Tiaminas (vitaminas B1) yra vandenyje tirpus vitaminas ir priklauso B grupės vitaminų grupei. Remiantis XIX amžiaus pabaigos olandų gydytojo Christiaano Eijkmano pastebėjimu, kad viščiukams būdingi beriberi simptomai, kai jie buvo šeriami lukštentais ir šlifuotais ryžiais, bet ne po to, kai jiems buvo duodama neluptų ir nešlifuotų ryžių ar ryžių sėlenų, tiaminas yra taip pat žinomas kaip „antiberiberi vitaminas“. 19 m. Jansenui ir Donathui išskyrus apsauginę avitaminozę medžiagą nuo ryžių lukštų ir vitaminą aneurinu pavadinus 1926 m., Vitaminas B1 struktūrinį išaiškinimą ir sintezę sujungiant abi žiedo struktūras 1936 m. Atliko Williamsas ir Windausas, o B vitaminas buvo pavadintas tiaminu. Tiamino molekulė susideda iš pirimidino ir tiazolo žiedo, sujungtų metileno grupe. Pats tiaminas terapiškai netinka, bet tik jų hidrofilinės (vandenyje tirpios) druskos, tokios kaip tiamino chlorido hidrochloridas, tiamino mononitratas ir tiamino disulfidas, arba jų lipofiliniai (riebaluose tirpūs) dariniai (alitiaminai), tokie kaip benfotiaminas (S -benzoiltiiamino-o-monofosfatas; BTMP), bentiaminas (dibenzoiltiaminas) ir fursultiaminas (tiamino tetrahidrofurfurilo disulfidas). Sausas vitaminas B1 yra stabilus 100 ° C temperatūroje. Vandeniniai vitamino B1 tirpalai yra stabiliausi esant pH <5.5, bet ne neutralioje ar šarminėje aplinkoje. Tiaminas yra ir termolabilus (jautrus šilumai), ir jautrus šviesai ir oksidacijai, ir pasižymi dideliu struktūriniu ar konstituciniu specifiškumu. Nedideli molekulinės struktūros pokyčiai yra susiję su vitamino veiksmingumo sumažėjimu, neveiksmingumu arba tam tikrais atvejais su antagonistiniu (priešingu) veikimo būdu. Tiamino antagonistai, tokie kaip oksitiaminas, piritiaminas ir amprolis, gali slopinti (slopinti) tiaminazes I ir II (tiaminą skaidantys ir inaktyvinantys fermentai) ir slopinti biologiškai aktyvaus tiamino pirofosfato (TPP; sinonimai: tiamino difosfatas (TDP)) jungimąsi, kokarboksilazė) į savo apoenzimą ir konkurenciniu būdu slopina atitinkamai 2-okso rūgščių dekarboksilinimą (anglies dioksido (CO2) molekulės skilimą). Infuziniai tirpalai, kuriuose yra sulfito (SO2), visiškai skaido vitaminą B1.
Absorbcija
Tiamino yra tiek augaliniame, tiek gyvūniniame maiste, tačiau tik mažai. Kai augaluose tiamino yra laisva, nefosforilinta forma, 80–85% B vitamino gyvūnų audiniuose yra atitinkamai biologiškai aktyvūs TPP ir TDP, o 15–20% - tiamino monofosfatas (TMP) ir tiamino trifosfatas (TTP). . Su maistu suvartotas fosforilintas vitaminas B1 defosforilinamas žarnyno sienelių nespecifinėmis fosfatazėmis (fermentinis fosfatas grupės) ir taip paverčiamos absorbuojama būsena. Absorbcija laisvojo tiamino yra daugiausia tuščiojoje žarnoje (tuščioje žarnoje), po to - dvylikapirštės žarnos (dvylikapirštės žarnos) ir žarnos (žarnos). Į orą absorbuojamas tik nedidelis kiekis skrandis ir dvitaškis (storosios žarnos). Žarnynas absorbcija (įsisavinimas per sunaikinti) tiaminui taikomas a dozė-priklausomas dvigubas mechanizmas. Fiziologinis vitamino B kiekis žemiau a koncentracija 2 µmol / l absorbuojamas nuo energijos natristarpinis nešiklio mechanizmas. Taigi vitamino B1 transportavimas į žarnyno gleivinės (gleivinės) ląsteles yra aktyvus ir prisotinamas. Struktūriniai analogai, tokie kaip piritiaminas, gali slopinti aktyvų vitaminą B1 absorbcija išstumdamas tiaminą iš jo transporto baltymai esantis viršūnėje (nukreiptas į žarnyno vidų) ląstelės membrana. Įtakos alkoholis or etanolis, kita vertus, susidaro iš slopinimo natris-kalis adenozino trifosfatazė (Na + / K + -ATPazė; fermentas, katalizuojantis Na + jonų transportavimą iš ląstelės ir K + jonus į ląstelę ATP skaidant) bazolateraliniame ląstelės membrana (atsuktas nuo žarnyno vidaus), dėl to sumažėja tiaminui būdingas transportas baltymai. Virš a koncentracija 2 µmol / l, vitaminas B1 absorbuojamas pasyvios difuzijos būdu, kuris nėra nė vienas natris- nepriklauso nuo tiamino antagonistų ir jų negali slopinti etanolisKaip taikoma (administruojama) dozė didėja, absorbuoto tiamino procentas mažėja. Viena vertus, tai lemia transmembraninio transporto reguliavimo sumažėjimas baltymai dėl tiamino žarnyne gleivinė ląstelės (gleivinės ląstelės) iš vitamino B1 dozė > 2 µmol / l ir, kita vertus, pasyviosios absorbcijos kelio neveiksmingumas, palyginti su aktyvaus nešiklio tarpininkaujamu transportavimo mechanizmu. Tyrimų su geriamuoju radioaktyviai žymėtu tiaminu metu absorbcijos greitis vartojant 1 mg yra ~ 50%, 5 mg ~ 33%, 20 mg ~ 25% ir 50 mg ~ 5.3%. Iš viso vitamino B8 per dieną gali būti absorbuojama ne daugiau kaip 15-1 mg. Žarnyno biopsijų (audinių mėginių) palyginimas gleivinė pacientų, sergančių tiamino trūkumu ir be jo, pasižymėjo žymiai didesne žarnyno vitamino B1 absorbcija asmenims, kurių tiamino būklė bloga. Padidėjusi vitamino B1 absorbcija, esant nepakankamai, atsiranda dėl viršūnių tiamino transporterių reguliavimo (padidinimo) žarnyne gleivinė ląstelės (gleivinės ląstelės). Absorbuotas tiaminas iš dalies fosforilinamas žarnyno gleivinės ląstelėse (gleivinės ląstelėse) citozolinėje pirofosfokinazėje, suskaidant adenozino trifosfatas (ATP) prie koenzimatiškai aktyvaus TPP (fermentinis fermento prisijungimas) fosfatas grupės). Manoma, kad be natrio sukelto nešiklio mechanizmo intraląstelinė pirofosfokinazė taip pat yra greičio ribojimo etapas aktyviam tiamino transportavimui į gleivinės ląstelę ir per ją. Laisvas ir fosforilintas tiaminas patenka į kepenys per portalą venas, iš kur jis per kraują gabenamas į tikslinius organus ir audinius pagal jų reikalavimus.
Transportas ir pasiskirstymas kūne
Vitamino B1 transportavimas visas kraujas daugiausia atsiranda kraujo ląstelėse - 75% eritrocitai (raudonųjų kraujo kūnelių) ir 15 proc leukocitai (balta kraujas ląstelės). Tik 10% vitamino B1 kraujas yra pernešamas plazminiu būdu, pirmiausia surištas albuminas. Vartojant dideles vitamino B1 dozes, viršijamas rišimosi pajėgumas, todėl išsiskiria tiamino perteklius. Bendras kiekis kraujyje svyruoja tarp 5-12 µg / dl. Taikiniuose organuose ir audiniuose tiaminas yra paimamas į tikslines ląsteles ir mitochondrijos (Ląstelių „energijos jėgainės“) per tiamino transporterį, pasižymintį dideliu afinitetu (jungiantis stiprumas). Dėl fiziologinio vitamino B1 svarbos angliavandeniuose ir energijos apykaita, širdies raumenys (3-8 µg / g), inkstas (2–6 µg / g), kepenys (2–8 µg / g), smegenys (1–4 µg / g) ir ypač griaučių raumenyse yra didelė tiamino koncentracija. Esant tiamino trūkumui, dėl transmembraninių transporto baltymų reguliavimo (padidinimo) padidėja vitamino B1 pasisavinimas į tikslines ląsteles. Laisvąjį tiaminą galima fosforilinti į biologiškai aktyvų TPP visuose organuose ir audiniuose, naudojant ląstelių pirofosfokinazę, suvartojant ATP ir kaupiant du fosfatas likučiai. Alkoholis or etanolis apsaugo nuo laisvo tiamino aktyvacijos į kofermentą TPP konkurenciniu pirofosfokinazės slopinimu. Kitos fosfatų grupės perkėlimas į TPP kinazės pagalba, atskilus ATP, sukelia TTP, kurį veikiant fosfatazėms galima vėl paversti TPP, TMP arba laisvu, nefosforilintu tiaminu. Nors vitamino B1 yra kraujo plazmoje, Motinos pienasir smegenų skystis (veikiantis smegenys ir nugaros smegenys) daugiausia laisvos formos arba kaip TMP, kraujo ląstelės (leukocitai; eritrocitai), o audiniuose daugiausia yra TPP. Tarpeląstelinio koenzymatiškai aktyvaus TPP atveju ląstelės membrana yra nelaidus (nelaidus). TPP gali palikti ląstelę tik po hidrolizės (suskaidymas reaguojant su vanduo) per TMP išlaisvinti tiaminą. Fosforilinto tiamino intraląstelinis fosforilinimas (fermentinis fosfatų grupių prisijungimas) ir membranos pralaidumo (membranos pralaidumo) sumažėjimas galiausiai tarnauja kaip apsauginis mechanizmas, siekiant išvengti vitamino B1 praradimo dėl fiziologinių dozių (1-2 mg / d.). Bendras vitamino B1 kūno kiekis sveikiems žmonėms yra 25–30 mg, iš kurių maždaug 40% yra raumenyse. Tiamino parduotuvė siauresne prasme neegzistuoja. Dėl savo kofermento funkcijos vitaminas B1 visada yra susijęs (susijęs) su atitinkamu fermentu ir yra tik sulaikomas (sulaikytas inkstas) tiek, kiek to reikia šiuo metu. Biologinis tiamino pusinės eliminacijos laikas yra santykinai trumpas ir pranešama, kad žmonėms jis yra 9.5–18.5 dienos. Dėl riboto vitamino B sandėliavimo pajėgumo ir didelės apyvartos reikia kasdien vartoti pakankamą kiekį tiamino, kad būtų patenkinti reikalavimai, ypač tais atvejais, kai vitamino B1 kiekis padidėja dėl padidėjusios medžiagų apykaitos, pavyzdžiui, sportuojant, dirbant sunkų fizinį darbą. nėštumas ir laktacija, lėtinė alkoholis piktnaudžiavimas ir karščiavimas.
Išsiskyrimas
Vitaminas B1 išsiskiria nuo dozės. Fiziologiniame (normalus metabolizmo) intervale maždaug 25% tiamino pasišalina per inkstus (per inkstas). Vartojant dideles dozes, vitamino B1 išsiskyrimas beveik visiškai įvyksta per inkstus po audinių prisotinimo, tuo pačiu metu padidėja tiamino, išsiskiriančio per organizmą, dalis. tulžis ir neabsorbuoto tiamino išmatose. Šis inkstų perpildymo efektas yra savęsDepresija ne inkstų klirenso procesų (išsiskyrimo procesų), taip pat kanalėlių reabsorbcijos (reabsorbcijos inkstų kanalėliuose) prisotinimo. Apie 50% tiamino pašalinama laisva forma arba esterinama sulfato grupe. Likę 50% yra dar nenustatyti metabolitai, taip pat tiaminekarboksirūgštis, metiltiazolacto rūgštis ir piraminas. Kuo didesnis vitamino B1 suvartojimas, tuo mažiau metabolizuojama ir tuo labiau išsiskiria laisvas, nepakitęs tiaminas.
Alitiaminas
Alitiaminai, tokie kaip benfotiaminas, bentiaminas ir fursultiaminas yra lipofiliniai (riebaluose tirpūs) tiamino dariniai, kurie, remiantis 1950-ųjų pradžioje Fujiwaros Japonijos tyrimų grupės atradimu, fiziologinėmis sąlygomis susidaro savaime, tiaminą derinant su alicinu, veikliuoju ingredientu. česnakas ir svogūnai. Alitiamino dariniuose tiazolo žiedas, kuris yra būtinas vitaminų veikimui, yra atviras ir siera atomas yra pakeistas lipofiline grupe. Tik uždarius tiazolo žiedą junginiais, turinčiais SH grupes, pvz cisteinas ir glutationas žarnyno gleivinės ląstelėse (gleivinės ląstelės) ir po fosforilinimo (fermentinis fosfatų grupių pridėjimas) prie tikslinėse ląstelėse esančio biologiškai aktyvaus tiamino pirofosfato, alitiaminai gali veikti savo vitaminą organizme. Dėl apolarinės struktūros alitiaminams taikomos kitokios absorbcijos sąlygos nei vanduo-tirpūs tiamino dariniai, kurie pagal prisotinimo kinetiką absorbuojami priklausomai nuo energijos ir natrio, naudojant nešiklio mechanizmą. Alitiaminų pasisavinimas žarnyno gleivinės ląstelėse (gleivinės ląstelėse) įvyksta po ankstesnio defosforilinimo (fosfatų grupių pašalinimo) nespecifinėmis fosfatazėmis žarnos gleivinėje (žarnos gleivinėje) proporcingai dozei pasyvios difuzijos būdu, kai alitiaminai praeina žarnyno absorbciją. barjeras greičiau ir lengviau, palyginti su vanduo-tirpūs tiamino dariniai dėl geresnio membranos pralaidumo (membranos pralaidumo). biologinis prieinamumas lipofilinių benfotiaminas yra maždaug 5–10 kartų didesnis nei atitinkamai tiamino disulfido ir tiamino mononitrato. Be to, alitiaminai pasiekia didesnį tiamino ir TPP kiekį kraujyje, tiksliniuose organuose ir audiniuose po burnos administracija vartojant palyginti mažas dozes ir ilgiau sulaikomos (sulaikomos) organizme. Hilbigas ir Rahmannas (1998), tyrę audinį paskirstymas ir radijo etikečių likimas benfotiaminas ir tiamino hidrochloridas kraujyje ir įvairiuose organuose, matavo žymiai didesnį visų organų radioaktyvumą po benfotiamino administracija, ypač kepenys ir inkstų. 5–25 kartus aukštesnė koncentracija benfotiamino buvo rasta smegenys ir raumenys. Visuose kituose organuose benfotiamino kiekis buvo 10–40% didesnis nei tiamino hidrochlorido.
