.
Mokri beriberi je bil poleg periferne nevropatije povezan z zmedenostjo, atrofijo mišic, edemom, tahikardijo, kardiomegalijo in kongestivnim srčnim popuščanjem.
Beriberi pri dojenčkih se pojavi pri dojenčkih, ki dojijo, če ima mati pomanjkanje tiamina (ki se morda ne kaže navzven). Motnja pri dojenčkih se lahko kaže v obliki srčne, afonične ali psevdominingitisa. Dojenčki s srčnim beriberijem pogosto jokajo glasno in kričeče, opazimo pa tudi bruhanje in tahikardijo. Konvulzije niso redke in če se tiamin ne vnese hitro v otrokovo telo, lahko pride do smrti. Po uvedbi tiamina se izboljšanje praviloma opazi v 24 urah. Izboljšanje periferne nevropatije lahko zahteva večmesečno zdravljenje s tiaminom.

Alkoholna bolezen možganov

Živčne in druge podporne celice (kot so glialne celice) v živčnem sistemu potrebujejo tiamin. Primeri nevroloških motenj, povezanih z zlorabo alkohola, vključujejo Wernickejevo encefalopatijo (EV, Wernicke-Korsakoffov sindrom) in Korsakoffovo psihozo (alkoholni amnestični sindrom), pa tudi kognitivne motnje različnih stopenj. Wernickejeva encefalopatija je najpogostejša manifestacija pomanjkanja tiamina v zahodni družbi, čeprav se lahko pojavi tudi pri bolnikih s podhranjenostjo in drugimi vzroki, kot so bolezni prebavil, okužbe z virusom HIV-AIDS, prekomerna uporaba parenteralne glukoze ali prenajedanje brez zadostnih količin B-vitamina. dodatki. Za to presenetljivo nevropsihiatrično motnjo so značilni paraliza gibov oči, motnje v stoje in hoji ter izrazito poslabšanje duševnih funkcij.

Optična nevropatija

Pri pomanjkanju tiamina lahko opazimo tudi optično nevropatijo, za katero je značilna obojestranska izguba vida, centrocekalni skotom in motnje barve. Oftalmološka analiza običajno pokaže dvostranski papiledem v akutni fazi in dvostransko atrofijo vidnega živca.

Alkoholiki imajo pomanjkanje tiamina iz naslednjih razlogov:
Neustrezen vnos hranil: Alkoholiki običajno zaužijejo manj tiamina, kot je priporočeno.
Zmanjšana absorpcija tiamina iz prebavil: aktivni transport tiamina v enterocite je moten zaradi akutne izpostavljenosti alkoholu.
Zaloge tiamina v jetrih se zmanjšajo zaradi jetrne steatoze ali fibroze.
Motnja porabe tiamina: zaradi kroničnega uživanja alkohola je tudi nezadostna raven, ki je potrebna, da se tiamin veže na encime, ki uporabljajo tiamin v celici. Neučinkovita uporaba tiamina, ki pride v celico, dodatno poslabša pomanjkanje.
Etanol sam po sebi zavira transport tiamina v prebavilih in blokira fosforilacijo tiamina kot njegovega kofaktorja (TDF).
Menijo, da se Korsakoffov sindrom (poslabšanje delovanja možganov) pojavi pri bolnikih, pri katerih je bila sprva diagnosticirana EV. Gre za amnestično-konfabulacijski sindrom, za katerega so značilna retrogradna in anterogradna amnezija, oslabljene konceptualne funkcije ter zmanjšana spontanost in iniciativa. Z izboljšano prehrano in prenehanjem uživanja alkohola se odpravijo nekatere motnje, povezane s pomanjkanjem tiamina, zlasti slabo delovanje možganov, v hujših primerih pa Wernicke-Korsakoffov sindrom pušča nepopravljive poškodbe.

Pomanjkanje tiamina pri perutnini

Ker večina hrane, ki se uporablja v krmi za perutnino, vsebuje dovolj vitaminov za zadovoljitev njihovih potreb, ta "komercialna" prehrana ne povzroča pomanjkanja vitaminov pri perutnini. Tako so vsaj mislili v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Starejši piščanci kažejo znake pomanjkanja vitaminov 3 tedne po začetku prehrane s pomanjkanjem. Pri mladih piščancih se lahko ti znaki začnejo pojavljati že pri starosti 2 tednov. Pri mladih piščancih se bolezen začne nenadoma. Opažajo se anoreksijo in nestabilno hojo. Kasneje se pojavijo mišično-skeletne motnje, ki se začnejo z vidno paralizo fleksorjev prstov. Značilen položaj se imenuje "gledanje v zvezde", ko telo piščanca "nasloni na skočni sklep in glavo v opistotonusu". Odziv telesa na vnos vitamina je precej hiter, izboljšanje se pojavi v nekaj urah. Diferencialna diagnoza vključuje pomanjkanje riboflavina in ptičji encefalomielitis. Pri pomanjkanju riboflavina so značilen simptom stisnjeni prsti. Mišični tremor je značilen za infekcijski encefalomielitis. Terapevtska diagnoza se lahko postavi šele po zdravljenju prizadetih ptic s tiaminom. Če v nekaj urah ne opazimo nobenega odziva, lahko izključimo pomanjkanje tiamina.

Pomanjkanje tiamina pri prežvekovalcih

Poliencefalomalacija (PEM) je najpogostejša motnja pomanjkanja tiamina pri mladih prežvekovalcih in neprežvekovalcih. Simptomi PEM vključujejo obilno, a prehodno drisko, letargijo, krožno gibanje, opazovanje zvezd ali opistotonus (konvulzivno iztegovanje glave ob vratu) in tresenje mišic. Najpogostejši vzrok je krmljenje živali z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov, kar vodi v razmnoževanje bakterij, ki proizvajajo tiaminazo, možen je tudi vnos tiaminaze s hrano (npr. iz praproti) ali zaviranje absorpcije tiamina z visokim vnosom žvepla. Drug vzrok PEM je okužba s Clostridium Sporogenes ali Bacillus aneurinolyticus. Te bakterije proizvajajo tiaminaze, ki povzročajo hudo pomanjkanje tiamina pri prizadetih živalih.

Idiopatska paralitična bolezen pri divjih pticah, ribah in sesalcih

Pomanjkanje tiamina je bilo nedavno ugotovljeno kot vzrok paralitične bolezni, ki prizadene divje ptice v regiji Baltskega morja od leta 1982. S to boleznijo imajo ptice med mirovanjem težave pri ohranjanju kril v zloženem položaju vzdolž telesa, izgubijo sposobnost letenja in glasu, možna je tudi paraliza kril in nog ter smrt. Bolezen prizadene predvsem ptice, ki tehtajo 0,5-1 kg, kot so galeb (Larus argentatus), navadni škorec (Sturnus vulgaris) in navadna jega (Somateria mollissima). Raziskovalci ugotavljajo: "Zaradi dejstva, da preučevane vrste zasedajo širok spekter ekoloških niš in položajev v prehranjevalnem spletu, ne zanikamo možnosti, da bi lahko zaradi pomanjkanja tiamina trpeli tudi drugi razredi živali." V okrožjih Bleking in Skåne (južna Švedska) se je v začetku 2000-ih začel množični pogin ptic, zlasti sledovih galebov. V zadnjem času so bile prizadete tudi vrste drugih razredov. V znameniti reki Mörrumsån se je v zadnjih letih povečala smrtnost lososa (Salmo salar). V nenavadno velikem številu trpi tudi sesalec evroazijski los (Alces аlces). Analiza je pokazala, da je pomanjkanje tiamina pogost vzrok teh nesreč. Aprila 2012 je upravni organ okrožja Bleking menil, da je situacija tako zaskrbljujoča, da je zaprosila švedsko vlado za temeljitejšo preiskavo.

Analiza in diagnostično testiranje

Pozitivno diagnozo pomanjkanja tiamina lahko postavimo z merjenjem aktivnosti encima transketolaze v eritrocitih (kvantitativna analiza aktivacije eritrocitne transketolaze). Tiamin in njegove fosfatne derivate je mogoče zaznati tudi neposredno v krvnem obtoku, tkivih, hrani, živalski krmi in farmacevtskih izdelkih po pretvorbi tiamina v njegov fluorescenčni derivat tiokrom (tiokromna analiza) in ločitvi z visoko zmogljivo tekočinsko kromatografijo (HPLC). V zadnjih letih se kot potencialne alternativne metode za določanje in spremljanje tiamina v vzorcih pojavlja vse več kapilarne elektroforeze in kapilarnih encimskih reakcij. Normalna koncentracija tiamina v krvi EDTA (kri z etilendiamintetraocetno kislino) je približno 20-100 μg / L.

Genetske bolezni

Genetske bolezni, povezane z motenim transportom tiamina, so redke, a resne. Od tiamina odvisna megaloblastna anemija (TZMA) s sladkorno boleznijo in senzorinevralno izgubo sluha je avtosomno recesivna motnja, ki jo povzročajo mutacije v genu SLC19A2, transporterju tiamina z visoko afiniteto. Bolniki s TZMA ne kažejo znakov sistemskega pomanjkanja tiamina, saj se v transportnem sistemu tiamina predpostavlja redundanca. To je privedlo do odkritja drugega transporterja tiamina z visoko afiniteto, SLC19A3. Leejeva bolezen (subakutna nekrotizirajoča encefalomielopatija) je dedna motnja, ki prizadene predvsem otroke v zgodnjih letih življenja in je vedno usodna. Patološke podobnosti med Leejevo boleznijo in EV vodijo v domnevo, da jih povzroča neka okvara v presnovi tiamina. Najbolj dosledne so bile informacije o anomalijah pri aktivaciji kompleksa piruvat dehidrogenaze. Druge motnje, ki so vključevale domnevno vlogo tiamina, so subakutna nekrotizirajoča encefalomielopatija, paraneoplastični sindrom in nigerijska sezonska ataksija. Poleg tega so poročali o več dednih motnjah encimov, odvisnih od TDP, ki se lahko odzovejo na zdravljenje s tiaminom.

Zgodovina

Tiamin je bil prvi vodotopen vitamin, ki je bil opisan. Njegovo odkritje je povzročilo številna druga odkritja in nastanek samega koncepta "vitaminov". Leta 1884 je Kanehiro Takaki (1849-1920), glavni kirurg japonske mornarice, zavrnil takrat prevladujočo mikrobno teorijo o pomanjkanju vitaminov in predlagal, da je bolezen lahko povezana s pomanjkanjem hrane. Z izboljšanjem prehrane mornarjev na vojni ladji je ugotovil, da je zamenjava belega riža (ki je bil osnova njihove prehrane) z ječmenom, mesom, mlekom, kruhom, zelenjavo povzročila skoraj popolno odpravo pomanjkanja vitaminov med 9-mesečno plovbo po morju. Ker pa je Takaki svoji prehrani dodal najrazličnejše živil, je bilo napačno sklenjeno, da je povečan vnos dušika koristen, saj vitamini takrat niso bili poznani. Poleg tega predstavniki mornarice niso mogli biti prepričani o potrebi po tako dragem programu izboljšanja prehrane, še posebej, ker je veliko moških še med rusko-japonsko vojno 1904-1905 še naprej umiralo zaradi pomanjkanja vitamina. Toda leta 1905, potem ko so v riževih otrobih našli antivitaminski faktor (odstranjeni iz belega riža s predelavo) in rjavi ječmenov riž, je bil Takaki nagrajen z nazivom baron, po katerem je dobil vzdevek "ječmenov baron". Leta 1897 je Christian Eikmann (1858-1930), vojaški zdravnik v nizozemski vzhodni Indiji, odkril, da so ptice, ki jedo kuhan brušen riž, začele razvijati paralizo, ki jo je mogoče pozdraviti tako, da ptice nehamo hraniti z brušenim rižem. Trdil je, da se beriberi razvije zaradi živčnega "strupa" v endospermu riža, zunanje plasti žita pa dajejo telesu zaščito. Njegov pomočnik Gerrit Gridgins (1865-1944) je leta 1901 pravilno razložil povezavo med prekomernim uživanjem brušenega riža in pomanjkanjem vitaminov. Ugotovil je, da zunanje plasti riževega zrna vsebujejo hranila, ki jih telo potrebuje, ki se odstranijo z mletjem. Leta 1929 je bil Eikman končno nagrajen z Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino, ker so njegova opažanja privedla do odkritja vitaminov. Ime tem spojinam je dal Kazimir Funk. Leta 1911 je Casimir Funk iz riževih otrobov izoliral antinevrtično snov, ki jo je imenoval "vitamini" (ob predpostavki, da vsebujejo amino skupino). Leta 1926 sta nizozemska kemika Barend Konrad Petrus Jansen (1884-1962) in njegov najbližji sodelavec Frederic Willem Donath (1889-1957) uspela izolirati in kristalizirati učinkovino, katere strukturo je leta 1934 določil Runnels Robert Williams. (1886-1965), kemik iz ZDA. Ista skupina je leta 1936 sintetizirala tiamin ("vitamin, ki vsebuje žveplo"). Tiamin je bil prvotno imenovan "aneurin" (vitamin za boj proti nevritisu). Sir Rudolph Peters iz Oxforda je predstavil golobe, katerih prehrana je bila brez tiamina, kot model za razumevanje, kako lahko pomanjkanje tiamina povzroči fiziološke simptome beri-beri. Dejansko hranjenje golobov z brušenim rižem povzroči lahko prepoznavno krčenje vratnih in glavonih mišic, imenovano opistotonus. V odsotnosti zdravljenja je žival po nekaj dneh poginila. Uvedba tiamina v fazi opistotonusa vodi do popolne ozdravitve živali v 30 minutah. Ker pred in po zdravljenju s tiaminom v golobjih možganih niso opazili morfoloških sprememb, je Peters uvedel koncept "biokemične poškodbe". Ko sta Lochman in Schuster (1937) pokazala, da je difosforiliran derivat tiamina (tiamin difosfat, TDP) kofaktor, potreben za oksidativno dekarboksilacijo piruvata (reakcija, ki je danes znana kot dehidrogenaza, katalizirana s piruvatom), se je zdelo, da je mehanizem delovanja tiamina v celičnem metabolizmu je bilo pojasnjeno. Ta pogled se zdaj zdi preveč poenostavljen: piruvat dehidrogenaza je le eden od več encimov, ki jih potrebuje tiamin difosfat kot kofaktor, od takrat pa so bili odkriti tudi drugi derivati ​​tiamin fosfata, ki lahko vplivajo tudi na simptome, ki jih opazimo pri pomanjkanju tiamina. Nazadnje, mehanizem, s katerim tiaminski fragment TDP manifestira svojo funkcijo kot koencima, ko je proton substituiran na položaju 2 na tiazolnem obroču, je leta 1958 odkril Ronald Breslow.

Raziskave

Raziskave na tem področju se ukvarjajo predvsem z mehanizmi, s katerimi pomanjkanje tiamina vodi do smrti nevronov v zvezi s psihozo Wernicke-Korsakoff. Druga pomembna tema se osredotoča na razumevanje molekularnih mehanizmov, vključenih v katalizo TDF. Študija se je osredotočila na razumevanje možnih nekofaktorskih vlog drugih derivatov, kot sta TTF in ATP.

Pomanjkanje tiamina in selektivna nevronska smrt

Eksperimentalna polinevropatija, ki jo povzroča beriberi, pri piščancih je lahko dober primer za preučevanje te oblike nevropatije glede na diagnozo in zdravljenje. Študije na podganah so odkrile povezavo med pomanjkanjem tiamina in karcinogenezo debelega črevesa. Podgane so bile uporabljene tudi pri študiji Wernickejeve encefalopatije. Podgane brez tiamina so klasičen model sistemskega oksidativnega stresa, ki se uporablja v raziskavah Alzheimerjeve bolezni.

Katalitični mehanizmi encimov, odvisnih od tiamin difosfata

Veliko del je posvečenih razumevanju razmerja med TDP in TDP odvisnimi encimi v katalizi.

Nekofaktorske vloge derivatov tiamina

Večina celic številnih organizmov, vključno z bakterijami, glivami, rastlinami in živalmi, vsebuje tiaminske spojine, ki niso TDF. Med temi spojinami sta tiamin trifosfat (TTP) in adenozin tiamin trifosfat (ATP), ki imata ne-kofaktorski vlogi, čeprav trenutno ni natančno znano, v kolikšni meri vplivata na simptome bolezni.

Novi derivati ​​tiamina

Nove derivate tiamin fosfata še vedno odkrivajo, kar poudarja kompleksnost presnove tiamina. Derivati ​​tiamina z izboljšano farmakokinetiko so lahko učinkoviti pri lajšanju simptomov pomanjkanja tiamina in drugih s tiaminom povezanih bolezni, kot je motena presnova glukoze pri sladkorni bolezni. Te spojine vključujejo alitiamin, prosultiamin, fursultiamin, benfotiamin in druge.

Obstojni karbeni

Produkcijo furoina iz furfurala katalizira tiamin prek relativno stabilnega karbena (organska molekula, ki vsebuje nevezane elektronske valenčne pare v središču ogljika). Ta reakcija, ki jo je leta 1957 preučil R. Breslow, je bil prvi dokaz obstoja obstojnih karbenov.

Ministrstvo za zdravje Republike Belorusije

Izobraževalna ustanova

"Gomelska državna medicinska univerza"

Oddelek ________________________________________________

Razpravljalo na sestanku oddelka (MK ali TSUNMS) ____________________

št. protokola _______

Biološka kemija

za _____ študente 2. _____ letnika ___ medicinska ___________________ fakulteta

Tema: ___ Vitamini 2

Čas__90 minut ___________________

Vzgojni in vzgojni cilji:

Oblikovati predstavo o strukturi, presnovi in ​​molekularnih mehanizmih delovanja vodotopnih vitaminov. Preprečevanje hipovitaminoze pod stresom.

1.Topen v vodi

LITERATURA

1..Osnove biokemije: A. White, F. Hendler, E. Smith, R. Hill, I. Lehman.-M. knjiga,

1981, letnik 3, str. 1703-1757.

2 .. Prehrana pri preprečevanju in zdravljenju raka - T.S. Morozkina., K.K. Dalidovich.

Minsk, 1998

3 . Human Biochemistry :, R. Marry, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell. - M. Book, 2004.

4. Vizualna biokemija: Kohlman., Rem K.-G-M. knjiga 2004

5. Spiričev

MATERIALNA PODPORA

1.Multimedijska predstavitev

IZRAČUN UČNEGA ČASA

Skupaj: 90 minut

Vitamin B1 (tiamin. Antinevrtični vitamin)

Kemična struktura in lastnosti... Vitamin B 1 je bil prvi vitamin, ki ga je K. Funk leta 1912 izoliral v kristalni obliki. Kasneje je bila izvedena njegova kemična sinteza. Njegovo ime je tiamin- ta vitamin je bil pridobljen zaradi prisotnosti atoma žvepla in amino skupine v njegovi molekuli.

Tiamin je sestavljen iz 2 heterocikličnih obročev - aminopirimidina in tiazola. Slednji vsebuje katalitično aktivno funkcionalno skupino - ogljikov anion (relativno kisli ogljik med žveplom in dušikom).

Tiamin se dobro zadržuje v kislem okolju in prenese segrevanje na visoke temperature. V alkalnem okolju, na primer pri peki testa z dodatkom sode ali amonijevega karbonata, se hitro razgradi.

Presnova... V prebavilih se različne oblike vitamina hidrolizirajo, da nastane prosti tiamin. Večina tiamina se absorbira v tankem črevesu s posebnim mehanizmom aktivnega transporta, preostanek njegove količine razgradi tiaminaza črevesnih bakterij. S pretokom krvi absorbirani tiamin najprej pride v jetra, kjer ga fosforilira tiamin pirofosfokinaza, nato pa se prenese v druge organe in tkiva.

TPP kinaza

ATP + tiamin tiamin pirofosfat + AMP

Obstaja mnenje, da je glavna transportna oblika tiamina TMP.

V Itamin B 1 je prisoten v različnih organih in tkivih tako v obliki prostega tiamina kot njegovih fosforjevih estrov: tiamin monofosfat (TMP), tiamin difosfat (TDF, sinonimi: tiamin pirofosfat, TPP, kokarboksilaze a) in tiamin trifosfat (TTF).

TTF - sintetizira se v mitohondrijih z encimom TPP-ATP-fosfotransferaza:

transferesis

TPP + ATP TDF + AMP

Glavna oblika koencima (60-80% celotne znotrajcelične vsebnosti) je TPP.

TTF igra pomembno vlogo pri presnovi živčnega tkiva. Če je njegova tvorba motena, se razvije nekrotizirajoča encefalopatija.

Po razpadu koencimov se prosti tiamin izloči z urinom in se določi kot tiokrom.

Biokemijske funkcije... Vitamin B 1 v obliki TPP je sestavni del encimov, ki katalizirajo reakcije neposredne in oksidativne dekarboksilacije ketonskih kislin.

Udeležba TPP v reakcijah dekarboksilacije ketonskih kislin je razložena s potrebo po povečanju negativnega naboja ogljikovega atoma karbonila keto kisline v prehodnem, nestabilnem stanju:

О - С - C = O CO 2 + - C = O

Prehodno stanje keto kisline

Prehodno stanje stabilizira TPP z delokalizacijo negativnega naboja ogljikovega aniona tiazolnega obroča, ki igra vlogo nekakšnega odteka elektronov. Kot rezultat te protonacije nastane aktivni acetaldehid (hidroksietil-TPP).

Aminokislinski ostanki beljakovin imajo šibko sposobnost izvajanja tega, kar zlahka naredi TPP, zato apoproteini potrebujejo koencim. TPP je togo povezan z apoencimom multiencimskih kompleksov α-hidroksiketokislinskih dehidrogenaz (glej spodaj).

piruvična kislina (PVC).

1... Vpletenost TPP v reakcijo neposredne dekarboksilacije pirovične kisline (PVA). Pri dekarboksilaciji PVA s piruvat dekarboksilazo nastane acetaldehid, ki se pod vplivom alkoholne dehidrogenaze pretvori v etanol.TPP je nenadomestljiv kofaktor piruvat dekarboksilaze. Kvas je bogat s tem encimom.

Oksidativna dekarboksilacija PVCA katalizira piruvat dehidrogenaza... Kompleks piruvat dehidrogenaze vsebuje več strukturno sorodnih encimskih proteinov in koencimov (glej poglavje) TPP katalizira začetno reakcijo dekarboksilacije PVC. Ta reakcija je identična tisti, ki jo katalizira piruvat dekarboksilaza. Vendar za razliko od slednjega piruvat dehidrogenaza ne pretvori vmesnega hidroksietil-TPP v acetaldehid. Namesto tega se hidroksietilna skupina prenese na naslednji encim v multiencimski strukturi kompleksa piruvat dehidrogenaze.

Oksidativna dekarboksilacija PVC je ena ključnih reakcij pri presnovi ogljikovih hidratov. Zaradi te reakcije je PVC, ki nastane med oksidacijo glukoze, vključen v glavno presnovno pot celice - Krebsov cikel, kjer se s sproščanjem energije oksidira v ogljikov dioksid in vodo. Tako se zaradi reakcije oksidativne dekarboksilacije PVC ustvarijo pogoji za popolno oksidacijo ogljikovih hidratov in izkoristek vse v njih vsebovane energije. Poleg tega aktivna oblika ocetne kisline, ki nastane pod delovanjem kompleksa PDH, služi kot vir za sintezo številnih bioloških produktov: maščobnih kislin, holesterola, steroidnih hormonov, acetonskih teles in drugih.

Oksidativna dekarboksilacija α-ketoglutatarata katalizira α – Ketogluta-ratdehidrogenaza... Ta encim je del Krebsovega cikla. Struktura in mehanizem delovanja kompleksa α-ketoglutarat dehidrogenaze sta podobna piruvat dehidrogenazi, t.j. TPP katalizira tudi začetno stopnjo pretvorbe keto kisline. Tako je nemoteno delovanje tega cikla odvisno od stopnje oskrbe celice s TPF.

Poleg oksidativnih transformacij PVCL in α-ketoglutarata TPF sodeluje pri oksidativna dekarboksilacija ketonskih kislin z razvejanim ogljikovim skeletom(deaminacijski produkti valina, izolevcina in levcina). Te reakcije igrajo pomembno vlogo pri procesu izrabe aminokislin in s tem beljakovin v celici.

3. TPF - koencim transketolaza ... Transketolaza – encim pentozofosfatne poti oksidacije ogljikovih hidratov . Fiziološka vloga te poti je, da je glavni dobavitelj NADPH. H + in riboza-5-fosfat. Transketolaza prenaša bikarbonske fragmente iz ksilulozo-5-fosfata v ribozo-5-fosfat, kar vodi do tvorbe trioznega fosfata (3-fosfoglicerol aldehida) in sladkorja 7 C (sedoheptuloza-7-fosfat). TPP je potreben za stabilizacijo ogljikovega aniona, ki nastane med cepitvijo C2-C3 vezi ksilulozo-5-fosfata.

4 ... Vitamin B 1 sodeluje pri sinteza acetilholina katalizira tvorbo acetil-CoA, substrata za acetilacijo holina, v reakciji piruvat dehidrogenaze.

5. Poleg sodelovanja v encimskih reakcijah lahko tiamin izvaja in ne-koencimske funkcije , katerega poseben mehanizem je treba še pojasniti. Menijo, da je tiamin vpleten v hematopoezo, na kar kaže prisotnost prirojenih anemij, odvisnih od tiamina, ki jih je mogoče zdraviti z visokimi odmerki tega vitamina, pa tudi pri steroidogenezi. Slednja okoliščina omogoča razlago nekaterih učinkov pripravkov vitamina B 1 kot posledica stresne reakcije.

Hipovitaminoza.Že zgodnje manifestacije hipovitaminoze spremljata zmanjšanje apetita in slabost. Opažene so nevrološke motnje, ki vključujejo oslabljeno periferno občutljivost, občutek plazeče "gosje kože", nevralgijo. Pozabljivost je značilna predvsem za nedavne dogodke. Slabost srčne mišice se kaže s tahikardijo, tudi pri manjših naporih.

Pomanjkanje tiamina v hrani vodi do znatnega kopičenja piruvične in α-ketoglutarne kisline, zmanjšanja aktivnosti encimov, odvisnih od tiamina, v krvi in ​​telesnih tkivih.

Poskus je pokazal, da pomanjkanje tiamina spremlja kršitev strukture in delovanja mitohondrijev. Dodajanje TPF slednjemu normalizira tkivno dihanje. Bele podgane brez taimina so razvile anoreksijo in zmanjšale telesno težo. Plašč je izgubil sijaj, postal je razmršen. Živali se niso veliko premikale in so običajno ležale zvite v kotu kletke. Anoreksija je posledica močnega zatiranja izločanja želodčne kisline in oslabitve njegove prebavne sposobnosti.

Prehransko pomanjkanje tiamina pri ljudeh vodi do patoloških sprememb v živčnem, srčno-žilnem in prebavnem sistemu, ki jih spremlja splošno izčrpavanje telesa.

Bolezen "beriberi" se pojavi ob znatnem pomanjkanju tiamina in je značilen izredno hud potek. V prejšnjem stoletju je v državah vzhoda zahteval milijone življenj. "Beri-beri" v prevodu iz indijskega pomeni "ovca". Pacientova hoja je res podobna hoji ovce (simptom simetričnega spuščanja stopal). Ker so imeli bolniki težo v nogah in okorelost hoje, so »beri-beri« imenovali tudi »bolezen okovov«. Zaporniki, ki so se hranili predvsem z rafiniranim rižem, so pogosto zboleli za to boleznijo. Manifestacijo pomanjkanja tiamina je še vedno mogoče opaziti pri revnih ljudeh v tistih državah, kjer je osnova prehrane prebivalstva poliran riž - v poliranem zrnu, za razliko od nerafiniranega, tega vitamina ni. Zadnja epidemija beriberija je bila na Filipinih leta 1953 (100.000 smrti).

Bolezen ima 2 obliki: suho (živčno) in edematozno (srčno). Poleg tega sta v obeh primerih prizadeta srčno-žilni in živčni sistem, vendar v drugačni meri. Trenutno klasični "beriberi" očitno ne obstaja več, vendar se pogosto opazijo pojavi zmerne hipovitaminoze. Glavni simptomi pomanjkanja tiamina so: telesna šibkost, zmanjšan apetit (vitamin B 1 je potreben za spodbujanje izločanja želodca), vztrajno zaprtje; motnje v delovanju živčnega sistema (otrplost prstov, občutek "plazenja", izguba perifernih refleksov, bolečine vzdolž živcev); duševne motnje (razdražljivost, pozabljivost, strah, včasih halucinacije, zmanjšana inteligenca). Kasneje se razvije globoka lezija živčnega sistema, za katero je značilna izguba občutljivosti okončin, razvoj paralize, mišična atrofija kot posledica kršitve njihove inervacije. V edematozni obliki, skupaj s pojavi polinevritisa, se tudi pri manjšem naporu opazita tahikardija in kratka sapa. Zaradi oslabelosti srčne mišice se razvije edem. Še posebej pogosto opazimo manifestacije pomanjkanja tiamina pri kroničnih alkoholikih zaradi njihove nagnjenosti, da pijejo več kot jedo. Za Wernickejev sindrom, ki se razvije pri teh posameznikih, je značilna motena koordinacija gibov, vidna funkcija, zmedenost.

Posebno občutljivost živčnega tkiva na pomanjkanje tiamina pojasnjuje dejstvo, da je koencimska oblika tega vitamina nujno potrebna, da živčne celice asimilirajo glukozo, ki je zanje skoraj edini vir energije (večina drugih celic v telo lahko uporablja druge energijske snovi, na primer maščobne kisline). Mimogrede, uživanje pretežno ogljikovih hidratov (bel kruh, sladkarije) vodi do povečane potrebe po tiaminu in posledično do razvoja sekundarnega pomanjkanja tiamina.

Prirojene motnje presnove tiamina.

SindromWernicke-TOorsakoff... V središču tega sindroma, ki ga spremljata izguba spomina in delna paraliza, je sprememba lastnosti encima transketolaze, ki ima zmanjšano afiniteto za TPP. Geni drugih encimov, odvisnih od TPP, niso prizadeti. Bolezen se kaže, če se raven porabljenega TPF zmanjša pod vrednosti, potrebne za nasičenost transketolaze. Sindrom se pogosto pojavi pri kroničnih alkoholikih z nezadostnim vnosom vitaminov.

Intermitentna ataksija... Bolezen je posledica prirojene okvare piruvat dehidrogenaze.

Tiamin-odvisna oblika bolezni "urin z vonjem javorjevega sirupa". Pri tej patologiji pride do napake v oksidativni dekarboksilaciji razvejanih ketonskih kislin. V krvi in ​​urinu se močno poveča vsebnost razvejanih keto kislin (od tod tudi specifičen vonj po urinu) in njihovih substratov – aminokislin valin, izolevcin in levcin. Klinični simptomi so podobni terminalni stopnji B 1 insuficience.

Subakutna nekrotizirajoča encefalopatija... Pri tej bolezni je tvorba TTF v možganih motena. Encefalopatija se kaže v izgubi apetita, bruhanju in težavah pri sesanju. Dojenčki izgubijo sposobnost držanja glave in imajo številne nevrološke motnje. Bolezen se v prvih letih življenja konča brez zdravljenja usodno.

Megaloblastna anemija, odvisna od tiamina... Mehanizem sodelovanja tiamina pri hematopoezi ni popolnoma razumljen.

Hipervitaminoza ni opisano . Presežek zaužitega vitamina se hitro izloči z urinom, vendar je pri nekaterih posameznikih povečana občutljivost na parenteralno dajanje tiaminskih pripravkov.

Ocena oskrbe telesa s tiaminom... V ta namen se običajno določi vsebnost vitamina in/ali njegovih koencimov v rdečih krvnih celicah. Ker pomanjkanje vitamina B 1 moti oksidativno dekarboksilacijo ketonskih kislin, bo povečanje vsebnosti piruvične in α-ketoglutarne kisline v krvi in ​​urinu kazalo na pomanjkanje tiamina v telesu. Vendar je treba upoštevati, da se kopičenje piruvata ne opazi le pri hipovitaminozi B 1, temveč tudi pri hipoksiji in drugih patoloških stanjih.

Najboljši način za presojo stopnje oskrbe telesa z vitaminom B 1 je določitev aktivnosti encimov, odvisnih od tiamina. Vendar se aktivnost piruvatnih in α-ketoglutarat dehidrogenaz zmanjša le z globoko hipovitaminozo, saj njihov apoencim trdno veže TPP. Transketolaza se šibkeje veže na TPP in njena aktivnost v eritrocitih se začne zmanjševati že v zgodnjih fazah hipovitaminoze B 1. Če vzorcu krvi dodamo TPP, bo velikost povečanja aktivnosti transketolaze (t.i. učinek TPP) omogočila presojo stopnje pomanjkanja tiamina.

Dnevna potreba. Viri hrane.

Precej vitamina B 1 najdemo v polnozrnatem kruhu, v lupini žitnih semen, v soji, fižolu, grahu. Veliko ga je v kvasu. Manj - v krompirju, korenju, zelju. Od živalskih proizvodov so s tiaminom najbogatejša jetra, pusto svinjino, ledvice, možgani in jajčni rumenjak. Trenutno pomanjkanje vitamina B 1 postaja ena od prehranskih težav, saj se zaradi velike porabe sladkorja in slaščic ter belega kruha in brušenega riža poraba tega vitamina v telesu močno poveča. Kvasovke kot vira vitamina ni priporočljivo uporabljati zaradi visoke vsebnosti purinov, kar lahko privede do metaboličnega artritisa (protin).

Dnevna potreba po tiaminu je 1,1-1,5 mg.

Prve omembe bolezni (kakke, beriberi), ki je danes znana kot manifestacija pomanjkanja tiamina, najdemo v starodavnih medicinskih razpravah, ki so prišle do nas s Kitajske, Indije in Japonske. Do konca 19. stoletja je bilo klinično že razločenih več oblik te patologije, vendar je le Takaki (1887) bolezen povezoval z nekakšnim, kot je takrat menil, pomanjkanjem dušikovih snovi v prehrani. Bolj določne zamisli je imel nizozemski zdravnik S. Eijkman (1893-1896), ki je v riževih otrobih in v nekaterih stročnicah odkril takrat neznane dejavnike, ki so preprečili razvoj ali ozdravili beriberi. Čiščenje teh snovi so nato izvedli Funk (1924), ki je prvi predlagal sam izraz "vitamin" in številni drugi raziskovalci. Za učinkovino, pridobljeno iz naravnih virov šele leta 1932, je bila značilna splošna empirična formula, nato pa so jo leta 1936 uspešno sintetizirali Williams et al. Že leta 1932 se je domnevalo o vlogi vitamina v enem od specifičnih presnovnih procesov – dekarboksilaciji pirovične kisline, šele leta 1937 pa je postala znana koencimska oblika vitamina, tiamin difosfat (TDP). Dolgo časa se je zdelo, da so koencimske funkcije TDP v dekarboksilacijskem sistemu alfa-keto kislin skoraj edini biokemični mehanizmi za realizacijo biološke aktivnosti vitamina, vendar je že leta 1953 nabor encimov, ki so odvisni od prisotnost TDF je bila razširjena zaradi transketolaze, v zadnjem času pa tudi specifične dekarboksilaze gama-hidroksi α-ketoglutarne kisline. Ni razloga, da bi mislili, da so možnosti za nadaljnje študije vitamina izčrpane z navedenim, saj so bili poskusi na živalih, podatki, pridobljeni v kliniki med terapevtsko uporabo vitamina, analiza dejstev, ki ponazarjajo znano nevro- in kardiotropnost vitamina. tiamin, nedvomno kaže na prisotnost nekaterih drugih specifičnih povezav vitamina z drugimi biokemičnimi in fiziološkimi mehanizmi.

Kemijske in fizikalne lastnosti vitamina B1

Tiamin ali 4-metil-5-beta-hidroksietil-N-(2-metil-4-amino-5-metilpirimidil)-tiazolij se pridobiva sintetično, običajno v obliki klorovodikove ali bromovodikove soli.

Tiamin klorid (M-337.27) kristalizira v vodi v obliki brezbarvnih monoklinskih igel, se topi pri 233-234 ° (z razpadom). V nevtralnem mediju ima njegov absorpcijski spekter dva maksimuma - 235 in 267 nm, pri pH 6,5 pa enega - 245-247 nm. Vitamin je dobro topen v vodi in ocetni kislini, nekoliko slabše v etilnem in metilnem alkoholu ter netopen v kloroformu, etru, benzenu, acetonu. Iz vodnih raztopin lahko tiamin oborimo s fosforno-volframovo ali pikrinsko kislino. V alkalnem mediju je tiamin podvržen številnim transformacijam, ki lahko, odvisno od narave dodanega oksidanta, povzročijo nastanek tiamin disulfida ali tiokroma.

V kislem okolju se vitamin razgradi le pri dolgotrajnem segrevanju, pri čemer nastane 5-hidroksi-metilpirimidin, mravljinčna kislina, 5-aminometilpirimidin, tiazolna komponenta vitamina, in 3-acetil-3-merkapto-1-propanol. Med produkti razgradnje vitamina v alkalnem okolju so ugotovljeni tiotiamin, vodikov sulfid, pirimidodiazepin itd. Dobili smo tudi vitamin sulfat in mononitrat. Znane soli tiamina z naftalensulfonsko, arilsulfonsko, cetil žveplovo in estri z ocetno, propionsko, masleno, benzojsko in drugimi kislinami.

Posebej pomembni so estri tiamina s fosforno kislino, zlasti TDF, ki je koencimska oblika vitamina. Homologe tiamina smo dobili tudi z različnimi substitucijami pri drugem (etil-, butil-, oksimetil-, oksietil-, fenil-, oksifenil-, benzil-, tioalkil-), četrtem (oksitiamin) in šestem (metil-, etil) ogljikovi atomi pirimidinske metilacije amino skupine, substitucija tiazolnega obroča s piridinskim (piritiamin), imidazolom ali oksazolom, modifikacije substituentov pri petem ogljiku tiazola (metil, oksimetil, etil, kloroetil, hidroksipropil itd.). Ločena velika skupina vitaminskih spojin so S-alkilni in disulfidni derivati. Med slednjimi se kot vitaminski pripravek najbolj uporablja tiaminopropil disulfid (TPDS).

Metode za določanje vitamina B1

V čistih vodnih raztopinah je kvantitativno določanje tiamina najlažje izvesti z absorpcijo pri 273 nm, kar ustreza izobestični točki spektra vitaminov, čeprav nekateri avtorji raje delajo v območju 245 nm, v katerem se ekstinkcija spremeni. so najbolj opazni. Pri pH 7,3 v fosfatnem pufru daje tiamin še pri koncentraciji 1 μg/ml izrazit vodikov polarografski katalitični val, v alkalnem mediju pa tvori anodni val zaradi interakcije tioltiamina z živim srebrom in tvorbe merkaptida. Obe polarografski značilnosti se lahko uporabita za količinsko opredelitev vitamina. Če je treba raziskati različne derivate vitamina, se je treba zateči k njihovi predhodni ločitvi z elektroforezo ali kromatografijo.

Najuspešnejši splošni princip kolorimetričnega določanja vitamina je reakcija njegove interakcije z različnimi diazo spojinami, med katerimi najboljše rezultate daje diazotiziran p-aminoacetofenon. Nastalo svetlo obarvano spojino zlahka ekstrahiramo iz vodne faze v organsko topilo, v katerem se zlahka izpostavi kvantitativni fotometriji. V fosfatnem pufru pH 6,8 tiamin pri segrevanju reagira tudi z ninhidrinom, kar daje rumeno barvo, sorazmerno koncentraciji vitamina v območju 20-200 μg.

Najbolj razširjene so različne različice fluorimetričnega določanja vitamina, ki temelji na oksidaciji tiamina v tiokrom v alkalnem mediju. Predhodno čiščenje preskusnega materiala od nečistoč, ki motijo ​​nadaljnjo fluorimetrijo, dosežemo s kratkotrajnim vrenjem vzorcev z razredčenimi mineralnimi kislinami, odstranitvijo nečistoč z ekstrakcijo z butil ali amil alkoholi ali ekstrakcijo vitamina na ustreznih adsorbentih. Kot so pokazale študije japonskih avtorjev, je namesto kalijevega fericianida kot oksidanta bolje uporabiti cianogen bromid, ki daje večji izkoristek tiokroma in zmanjšuje tvorbo drugih spojin, ki motijo ​​določanje. Za zadovoljivo določanje tiamina je potrebnih 100-200 mg tkiva ali 5-10 ml krvi. Glede na to, da je glavna oblika vitamina, ki je prisotna v tkivih, TDF ali proteidizirani derivati ​​disulfida tiamina, je treba preskusne vzorce vedno predhodno obdelati (šibka kislinska hidroliza, fosfataza, redukcijska sredstva), da se sprosti prosti tiamin, saj druge oblike vitamina delujejo ne tvori ekstrahiranega tiokroma, nato za fluorimetrijo v organsko topilo.

Kvantitativno določanje koencimske oblike vitamina se izvede z rekombinacijo TDF, vsebovanega v preskusni raztopini, s prijazno apokarboksilazo. V obeh primerih v prisotnosti magnezijevih in piruvatnih ionov pride do specifične dekarboksilacije keto kisline, količina sproščenega ogljikovega dioksida (v aparatu Warburg) pa je sorazmerna s količino TDF, vnesenega v vzorec (0,02-1 μg). . Občutljivost (0,005-0,06 μg TDF) metode, ki temelji na encimskem določanju acetaldehida, ki nastane v prvi reakciji, je še večja. Poleg apokarboksilaze in specifičnega substrata dodajanje alkoholne dehidrogenaze v inkubacijski medij omogoča zelo hitro (5-7 minut) spremljanje reakcije s spreminjanjem ekstinkcije raztopine pri 340 nm v območju, ki ustreza NADH2.

Druge tiamin fosfate kvantitativno določimo po njihovem elektroforetskem ali kromatografskem ločevanju, naknadnem eluiranju, defosforilaciji s fosfatazami in fluorimetriji tiokroma, pridobljenega z oksidacijo v alkalnem mediju. Mikrobiološke metode za določanje tiamina temeljijo na izbiri ustreznih kultur mikroorganizmov, ki so občutljivi na pomanjkanje vitaminov. Najbolj natančne in ponovljive rezultate dobimo z uporabo Lactobacillus fermenti-36 za te namene.

Porazdelitev vitamina B1 v naravi

Izdelek	Vsebnost tiamina v μg%	Izdelek	Vsebnost tiamina v μg%
Pšenica	0,45	Paradižnik	0,06
rž	0,41	Govedina	0,10
grah	0,72	Ovčetina	0,17
Fižol	0,54	Svinjina	0,25
Ovseni zdrob	0,50	Teletina	0,23
Ajda	0,51	Šunka	0,96
Zdroba	0,10	Piščanci	0,15
Poliran riž	0	Piščančja jajca	0,16
testenine	sledi	Sveže ribe	0,08
Pšenična moka	0,2-0,45	Kravje mleko	0,05
Ržena moka	0,33	Različno sadje	0,02-0,08
Pšenični kruh	0,10-0,20	Suhi pivski kvas	5,0
rženi kruh	0,17	Orehi	0,48
Krompir	0,09	Mleti oreščki	0,84
Belo zelje	0,08

Tiamin je vseprisoten in ga najdemo v različnih predstavnikih divjih živali. Praviloma njegova količina v rastlinah in mikroorganizmih doseže vrednosti bistveno višje kot pri živalih. Poleg tega je v prvem primeru vitamin predstavljen predvsem v prosti obliki, v drugem pa v fosforilirani obliki. Vsebnost tiamina v osnovnih živilskih izdelkih se giblje v precej širokih mejah, odvisno od kraja in načina pridobivanja surovine, narave tehnološke predelave vmesnih proizvodov itd., kar samo po sebi znatno uničuje tiamin. V povprečju lahko štejemo, da rutinska priprava hrane uniči približno 30 % vitamina. Nekatere vrste predelave (visoka temperatura, visok krvni tlak in prisotnost velikih količin glukoze) uničijo do 70-90 % vitamina, konzerviranje izdelkov s sulfitom pa lahko vitamin popolnoma inaktivira. V žitih in semenih drugih rastlin je tiamin, tako kot večina vodotopnih vitaminov, vsebovan v lupini in zarodku. Predelavo rastlinskih surovin (odstranitev otrobov) vedno spremlja močno zmanjšanje ravni vitamina v nastalem izdelku. Poliran riž na primer ne vsebuje vitaminov.

Presnova tiamina v telesu

Vitamin prihaja s hrano v prosti, esterificirani in delno vezani obliki. Pod vplivom prebavnih encimov se skoraj kvantitativno pretvori v prosti tiamin, ki se absorbira iz tankega črevesa. Pomemben del tiamina, ki vstopi v kri, se hitro fosforilira v jetrih, del v obliki prostega tiamina vstopi v splošni krvni obtok in se porazdeli v druga tkiva, del pa se ponovno sprosti v prebavila skupaj z žolčem in izločki. prebavnih žlez, ki zagotavljajo stalno recirkulacijo vitamina in postopno, enakomerno asimilacijo le-tega v tkivih. Ledvice aktivno izločajo vitamin v urin. Odrasel človek izloči od 100 do 600 μg tiamina na dan. Vnos povečanih količin vitamina s hrano ali parenteralno poveča izločanje vitamina z urinom, vendar z naraščanjem odmerkov sorazmernost postopoma izgine. V urinu se skupaj s tiaminom v vse večjih količinah začnejo pojavljati njegovi razpadni produkti, ki z vnosom vitamina nad 10 mg na osebo lahko znašajo do 40-50% začetnega odmerka. Poskusi z označenim tiaminom so pokazali, da se poleg nespremenjenega vitamina v urinu nahaja tudi določena količina tiokroma, TDS, pirimidina, tialoze in različnih fragmentov, ki vsebujejo ogljik in žveplo, vključno z označenimi sulfati.

Tako je uničenje tiamina v tkivih živali in ljudi precej intenzivno, vendar poskusi odkrivanja encimov v živalskih tkivih, ki specifično uničujejo tiamin, še niso prinesli prepričljivih rezultatov.

Skupna vsebnost tiamina v celotnem človeškem telesu, ki ga običajno zagotavlja vitamin, je približno 30 mg, v polni krvi pa je 3-16 μg%, v drugih tkivih pa je veliko več: v srcu - 360, jetrih - 220, v možganih - 160, pljučih - 150, ledvicah - 280, mišicah - 120, nadledvični žlezi - 160, želodcu - 56, tankem črevesju - 55, debelem črevesu - 100, jajčniku - 61, modih - 80, koži - 52 μg%. Prosti tiamin (0,1 - 0,6 μg%) se nahaja predvsem v krvni plazmi, fosforiliran pa v eritrocitih (2,1 μg na 1011 celic) in levkocitih (340 μg na 1011 celic). Skoraj polovica vitamina je v mišicah, 40 % v notranjih organih in 15-20 % v jetrih. Glavno količino tkivnega tiamina predstavlja TDF, čeprav koža in skeletne mišice vsebujejo precej vitaminskih disulfidov.

Prosti tiamin se običajno zlahka določi v črevesju in ledvicah, kar je lahko povezano tudi s pomanjkljivostmi čisto metodološkega reda, saj imajo ta tkiva izjemno visoko aktivnost fosfataze in do trenutka, ko se material odvzame za raziskavo, lahko delna defosforilacija vitaminskih estrov se že pojavljajo. Po drugi strani pa lahko ti isti mehanizmi igrajo vlogo pri odstranjevanju vitamina iz krvi v urin ali blato. Količina vitamina v blatu pri ljudeh je približno 0,4-1 μg in praktično ni odvisna od biosinteze vitamina s črevesno mikrofloro.

Poskusi, izvedeni s S35-tiaminom, dajejo nekaj idej o dinamiki izmenjave tkivnih rezerv vitamina. Obnova tiamina poteka v različnih tkivih z različno hitrostjo in skoraj popolna zamenjava neradioaktivnega vitamina z radioaktivnim (ki ga dajemo vsak dan) se izvede do 8. dne poskusa samo v jetrih, ledvicah, vranici in skeletnih mišicah. . V srcu, trebušni slinavki in možganskem tkivu se ta proces ne zaključi do določenega datuma. Ti podatki kažejo, da je količina prisotnega vitamina v tkivih večkrat višja od ravni, ki je potrebna za zagotavljanje specifičnih encimskih sistemov TDF. Očitno so znatne količine vitamina prisotne v tkivih, zlasti v srcu in jetrih, v obliki njegovih derivatov, ki opravljajo nekatere druge ne-koencimske funkcije.

Mehanizmi odlaganja tiamina v telesu

Fiksacija vitamina v tkivih je povezana predvsem s tvorbo TDF, ki predstavlja vsaj 80-90 % vsega tiamina, ki ga najdemo v telesu. Nekaj ​​negotovosti idej o tem vprašanju je povezano z odkrivanjem skupaj s TDF, zlasti v kratkih intervalih po uvedbi vitaminov, drugih TF in mešanih tiamin disulfidov. Pod določenimi pogoji lahko od 10 do 30 % vitamina predstavljata TMP in TTF. Poleg tega se TTF zlahka pretvori v TDF med obdelavo biološkega materiala pred testiranjem. Tako kot drugi fosforilirani koencimi je TDP fiksiran na beljakovinah s svojo pirofosfatno skupino. Vendar imajo enako aktivno vlogo tudi drugi deli vitaminske molekule.

Tvorba tiamin fosfatov (tf)

Reakcija fosforilacije tiamina nastane zaradi ATP po splošni enačbi: tiamin + ATP-> TDP + AMP.

Pravilnosti te reakcije smo potrdili z delno prečiščenim pripravkom tiaminkinaze iz topne frakcije jetrnega homogenata. Optimalni pH za tvorbo TDF s tem encimskim pripravkom je bil v območju 6,8-6,9. AMP in ADP zavirata fosforilacijo tiamina. V prisotnosti AMP so nastale le sledi, v prisotnosti ADP pa zelo majhne količine TDP. Če smo mediju namesto tiamina dodali TMP, je bila tvorba TDP inhibirana. Pripravek tiamikinaze, očiščen približno 600-krat, je bil uporabljen za preučevanje mehanizma fosforilacije vitaminov z uporabo označenega gama-P32-ATP. Izkazalo se je, da tiamin prejme celotno pirofosfatno skupino iz ATP.

V seriji del o preučevanju tiaminkinaze, izolirane iz kvasovk in živalskih tkiv, je bilo ugotovljeno, da se aktivirajo ioni mangana, magnezija in kobalta, medtem ko kalcij, nikelj, rubidij in železo v širokem razponu koncentracij encima ne zavirajo. Ista dela so pokazala možnost fosforilacije tiamina na račun drugih nukleotid trifosfatov (GTP, ITP, UTP itd.) ter da je glavni produkt reakcije TDP in majhna količina TMP. Uporaba R32-ATP, tako kot v študijah prejšnjih avtorjev, je potrdila mehanizem prenosa pirofosfatne skupine neposredno na tiamin.

Vendar rezultati, pridobljeni in vitro, niso našli popolne potrditve pri preučevanju fosforilacije tiamina v telesu in pri poskusih z mitohondriji. Po eni strani so po intravenskem dajanju tiamina v 30-60 minutah v krvi živali našli s fosforjem označen TDF in TTP, ne pa tudi TMP, t.j. mehanizem pirofoforilacije je bil potrjen. Po drugi strani pa se je po intravenskem dajanju TMP aktivnost kokarboksilaze in transketolaze v krvi povečala hitreje kot po dajanju prostega tiamina. Nekateri mikroorganizmi lažje tvorijo TDP iz TMP kot iz prostega vitamina, tiaminkinaza, ki jo prej najdemo v jetrih, pa ne najdemo v ledvičnih mitohondrijih, v katerih fosforilacija tiamina poteka na drugačen način. Mehanizem fosforilacije vitaminov s sodelovanjem samo ATP se ne ujema vedno v preprosto shemo prenosa pirofosfatne skupine kot celote, četudi le zato, ker se poleg TDP v znatnih količinah nahajajo tudi drugi TF v različnih bioloških materialih, vključno z celo T-polifosfati.

Številne študije se nanašajo na vprašanje lokalizacije sistemov, odgovornih za fosforilacijo tiamina. Jetra v eni uri po uvedbi tiamina zajamejo 33-40% vitamina in kopičijo njegove različne fosforjeve estre. Fosforilacija označenega vitamina v različnih organih poteka v vrstnem redu padajoče aktivnosti: jetra, ledvice, srce, moda in možgani. V tem primeru se radioaktivnost fosforjevih estrov tiamina zmanjša v vrstnem redu: TTF, TDF, TMP. Fosforilacija tiamina je aktivna v mitohondrijih, mikrosomih in hialoplazmi.

Iz zgornjih dejstev je enostavno sklepati, da bi morala celotna intenzivnost procesov esterifikacije vitaminov v telesu ali v posameznih tkivih v veliki meri korelirati z aktivnostjo procesov, ki oskrbujejo ATP. Prva eksperimentalna opažanja v zvezi s tem, opravljena na homogenatih jeter ali elementih krvnih celic, so bila pozneje v celoti potrjena. Vsi zaviralci dihanja in glikolize ali spojine, ki tekmujejo s T za ATP, praviloma znižujejo raven TDP v krvi in ​​tkivih.

Vloga posameznih skupin v molekuli tiamina za njegovo vezavo v tkivih

Do danes je bilo sintetizirano veliko novih derivatov tiamina (mešani disulfidi, O-benzoilni derivati ​​itd.), ki se široko uvajajo v medicinsko in preventivno prakso. Prednosti novih vitaminskih pripravkov so se praviloma razkrile zgolj empirično zaradi dejstva, da do zdaj nimamo dovolj informacij o molekularnih mehanizmih asimilacije tiamina, o naravi njegove interakcije s specifičnimi (encimi) in nespecifičnimi ( transport vitaminov) beljakovin. Potrebo po natančnih zamislih v tej zadevi narekujejo tudi široki obeti za uporabo tiaminskih antivitaminov (amprol, klorotiamin, deoksitiamin) v terapevtske namene (glej spodaj).

Dela na področju sinteze novih derivatov tiamina z vnaprej določenimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi, ki določajo možnost ciljno usmerjenega vpliva na presnovne procese v telesu, so nepredstavljiva brez konkretnih idej o vlogi posameznih skupin atomov vitamina in njegovih derivatov na tem področju. Pomen pirofosfatnega radikala za specifično proteidizacijo TDF v sestavi ustreznih encimov je bil že omenjen zgoraj. Pojavilo se je veliko podatkov, ki dokazujejo sodelovanje tiamina v drugih reakcijah, ki nimajo nobene zveze s koencimskimi funkcijami vitamina. Domnevamo lahko, da raznolikost aktivnih skupin v molekuli tiamina ustreza posebnim oblikam preheidizacije, pri katerih so nekatere blokirane in se hkrati odprejo drugi, pomembni za ustrezno funkcijo, odseki vitaminske molekule. Dejansko prva vrsta proteidizacije (prek pirofosfatnega radikala) ustreza koencimski funkciji in pušča 2. ogljik tiazola in amino skupino pirimidinske komponente proste za substrat. Po drugi strani pa je očitno, da je treba sodelovanje vitamina v redoks reakcijah ali v procesih refosforilacije kombinirati z izključitvijo možnosti njegovega hkratnega delovanja kot koencima, saj v prvem primeru pride do depolarizacije in potrebno je odpiranje tiazolnega obroča, v drugem pa prost položaj fosforiliranega oksietilnega radikala ... Ker se 80-90 % tiamina, ki je prisoten v tkivih, sprosti le med kislinsko in encimsko hidrolizo, lahko domnevamo, da so vse vezane oblike vitamina v proteiniziranem stanju, torej vezane na beljakovine.

O pomenu posameznih delov molekule tiamina v tem procesu je enostavno dobiti predstavo z določitvijo stopnje vezave na tkiva z žveplom označenega (S35) vitamina in nekaterih njegovih derivatov, brez določenih aktivnih centrov, na primer amino skupina - oksitiamin (oksi-T), amino skupina in oksietilni radikal - kloroksitiamin (XOT), kvarterni dušik v tiazolnem ciklu - tetrahidrotiamin (TT). Ne da bi se dotaknili podrobnosti postavljenega vprašanja, je mogoče z zadostnim zaupanjem trditi, da spremembe strukture vsaj enega mesta v molekuli vitamina močno kršijo (glej tabelo) pogoje za njegovo vezavo s tkivi: po 24 urah se vsi injicirani označeni derivati ​​tiamina se vežejo slabše kot vitamin.

To dejstvo samo po sebi nakazuje, da pri interakciji tiamina z beljakovinami igra vlogo ne ena ali dve, ampak očitno več skupin.

Koencimske funkcije tiamin difosfata

Znano je veliko število različnih reakcij, ki jih katalizira TDF. Vse pa lahko reduciramo na več tipičnih variant: preprosta in oksidativna dekarboksilacija alfa-keto kislin, kondenzacija aciloina, fosforoklastično cepitev ketosladkorjev. Encimski sistemi, ki sodelujejo v teh reakcijah, so očitno združeni v osnovnih načelih njihovega delovanja; drugačna je le kasnejša usoda »aktivnega aldehidnega fragmenta«, ki nastane v prvih fazah procesa. Študije transformacij alfa-keto kislin so omogočile jasno razumevanje tako vloge dekarboksilacijskega fragmenta poliencimskega kompleksa dehidrogenaze, ki vsebuje TDF, kot tudi zaporedja vseh drugih reakcij, povezanih z njim.

V sistemu transketolaze (TC) bo fragment »aktivnega aldehida« očitno predstavljen z glikolnim radikalom, prenesenim iz ustreznih virov (ksiluloza-5-fosfat, fruktoza-6-fosfat, oksipiruvat itd.) na različne akceptorje (ribozo). -5-fosfat, eritroza-4-fosfat, glukoza-6-fosfat). V reakciji fosfoketolaze se "aktivni glikolni" radikal pretvori neposredno v acetil fosfat.

Pomemben napredek pri razjasnitvi mehanizma katalitičnega delovanja TDF je bil dosežen s študijami, ki so potekale v dveh glavnih smereh: ustvarjanju modelnih neencimskih sistemov in uvajanju različnih analogov ali antagonistov tiamina v encimske sisteme. S prvo metodo je bilo mogoče pokazati, da je vitamin B1 v nefosforilirani obliki sposoben pod določenimi pogoji v odsotnosti beljakovin katalizirati reakcije dekarboksilacije, tvorbe acetona in dismutacije diacetila. Različne različice poskusov, v katerih smo koencimsko aktivnost TDF primerjali z aktivnostjo vitaminskih antimetabolitov ali preučevali z dodatkom Reineckeove soli, bromoacetata, para-kloro-živosrebrovega benzoata in drugih spojin, je bilo dokazano, da so katalitično najpomembnejše skupine v molekuli tiamina so: žveplo, kvarterni dušikov tiazolni obroč, amino skupina na položaju 4 pirimidinskega obroča, drugi ogljikov atom tiazola (2-C-T3), metilenski most. Nekateri aktivni centri (žveplov, dušikov, metilenski most) so potrebni le za vzdrževanje določene strukture in ustvarjanje ustrezne elektronske gostote pri drugem ogljikovem atomu tiazola (2-C-T3), ki je glavni katalitični center. Koncept pomena amino skupine pirimidinske komponente je še vedno sporen in negotov.

Vrednost drugega ogljika tiazola

Prvič so bile na primeru kondenzacije benzoina prikazane katalitične lastnosti tiazolijevih soli. Nato je bilo ugotovljeno, da se proton zlahka odcepi od 2-C-T3 v normalnih, blizu fizioloških razmerah, iz tiamina pa nastane dvojni ion, za katerega je bilo enostavno postulirati mehanizme interakcije z alfa-keto kislinami. in nastanek vmesnega oksietiltiamina (OET), ki ustreza idejam o "aktivnem acetaldehidu".

Sintetični pripravki MAE, testirani kot rastni faktorji za mikrobe, so imeli 80 % aktivnosti v primerjavi z vitamini. Za nekatere mikroorganizme je bilo dokazano nastajanje MAE kot naravnega metabolnega produkta. Ideje o odločilni vlogi 2-C-Tz pri izvajanju koencimskih funkcij so se izkazale za precej plodne, saj so bili v razmeroma kratkem času izolirani nekateri derivati ​​TDP, ki ustrezajo drugim znanim vmesnim produktom encimskih reakcij. : dihidroksietil-TDF ("aktivni glikolni aldehid" v transketolaznih in fosfoketolaznih reakcijah), alfa-hidroksi-gama-karboksi-propil-TDF ("aktivni jantarni polaldehid") in oksimetil-TDF, ki igra vlogo pri izmenjavi glioksilata in tvorba aktivnih formilnih radikalov.

Vrednost pirimidinske komponente

Že manjše zamenjave v aminopirimidinski komponenti tiamina močno zmanjšajo vitaminsko aktivnost novih spojin. Posebna pozornost v zvezi s tem je že dolgo posvečena amino skupini, katere zamenjava s hidroksi skupino povzroči nastanek dobro znanega antimetabolita vitamina - oksi-T, ki je po fosforilaciji v difosfat sposoben zatreti aktivnost tako PD kot TC. Izgubo koencimske aktivnosti opazimo tudi v primeru manjših sprememb v strukturi amino skupine (metilacija) ali njene preproste odstranitve iz TDF.

Kritičen pregled obsežnega eksperimentalnega materiala, ki se nanaša na preučevanje katalitične aktivnosti tiamina ali njegovih derivatov v modelnih in encimskih sistemih, nas napelje na novo pozornost nekaterim strukturnim značilnostim katalizatorja in substratov, ki se izmenjujejo z njegovo udeležbo.

Takšna značilnost, skupna za koencim in substrate, je stroga odvisnost obravnavanih reakcij hkrati od dveh aktivnih centrov - od substrata in očitno od katalizatorja. Dejansko lahko celotno raznolikost substratov, ki sodelujejo v reakcijah, ki jih katalizira TDF, zlahka zmanjšamo na v osnovi en sam tip, katerega značilnost je sosednja razporeditev karbonilnih in hidroksilnih skupin pri sosednjih atomih ogljika. Samo med takšnimi ogljikovimi atomi pride do pretrganja (tiaminolize) vezi s sodelovanjem TDP. V tem primeru vedno isti fragment postane v prihodnosti "aktiven", sposoben različnih kondenzacij, drugi pa "pasiven", končni metabolit reakcije. Dokončna razporeditev karbonilnih in hidroksilnih skupin je nujno potrebna za delovanje katalitičnega mehanizma.

Neencimska aktivnost tiamina in nekaterih njegovih derivatov

Poleg razjasnitve mehanizma glavnih reakcij, pri katerih ima TDF katalitično vlogo, obstajajo številni podatki o visoki biološki aktivnosti drugih nekoencimskih derivatov tiamina. Jasno sta se pojavili dve področji raziskav: možna udeležba različnih fosforjevih estrov vitamina pri aktivnem prenosu energetsko bogatih fosfatnih skupin (anhidridna vez v TDF je visokoenergijska) in verjetnost, da bi tiamin posegel v redoks reakcije. Ker specifični encimski sistemi, ki vsebujejo tiamin, ki sodelujejo pri regulaciji zgoraj omenjenih procesov, niso znani, lahko učinke vitamina, opažene na tem področju metabolizma, obravnavamo kot manifestacijo njegovih nespecifičnih funkcij.

tiaminofosfati (tf)

Po razvoju razpoložljivih metod za pridobivanje TDF se je začel široko preizkušati pri različnih boleznih v kliničnem okolju. Intravensko dajanje 100-500 mg TDF pri diabetični acidozi je povečalo količino piruvata, proizvedenega iz glukoze. Podoben učinek so opazili pri sladkorni bolezni po dajanju ATP ali fosfokreatina. V mišicah med utrujenostjo in počitkom pride do razgradnje in ponovne sinteze TDP približno po istih zakonih, ki jih poznamo za ATP in fosfokreatin. Značilne so bile spremembe med počitkom, ko je količina TDF presegla začetno raven pred utrujajočim delom. Vzroke za povečano razgradnjo TDP med mišično kontraktilno aktivnostjo je težko razložiti s stališča znanih koencimskih funkcij TDP. Ugotovljeno je bilo, da dajanje velikih odmerkov TDF živalim v nekaj urah znatno (včasih 2-krat) poveča vsebnost labilnih fosforjevih spojin v tkivih.

Prosti tiamin in njegovi derivati

Vnos vitaminskih antimetabolitov živalim - oksi-T in PT - povzroča drugačno sliko presnovnih in fizioloških motenj, zaradi česar je bilo mogoče domnevati o verjetnosti obstoja več različnih ali celo neodvisnih funkcij v tiaminu. Razlika med temi antimetaboliti s kemijskega vidika je zmanjšana na izključitev transformacij tiol disulfida v PT in tricikličnih transformacij tiokroma (Tx) v oksi-T. Možnost katalitičnega delovanja tiamina na ravni redoks reakcij v presnovi že dolgo priznavajo in kritizirajo različni avtorji. Različna oskrba z vitamini namreč močno vpliva na delovanje številnih oksidativnih encimov oziroma na vsebnost reduciranih oblik glutationa v krvi. Vitamin ima antioksidativne lastnosti proti askorbinski kislini, piridoksinu in zlahka sodeluje s hidroksi skupinami polifenolov. Dihidro-T se delno oksidira v tiamin s pomočjo kvasovk in izvlečkov brez celic, kristalnih pripravkov peroksidaze, tirozinaze in neencimsko pri interakciji s kristalnim ubikinonom, plastokinonom, menadionom.

Transformacije tiol-disulfida

TDS so našli v živalskih tkivih, urinu, krvi, ki teče iz jeter, prepojenih z vitaminom, kvasovkami itd. Enostavnost interakcije TDS s cisteinom in glutationom je dala razlog za domnevo o verjetnosti neposredne udeležbe vitamina v obliki tiola v redoks reakcijah v telesu. Pokazalo se je tudi, da vitamin v alkalnem mediju in v bioloških sistemih zlahka reagira z različnimi tiolnimi spojinami in tvori parne disulfide. Pri interakciji s hidrokinonom, rutinom in katehini se tiamin pretvori v TDS. Ta reakcija ima lahko posebno vlogo pri reverzibilnih pretvorbah kinonov v difenole, na primer pri melanogenezi na eni od stopenj pretvorbe tirozina v melanin.

Udeležba tiamina v presnovi

Dekarboksilacija alfa-keto kislin v mikroorganizmih poteka brez oksidacije konjugata, encim karboksilaze, značilen za to delovanje, pa razgradi piruvat na ogljikov dioksid in acetaldehid.

CH3-CO-COOH -> CH3-CHO + C02

Isti encim sodeluje pri izmenjavi drugih podobno zgrajenih keto kislin in lahko katalizira kondenzacijo nastalih aldehidov v ustrezne aciloine. Neoksidativne transformacije alfa-keto kislin pod določenimi pogoji potekajo tudi v živalskih tkivih. Toda za živalska tkiva je glavni tipičen način pretvorbe alfa-keto kislin njihova oksidativna dekarboksilacija. Ta proces zadeva več spojin (piruvat, ketoglutarat, glioksilat, gama-hidroksi-alfa-ketoglutarat) in je povezan z različnimi specifičnimi encimi.

1. Dehidrogenaza piruvične kisline (PD) izvaja dekarboksilacijo in oksidacijo piruvata (PC) skozi vmesne stopnje, ki jih lahko povzamemo s splošno enačbo:

CH3-CO-COOH + CoA + PREKO CH3-CO-CoA + C02 + NAD.H2.

Tako reakcija nadzoruje proces aerobne oksidacije ogljikovih hidratov in zavzema ključno mesto v poteh pretvorbe ogljikovih hidratov v lipide in katabolizma glukoze skozi cikel citronske kisline. Encim je zelo občutljiv na pomanjkanje tiamina v celotnem telesu, zato pomanjkanje vitamina in hipovitaminozo B1 praviloma spremlja zaviranje razgradnje PC in ustrezno kopičenje ketonske kisline v krvi in ​​urinu. Slednja okoliščina se pogosto uporablja kot biokemični indikator pomanjkanja tiamina. Reakcija PD je zelo pomembna tudi pri ohranjanju določenega ravnovesja v izmenjavi aminokislin, saj je PC udeležen v številnih transaminacijskih reakcijah, zaradi katerih se pretvori v aminokislino alanin.

2. Dehidrogenaza alfa-ketoglutarne kisline (KGD) se v glavnem zaporedju delovanja in kofaktorji, ki sodelujejo v reakciji, ne razlikuje od PD. Vendar je sam encim zgrajen iz večjih proteinskih podenot in TDF v njem je tesneje vezan na dekarboksilirajoči fragment kot na analogni protein v AP. Ta okoliščina sama po sebi v veliki meri pojasnjuje večjo odpornost encima na pomanjkanje tiamina v telesu in poudarja pomen reakcije, ki jo katalizira CHD za vitalne procese. Dejansko je encim, ki je sestavni del sistema cikloforaze, vključen v oksidativno pretvorbo alfa-ketoglutarne kisline (CHA) v sukcinil-CoA.

HOOC-CH2 CH2 CO- COOH + CoA + NAD -> HOOC-CH2 CH2 CO- CoA + CO2 + NAD-H2.

Raven CHC, ki jo nadzira CHD, je pomembna tudi za stalno povezavo cikla citronske kisline s presnovo beljakovin, zlasti z reakcijami transaminacije in aminacije, zaradi katerih nastaja glutaminska kislina.

3. Dehidrogenazo gama-hidroksi-alfa-ketoglutarne kisline so odkrili leta 1963. Ta spojina se v tkivih tvori v znatnih količinah iz hidroksiprolina ali iz PK in glioksilata. Po oksidativni dekarboksilaciji se gama-hidroksi-alfa-CHC pretvori v jabolčno kislino, enega od vmesnih substratov cikla citronske kisline. V primeru pomanjkanja tiamina encim hitro izgubi svojo aktivnost, upočasnjen metabolizem PK, opažen v teh pogojih, pa prispeva k prekomernemu nastajanju gama-hidroksi-alfa-CHC. Slednja spojina je, kot se je izkazalo, močan kompetitivni zaviralec akonitaze, izocitrat dehidrogenaze in alfa-CHC dehidrogenaze, torej treh encimov cikla citronske kisline hkrati. Ta okoliščina dokaj dobro pojasnjuje prej navidezno protislovno dejstvo, ko količina CHD pri pomanjkanju vitamina B1 ostaja skoraj normalna z očitno inhibicijo cikla citronske kisline.

4. Oksidativna dekarboksilacija glioksilne kisline s tvorbo aktivnega formilnega ostanka, ki se očitno lahko široko uporablja v ustreznih reakcijah izmenjave, na primer pri sintezi dušikovih baz nukleinskih kislin.

5. Fosforoklastično cepitev ketosladkorjev, zlasti ksilulozo-5-fosfata, pri nekaterih mikroorganizmih izvaja encim fosfoketolaza, ki vsebuje TDF.

Ksiluloza-5-fosfat + H3P04 -> fosfoglicerol aldehid + acetil fosfat.

Odsotnost znanih specifičnih akceptorjev vodika v sestavi tega encima kaže na to, da se DOETDP, ki nastane med reakcijo, podvrže intramolekularni oksidaciji s tvorbo acetilnega ostanka takoj na TDF, po kateri se končni acetil odstrani iz koencima s sodelovanjem fosforja. kislina. Ker reakcija poteka na podoben način s fruktozo-6-fosfatom, se domneva, da imajo mikroorganizmi v presnovi ogljikovih hidratov poseben "fosfoketolazni" šant, ki ob sodelovanju transaldolaze, transketolaze, izomeraze in epimeraze pentoznih fosfatov, aldolaze in fruktoze difosfataze, zagotavlja skrajšanje fruktoze z možno tvorbo 3 molekul ATP in acetata.

Fruktoza-6-fosfat + 2H3PO4 -> 3-acetil fosfat.

Encimi, podobni fosfoketolazi, ki katalizirajo tvorbo acetil fosfata iz piruvata, so našli tudi pri nekaterih vrstah mikroorganizmov.

6. Transketolaza katalizira reakcijo prenosa glikolaldehidnega radikala iz keto sladkorjev v aldosladkorje. Tipičen in morda najpomembnejši primer te vrste je interakcija ksilulozo-5-fosfata z ribozo-5-fosfatom ali z eritrozo-4-fosfatom v pentoznem ciklu. S sodelovanjem transketolaze se pojavijo reakcije neoksidativne tvorbe pentoznih fosfatov iz heksoznih fosfatov ali reakcije asimilacije pentoznih fosfatov, ko gre za delovanje glukozno-monofosfatnega oksidativnega šanta. Očitno na ta način potekajo procesi oskrbe telesa s pentoznimi fosfati (sinteza nukleotidov, nukleinskih kislin) in NADPH2, ki je najpomembnejši dobavitelj vodika v večini reduktivnih biosintez (maščobne kisline, holesterol, hormoni itd.), so tesno povezani s transketolazo. Ista reakcija transketolaze služi kot ena od vmesnih stopenj v procesih fotosinteze, odvisno od stalne regeneracije ribuloza-1,5-difosfata. Zanimivo je omeniti, da se je DOETDP, ki nastane med transketolazno reakcijo, izkazalo za spojino, ki je podvržena oksidaciji v glikolil-CoA v sistemu dehidrogenaze alfa-keto kisline. Na ta način lahko nastane ostanek glikolne kisline, ki se nato uporablja pri sintezi N-glikolil-nevraminske kisline in drugih glikolnih spojin.

Antitiaminski dejavniki

• vitaminski antimetaboliti
• snovi, ki z neposredno interakcijo z njim na različne načine inaktivirajo vitamin.

Prva skupina vključuje številne umetno pridobljene analoge tiamina z različnimi kemičnimi modifikacijami strukture njegove molekule. Zanimanje za takšne spojine je razloženo z dejstvom, da so se nekatere od njih izkazale za močna antiprotozojska zdravila, druge pa povzročajo spremembe v telesu živali, ki so zanimive za odpravo nekaterih presnovnih motenj pri ljudeh.

V drugo skupino spadajo encimi, ki specifično uničujejo vitamin (tiaminaze), in širok nabor naravnih spojin (termostabilni antivitaminski faktorji), ki inaktivirajo tiamin. Antivitamini druge vrste v nekaterih primerih delujejo kot patogenetski dejavniki pri razvoju hipo- in avitaminoznih stanj pri ljudeh ali živalih in imajo morda določeno vlogo kot naravni regulatorji delovanja tiamina. Obravnava vprašanja v tem smislu se zdi smiselna zaradi dejstva, da presežek vitamina v telesu vodi do izrazitih presnovnih nepravilnosti, nekatere bolezni pri ljudeh pa spremlja kopičenje tiamina ne le v krvi, temveč tudi v notranjih organih. organov.

Tiaminski antimetaboliti

Zgoraj je podrobno obravnavan pomen komponent pirimidina in tiazola v encimskih reakcijah ter vloga oksietilnega radikala za fiksiranje TDP v tkivih ali za sodelovanje v reakcijah refosforilacije. Vse tri naštete skupine so se izkazale za tiste dele vitaminske molekule, katerih modifikacije dramatično spremenijo biološke lastnosti celotne spojine. Od derivatov z modificirano strukturo tiazola je podrobneje proučen analog, v katerem je tiazol substituiran s piridinom - PT. Antivitaminske lastnosti te spojine v odnosu do živčnega tkiva se lahko povečajo za približno 10-krat, če se hkrati 2"-metilna skupina v pirimidinu nadomesti z etilno skupino. Najmočnejši antivitamin B1 med pirimidinskimi- modificirani derivati ​​tiamina je oksi-T in je približno 8-krat šibkejši od 2"-butil-T. Za pridobitev antimetabolitov z modificiranim 5-hidroksietilnim radikalom so raziskovalci prišli na krožno pot. Najprej je bil pridobljen 1-(4-amino-2-p-propil-5-pirimidinil)-2-pikolin klorid oziroma amprol, ki se je izkazal za zelo učinkovito protikokcidno zdravilo. Potem se je izkazalo, da je njegov terapevtski učinek posledica oslabljene asimilacije (najverjetneje fosforilacije) tiamina v protozojih. Nastali derivati ​​vitamina, brez hidroksila v 5-etilnem radikalu, so postali nova skupina antimetabolitov, proizvedenih v industrijskem obsegu za medicinske namene.

Naravni antivitaminski dejavniki

tiaminaza. Simptomi, ki spominjajo na paralitično obliko beriberi in se pojavljajo pri lisicah, ko se pretežno hranijo s surovim krapom, so bili prvič opisani leta 1936. Kmalu je bilo ugotovljeno, da je vzrok bolezni pri živalih pomanjkanje tiamina zaradi prisotnosti nekaterih morskih rib v notranjih organih. krapov in drugih tkiv, mehkužcev, rastlin in mikroorganizmov encima, ki specifično uničuje tiamin – tiaminazo. Kasneje so začeli ločiti dve obliki encima: tiaminazo I, ki razgradi vitamin, hkrati pa tiazol nadomesti z nekaj dušikove baze, in tiaminazo II, ki hidrolitično razgradi vitamin na pirimidin in tiazol. Drugo obliko tiaminaze so doslej našli le pri mikroorganizmih (Bac. Aneurinolyticus), vendar so slednji pogosto vzrok za tiaminazno bolezen pri človeku, ki poteka po vrsti kronične hipovitaminoze B1.

Termostabilne dejavnike, ki inaktivirajo tiamin, so našli v ribah in številnih rastlinah, zlasti v praproti. Ti dejavniki so pogosto povezani s tiaminazami. Znano je, da termostabilni faktor iz črevesja krapa uničuje vitamin, tako kot tiaminaza, in je sam po sebi snov heminske narave, faktor, ki ga vsebuje praprot, pa je 3,4-dihidroksicimetova kislina, ki tvori neaktivne komplekse s tiaminom.

Tako tiaminski antimetaboliti kot naravni antivitaminski faktorji so našli široko uporabo za eksperimentalno reprodukcijo pomanjkanja vitamina B1 pri živalih, nekateri od njih (amprol, klorotiamin) pa se uporabljajo kot zdravilni pripravki v veterinarski praksi.

Potreba po tiaminu in metode za določanje oskrbe telesa z vitaminom B1

Težave pri ugotavljanju potreb ljudi ali živali po tiaminu so povezane predvsem z nezmožnostjo vzpostavitve ustreznih poskusov ravnotežja za te namene, saj je pomemben delež vitamina, ki vstopi v telo, podvržen številnim transformacijam, ki so še vedno slabo razumljene. V zvezi s tem so edino merilo, ki je nadzor vitaminske vrednosti prehrane, posredni kazalniki, določeni pri analizi urina in krvi pri ljudeh ali tudi tkivih pri živalih. Pomemben del priporočil o potrebi po tiaminu je podan tudi na podlagi ocene splošnega stanja preiskovancev: odsotnost kliničnih znakov hipovitaminoze, odprava nekaterih vrst funkcionalne insuficience z dodatnim dajanjem zdravila. vitamin itd. tiamin na 1000 kalorij dnevne prehrane. Ta odmerek je treba obravnavati kot najbolj v celoti upoštevati človeško potrebo po vitaminu v pogojih povprečnih podnebnih območij in povprečnega fizičnega napora. V določenih mejah strokovne značilnosti diet (povečanje vsebnosti kalorij) s tem pristopom zagotavlja niz različnih izdelkov v hrani, ki jo zaužijemo na dan. Vendar je treba spomniti, da prevladujoče maščobe v prehrani (4-krat v primerjavi z običajno) zmanjša potrebo po tiaminu za približno 15-20%, prekomerna poraba ogljikovih hidratov pa, nasprotno, poveča porabo vitamina.

Znano je, da se potreba po tiaminu glede na kalorično vsebnost hrane povečuje s fizičnim in nevropsihičnim stresom, med nosečnostjo in dojenjem, ko je telo izpostavljeno določenim kemičnim (zdravila, industrijski strupi) ali fizičnim (hlajenje, pregrevanje, vibracije). , itd.), kot tudi za številne nalezljive in somatske bolezni. Tako je potreba po tiaminu na skrajnem severu 30-50% večja. S staranjem telesa, ko se pogoji za absorpcijo in intersticijsko asimilacijo vitamina opazno poslabšajo, je treba izračun potrebe povečati za 25-50% glede na kalorično vsebnost hrane. Poraba vitamina pri delavcih v vročih trgovinah in letalskem osebju sodobnega hitrega letalstva se močno poveča (za l, 5-2,5-krat). S fiziološkim stresom, ki ga povzročajo endogeni dejavniki (nosečnost, dojenje), se potreba po tiaminu poveča za 20-40%. Pri številnih zastrupitvah in boleznih se priporoča dnevna uporaba tiamina v odmerkih, ki so večkrat višji od fiziološke potrebe (10-50 mg). Malo verjetno je, da v slednjih primerih govorimo o specifičnem vitaminskem učinku vnesene spojine, saj lahko nekatere lastnosti tiamina kot kemične spojine igrajo pri tem posebno vlogo.

Dnevna potreba po tiaminu pri različnih skupinah prebivalstva v mestih z razvitimi javnimi storitvami
(V mestih in vaseh z manj razvitimi javnimi storitvami se potreba poveča za približno 8-15%)
po delovni intenzivnosti

		Potreba po tiaminu v mcg
Skupine	Starost v letih	Moški		Ženske
		pod normalnimi pogoji		pod normalnimi pogoji	z dodatno telesno aktivnostjo
Prvi	18 - 40	1,7	1,9	1,4	1,6
	40 - 60	1,6	1,7	1,3	1,4
Drugi	18 - 40	1,8	2,0	1,5	1,7
	40 - 60	1,7	1,8	1,4	1,5
Tretjič	18 - 40	1,9	2,1	1,5	1,8
	40 - 60	1,7	1,9	1,6	1,6
četrti	18 - 40	2,2	2,4	2,0	2,0
	40 - 60	2,0	2,2	1,7	1,8
Mladi moški	14 - 17	1,9
dekleta	14 - 17			1,7
Starejši	60 - 70	1,4	1,5	1,2	1,3
Star	70	1,3		1,1
Otroci (brez delitve po spolu)
Otroci	0,5 - 1,0	0,5
Otroci	1 - 1,5	0,8
Otroci	1,5 - 2	0,9
Otroci	3 - 4	1,1
Otroci	5 - 6	1,2
Otroci	7 - 10	1,4
Otroci	11 - 13	1,7

Za laboratorijske živali, ki se najpogosteje uporabljajo v poskusu, se lahko osredotočimo na naslednje vrednosti potreb po tiaminu: za goloba - 0,125 mg na 100 g krme, za psa - 0,027-0,075 mg, za miš - 5-10 μg, za podgano - 20-60 μg, za mačko - 50 mcg na 100 g na dan.

Tako je odločilno merilo za oskrbo telesa s tiaminom zanesljivost ugotavljanja prisotnosti ali odsotnosti pomanjkanja vitamina pri preiskovancih. Poleg same definicije vitamina so v tem primeru pomembni kazalci presnovki (alfa-keto kisline), katerih izmenjava je odvisna od encimov, ki vsebujejo TDF, ali od samih encimov (dehidrogenaza, transketolaza). Ob upoštevanju posebnosti kliničnih in eksperimentalnih študij na kratko razmislimo o vrednosti naštetih kazalnikov glede na nekatera specifična stanja in naravo analiziranega materiala.

Pregled urina

Kot smo že omenili, večina avtorjev jemlje pri ljudeh vsebnost vitamina v dnevnem urinu manj kot 100 μg kot dokaz pomanjkanja tiamina. Vendar pa je ob normalnem vnosu vitamina s hrano njegovo izločanje z urinom odvisno tudi od narave zdravljenja z zdravili (če govorimo o bolniku) in stanja izločilne funkcije ledvic. Nekatera zdravila lahko močno zmanjšajo, druga pa povečajo izločanje vitamina. Povečano izločanje tiamina ni vedno mogoče razumeti kot dokaz nasičenosti z vitamini, saj je vzrok lahko kršitev mehanizmov reabsorpcije v tubularnem aparatu ledvic ali nezadostno shranjevanje vitamina zaradi kršitve procesov njegove fosforilacije. . Po drugi strani pa nizka vsebnost tiamina v urinu bolnih ljudi morda ni posledica njegovega pomanjkanja, temveč delne omejitve vnosa hrane, ki vsebuje ustrezno manjšo količino vitamina. V zvezi s tem je za pridobitev dodatnih informacij o stanju intersticijske presnove tiamina precej razširjena metoda za pregled urina po parenteralnih obremenitvah. Primerno je izvesti trikratno obremenitev, ki temelji na odmerku 0,5 mg vitamina na 1 kg teže bolnika, pri čemer težo zaokrožimo na desetine kilogramov.

Vse metode za določanje tiamina je treba preveriti glede ponovljivosti vrednosti, pridobljenih z njihovo pomočjo, v primeru prisotnosti zdravil v urinu bolnikov. Znano je na primer, da lahko salicilati, kinin in druga zdravila povzročijo dodatno fluorescenco, kar moti pravilno interpretacijo fluorimetričnih podatkov, PASA pa, ki neposredno sodeluje s fericinidom, močno zmanjša donos tiokroma. V eksperimentalnih pogojih je priročen pokazatelj oskrbe s tiaminom določanje ravni piruvata (PC) v urinu. Ne smemo pozabiti, da le izrazite oblike hipovitaminoze B1 spremlja izrazito kopičenje te ketonske kisline, ki je najpogosteje opredeljena kot snovi, ki vežejo bisulfit (BSB). Pri patoloških stanjih, zlasti pri bolnih ljudeh, se raven BSV, tako kot količina samega PC v urinu, spreminja v zelo širokem razponu, odvisno od intenzivnosti presnove ogljikovih hidratov, slednje pa nadzoruje veliko število različnih dejavnikov, ki niso neposredno povezani s tiaminom. Kazalnike ravni BSV ali PC v urinu v takih situacijah je treba uporabiti le kot dodatne podatke.

Krvni test

Glavna oblika vitamina, prisotnega v krvi, je TDF. Določitve pri zdravih ljudeh z različnimi metodami dajejo v povprečju enake vrednosti, vendar z nihanji v precej širokem območju (4-12 μg%). Kot zanesljiv znak pomanjkanja vitamina, če se osredotočimo samo na ta kazalnik, lahko štejemo le vrednosti pod 2-4 μg%. Opredelitev samo skupnega tiamina je manj sprejemljiva. Običajno to ne predstavlja pomembne napake, saj je prostega vitamina zelo malo - 0,3-0,9 μg%. Njegova količina v krvnem serumu se lahko močno poveča s poslabšanjem izločanja ledvic pri hipertenziji ali v povezavi s kršitvijo procesa fosforilacije vitaminov. Če teh omejitev ni, lahko domnevamo, da raven tiamina v krvi ustrezno odraža oskrbo telesa z njim.

Pri študiji krvi in ​​​​urina se pogosto uporablja določanje koncentracije PC. Za te namene je pomembno uporabiti bolj specifično metodo (encimsko, kromatografsko), saj reakcije z bisulfitom ali salicilnim aldehidom dajejo precenjene rezultate. Če je PC odločen, da označuje presnovo vitamina pri bolnikih, je treba upoštevati veliko število dejavnikov, ki niso povezani s tem vitaminom, vendar aktivno vplivajo na presnovo in posledično na raven PC v telesu. Tako opazimo zvišanje ravni PC krvi z uvedbo adrenalina, ACTH, med vadbo, električnim in inzulinskim šokom, pomanjkanjem vitaminov A in D, številnimi nalezljivimi in drugimi boleznimi, ko je pogosto težko sumiti na pomanjkanje tiamina. Poskus je pokazal, da je v številnih primerih raven PC v krvi bolj povezana s hiperfunkcijo sistema hipofiza – skorja nadledvične žleze kot z oskrbo organizma z vitaminom.

Ker obstajajo težave pri ugotavljanju resničnega stanja presnove tiamina po vsebnosti samega vitamina ali ravni ketonskih kislin v krvi, je mogoče v te namene uporabiti določanje aktivnosti encimov, ki vsebujejo TDP, zlasti , eritrocitna transketolaza (TC). Za ta encim že manjši premiki v koncentraciji koencima opazno vplivajo na delovanje celotnega sistema. Opazovanja v kliniki in pri preventivnih pregledih populacije, poskusi na živalih potrjujejo zelo visoko občutljivost MC tudi na blago pomanjkanje vitaminov. Encim reagira tudi, če spremembe v ravni PC ali samega vitamina v krvi niso indikativne. Za večjo natančnost se sedaj uporablja metoda dodatne aktivacije MC, ki smo ga in vitro dodali v eritrocitni hemolizat TDF. Stimulacija TC do 15% začetne aktivnosti se izvaja z ustrezno hitrostjo, od 15 do 25% - hipovitaminoza, več kot 20-25% - pomanjkanje vitaminov.

Kršitev ravnotežja vitaminov in presnove tiamina

Bolezen (beriberi), ki je klasična oblika pomanjkanja vitamina B1, razširjena v 19. in začetku 20. stoletja v državah Daljnega vzhoda, je danes veliko manj pogosta. Obstajajo tri oblike beriberi, ki ustrezajo najbolj izrazitim manifestacijam bolezni:

• suha ali paralitična (prevladujejo nevrološke lezije - pareza, paraliza itd.);
• edematozni (kršitve opazimo predvsem na delu krvnega obtoka);
• akutni ali srčni (hitro se konča s smrtjo v ozadju hude odpovedi desnega prekata).

Praktično naštete oblike v čisti obliki so redke in opazimo njihove delne prehode. V sodobnih razmerah se najpogosteje srečujemo s hipovitaminozo B1 različnih globin. Simptomi slednjih so praviloma precej splošni (zasoplost, palpitacije, bolečine v srcu, šibkost, utrujenost, izguba apetita, zmanjšanje splošne odpornosti na druge bolezni itd.) in jih ni mogoče v celoti prepoznati. kot značilno za insuficienco le tiamin, kot ga najdemo pri mnogih drugih hipovitaminozah. V bistvu je treba še enkrat poudariti, da lahko naštete simptome pripišemo hipovitaminozi B1 končno le na podlagi posebnih biokemičnih študij (glej zgoraj). Sekundarna hipovitaminoza B1, ki nastane kot posledica neravnovesja ali presnove vitaminov, zahteva ločeno obravnavo. V prvo skupino spadajo primeri povečane porabe vitamina ob običajnem vnosu s hrano (tirotoksikoza in nekatere druge bolezni, presežek ogljikovih hidratov v prehrani), motena absorpcija iz prebavil ali povečano izločanje vitamina z urinom po dolgotrajnem uživanju. dolgotrajna uporaba diuretikov. Drugo skupino motenj večina avtorjev povezuje z oslabitvijo procesov intersticijske fosforilacije tiamina oziroma njegove proteidizacije, kot pri terapevtski uporabi hidrazidov izonikotinske kisline ali pri beljakovinskem stradanju.

Raznolikost zgoraj naštetih razlogov (v bistvu endogenega reda) povzroča nastanek pomanjkanja tiamina, ki se pri prvi skupini motenj v veliki meri odpravi z dodatnim dajanjem vitamina v povečanih odmerkih. Hipovitaminoza druge vrste pogosto ni primerna za neposredno vitaminsko terapijo in zahteva predhodno odpravo začetnih osnovnih motenj v presnovi samega tiamina ali uvedbo koencimskih derivatov v telo.

Zdi se, da kombinacija tako etiološko različnih oblik kršitve oskrbe telesa s tiaminom v eno skupino tako imenovanih endogenih hipovitaminoz ni povsem uspešna. Za motnje presnovnega reda je bolj primeren izraz "disvitaminoza", to je preprosto izjava o dejstvu kršitve presnove vitamina z normalnim, zadostnim vnosom vitamina v telo. Nekaj ​​podobnega opazimo, ko vitamini tekmujejo med seboj, ko prevelik vnos enega od vitaminov zavira izmenjavo in proteidizacijo drugega.

Preventivna in terapevtska uporaba tiamina in njegovih derivatov

Indikacije in kontraindikacije za zdravljenje s tiaminom

Pri utemeljitvi glavnih načel terapevtske uporabe vitamina ali njegovih derivatov je treba izhajati iz več predpogojev. V primeru pomanjkanja vrste pomanjkanja vitamina ali hipovitaminoze se zdravljenje izvaja po običajnih pravilih nadomestnega zdravljenja. Situacija je bolj zapletena pri disvitaminozi, ki nastane v ozadju kakršnega koli patološkega procesa ali kot posledica izpostavljenosti presnovi tiamina različnim eksogenim dejavnikom (zdravila, kemični strupi, fizikalna sredstva itd.), Ko je uspeh v veliki meri odvisen od etiotropne terapije ali uporaba ustreznih vitaminskih pripravkov (kokarboksilaza, disulfidni derivati). Če analiziramo razpoložljive podatke, lahko domnevamo, da so predpogoji za terapevtsko uporabo tiamina na voljo za različne etiološke lezije prebavil, jeter, nevropsihiatrične bolezni, srčno-žilno odpoved, hipotenzijo, revmatizem. Praktične izkušnje upravičujejo uporabo vitamina pri rahitisu, kroničnem tonzilitisu, številnih kožnih in nalezljivih boleznih, sladkorni bolezni, hipertiroidizmu, tuberkulozi. Profilaktično dajanje tiamina športnikom, pilotom na predvečer pričakovanih preobremenitev, delavcem, ki se ukvarjajo z industrijskimi strupi (ogljikov monoksid, amoniak, dušikovi oksidi itd.), V porodniški praksi na predvečer poroda in v drugih primerih je dovolj utemeljeno.

Druga smer pri utemeljitvi terapije s tiaminom je lahko upoštevanje znanih biokemičnih funkcij tega vitamina. V tem primeru je treba vprašanje rešiti na podlagi specifičnih podatkov o kršitvi tistih presnovnih procesov v bolnikovem telesu, ki jih lahko popravimo z uvedbo vitamina. V bistvu bi morali govoriti o koencimski in ne-koencimski aktivnosti tiamina, torej o tistih njegovih funkcijah, ki so podrobno obravnavane zgoraj. Sprva so bile glavne indikacije za uporabo tiamina pri različnih boleznih simptomi, značilni za beriberi: nevritis, nevralgija, paraliza, bolečine različnih etiologij, motnje živčnega in srčnega delovanja. Trenutno pri utemeljitvi potrebe po vitaminski terapiji izhajajo predvsem iz presnovnih motenj (acidoza, diabetična koma, piruvatemija, toksemija nosečnic).

Tiamin se uporablja za periferne nevritise, splošne motnje zaradi podhranjenosti, anoreksijo, Wernickejevo encefalopatijo, pomanjkanje vitaminov, kronični alkoholizem, alkoholni nevritis, srčno-žilno insuficienco in gastrointestinalne motnje.

Za vse te bolezni (razen za Wernickejevo encefalopatijo) se tiamin uporablja približno enako enteralno in parenteralno v odmerkih od 5 do 100 mg na dan. Trenutno se v klinično prakso široko uvajajo nekateri zdravilni pripravki vitamina: tiamin fosfati (TF) in derivati ​​disulfida. Po razvoju preproste metode za sintezo TF kot terapevtskega sredstva je tako imenovana kokarboksilaza (TDF) hitro postala priljubljena. Razlog za uvedbo TDF v medicinsko prakso je bilo dobro znano dejstvo koencimske aktivnosti tega posebnega derivata vitamina. Poleg tega je toksičnost TF 2,5-4 krat manjša od toksičnosti prostega tiamina. Obstaja še ena pomembna prednost TF - popolnejša prebavljivost. Tako je pri ljudeh po ekvimolarnih intramuskularnih injekcijah tiamina, TMP in TDF količina vitamina, ki se je pojavila v urinu v 24 urah, 33, 12 oziroma 7 % danega odmerka.

Uporaba TF je najučinkovitejša v tistih primerih, ko je treba pri bolnikih z oslabljenimi fosforilacijskimi procesi izvajati vitaminsko terapijo. Torej, pri pljučni tuberkulozi so injekcije tiamina neučinkovite: do 70% vitamina se lahko izloči z urinom na dan. Če so bolniki prejemali enakovredne odmerke TDF, je bilo izločanje vitamina iz telesa manjše - 11%. Pri parenteralnem dajanju, zlasti intravensko, TDF povzroči presnovne učinke, ki jih po injekcijah prostega vitamina ne opazimo. Zelo pogosto TDF povzroči premike, podobne tistim, ki jih opazimo pri uporabi ATP ali fosfokreatina.

Največ podatkov je povezanih z uporabo TDF pri diabetes mellitusu in srčno-žilni insuficienci. Dajanje TDF (50-100 mg intravensko) je dramatično zmanjšalo umrljivost zaradi diabetične kome in se je izkazalo za zelo učinkovito pri zdravljenju acidotičnih stanj. TDF ne samo poveča učinek insulina, ampak tudi lajša odpornost proti insulinu pri nekaterih bolnikih. Poleg normalizacije tradicionalnih kazalnikov, ki označujejo resnost sladkorne bolezni (glikemija, glukozurija, ketoza), ima TDF izrazit normalizacijski učinek na raven holesterola in fosfolipidov Corvi. Pri srčno-žilni insuficienci že enkratne injekcije TDF hitro normalizirajo povišane ravni piruvata in mlečne kisline v krvi bolnikov.

TDF izrazito aktivira miokardni vnos hranil iz krvi in ​​hitro izboljša parametre elektrokardiograma. Podobno delovanje TDF se pogosto uporablja pri zdravljenju različnih funkcionalnih motenj srca (ekstrasistola, nekatere oblike aritmij). Izražene pozitivne spremembe v indeksih elektrokardiograma so opisane pri arteriosklerozi, hipertenziji, nekaterih endokrinih in ledvičnih boleznih, miokardnem infarktu, okvarah srčnih zaklopk v primerih, ko je vodilni dejavnik patologije kršitev trofizma srca. Dokazano je tudi, da je TDF učinkovitejši od tiamina pri obolenjih perifernega in centralnega živčnega sistema, pri multipli sklerozi, bronhialni astmi in številnih drugih boleznih.

Razširjeni so postali tudi različni disulfidni derivati ​​vitamina, katerih učinkovitost je razložena z boljšo asimilacijo disulfidnih oblik v črevesnem traktu. Ena od prednosti teh derivatov je njihova bistveno manjša toksičnost v primerjavi s tiaminom.

Viri oz

Črni kruh, žitarice, grah, fižol, meso, kvas.

Dnevna potreba

Struktura

V sestavi tiamina je določen pirimidinski obroč, povezan s tiazolnim obročem. Koencimska oblika vitamina je tiamin difosfat.

Struktura vitamina B1

Struktura tiamin difosfata

Presnova

Absorbira se v tankem črevesu kot prosti tiamin. Vitamin se fosforilira neposredno v ciljni celici. Približno 50 % celotnega B 1 je v mišicah, približno 40 % v jetrih. Telo ne vsebuje več kot 30 dnevnih odmerkov vitamina naenkrat.

Biokemijske funkcije

1. Del tiamin difosfat(TDF), ki

Primer reakcije, ki vključuje tiamin difosfat (pentozofosfatna pot)

2. Del tiamin trifosfat, ki še ni dovolj raziskana. Obstajajo razpršene informacije o sodelovanju TTF pri prenosu živčnih impulzov, pri ustvarjanju celičnega signala, v reakcijah celične bioelektrogeneze, pri uravnavanju aktivnosti ionskih kanalov.

Hipovitaminoza B1

Vzrok

Glavni razlog je napaka vitamin v hrani, presežek alkohol- ki vsebujejo napitke, ki zmanjšajo absorpcijo in povečajo izločanje vitamina, oz ogljikovi hidratiživila, ki povečajo potrebo po tiaminu.

Vzrok za hipovitaminozo je lahko tudi uživanje surovih rib (trska, postrv, sled), surovih ostrig, saj vsebujejo anti-vitamin - encim. tiaminaze uničenje vitamina. Človeško črevo vsebuje bakterije tiaminaze.

Klinična slika

Bolezen "beriberi" ali "okovi za noge" je kršitev presnove prebavnega, srčno-žilnega in živčnega sistema zaradi nezadostne energetske in plastične presnove.

S strani živčnega tkiva opazimo naslednje:

• polinevritis: zmanjšana periferna občutljivost, izguba nekaterih refleksov, bolečine vzdolž živcev,
• encefalopatija:
  - Wernickejev sindrom - zmedenost, pomanjkanje koordinacije, halucinacije, oslabljena vidna funkcija,
  - Korsakov sindrom - retrogradna amnezija, nezmožnost asimilacije novih informacij, zgovornost.

S strani srčno-žilnega sistema pride do kršitve srčnega ritma, bolečine v srcu in povečanja njegove velikosti.

V prebavila motena je sekretorna in motorična funkcija, pojavi se črevesna atonija in zaprtje, apetit izgine, kislost želodčnega soka se zmanjša.