Витамин В1 (тиамин) - FETeV

Витамин В1 включва различни тиаминови съединения, които се характеризират с подобен начин на действие. В природата метаболитно активната форма тиамин фосфат (съединение на тиамина и минерала фосфор) се среща главно. Освен това има изкуствено произведени съединения, които се използват предимно в лекарствата. Тиамин фосфатът участва във важни реакции на енергийния метаболизъм. Тиаминът поема други решаващи задачи при обмена на информация между нервните клетки и при производството на някои невротрансмитери (ацетилхолин, серотонин).

синтез

Тиаминът е заместен пиримидин, който е свързан с тиазолов пръстен чрез метиленов мост. Дори незначителни промени в молекулата или в заместителите са свързани с намален витаминен ефект. В храната тиаминът се намира главно в биологично активната му форма като тиамин пирофосфат.

Човешкият организъм може да съхранява 25 до 30 mg тиамин. Най-високи концентрации се откриват в сърдечния мускул, бъбреците, черния дроб и мозъка. Когато се консумират по-високи дози тиамин, способността за свързване с протеините в кръвта бързо се надвишава и тиаминът се екскретира непроменен с урината.

Тиаминът е заместен пиримидин, който е свързан с тиазолов пръстен чрез метиленов мост. Тази подредба осигурява висока структура и конституционна специфичност. Дори незначителни промени в молекулата или в заместителите са свързани с намален витаминен ефект.

разтворим във вода
стабилен в кисели разтвори, в неутрална и основна среда
чувствителен към топлина
чувствителен към окисляване
чувствителен към влага

метаболизъм

В храната тиаминът присъства главно в биологично активната си форма като тиамин пирофосфат. Абсорбцията обаче не е възможна във фосфорилирана форма, тъй като тя не прониква през мембраната. Следователно, тиамин пирофосфатът в чревния лумен трябва първо да се разцепи от пирофосфатази. След това продуктът на разцепване достига тънкочревния епител чрез наситен транспортен механизъм при ниски концентрации, докато дифузира при по-високи концентрации.

След това в тънкочревния епител той се рефосфорилира до тиамин пирофосфат. Изхвърлянето от чревния епител през базолатералните мембранни участъци на епителните клетки може да се осъществи само след подновено дефосфорилиране в свободен тиамин.

Около 75% са в еритроцитите и 15% в левкоцитите. 10% се свързват главно с албумини и се транспортират до целевата тъкан. Поглъщането в клетките на прицелната тъкан е аналогично на чревната абсорбция. Вътреклетъчното превръщане в биологично активен тиамин пирофосфат се осъществява с помощта на ензима тиамин киназа.

Човешкият организъм може да съхранява 25 до 30 mg тиамин. Биологичният полуживот е между 10 и 18 дни. Най-високи концентрации се откриват в сърдечния мускул, бъбреците, черния дроб и мозъка.

Когато се консумират по-високи дози тиамин, способността за свързване с протеините в кръвта бързо се надвишава и тиаминът се екскретира непроменен с урината. 50% от отделеното количество е непроменен и сулфатно-естерифициран тиамин. Останалото се състои от множество метаболити като тиамова киселина и пирамин.

Бионаличност

Тиаминът се абсорбира в горните отдели на тънките черва, в зависимост от действително консумираното количество. Когато приготвяте храна, тя бързо се унищожава. Дори при нежна подготовка се получават средни загуби от около 30%. Това се дължи на чувствителността към топлина и въздух, както и разтворимостта във вода.

Бионаличността на тиамина се увеличава от витамин С, винена и лимонена киселина. Състоянието може да се определи чрез измерване на плазмената концентрация на тиамин. Тестът за активност на еритроцитната транскетолаза (ETKA) и съдържанието на тиамин креатинин обаче са по-информативни.

Бионаличността на тиамина се увеличава поради:

витамин Ц
Винена и лимонена киселина

Бионаличността намалява поради:

Излагане на топлина, пастьоризиране, съхранение
Дефицит на протеини, недостиг на фолиева киселина
Полихидроксифеноли (танини, хлорогенова киселина)

Функции и задачи

Тиамин фосфатът участва във важни реакции на енергийния метаболизъм. Тиаминът поема други решаващи задачи при обмена на информация между нервните клетки и при производството на някои невротрансмитери.

В биологично активната форма тиаминът, като тиамин пирофосфат, е кофактор на различни ензими, които участват в производството на енергия и мулти-ензимни комплекси.

Транскетолазата, най-важният ензим, зависим от витамин В1, участва в пентозофосфатния път. Тук той участва в преобразуването на хексози и пентози, за да осигури пентозен фосфат за синтез на нуклеинова киселина и NADPH2 за синтез на мазнини и холестерол.

Пируват дехидрогеназа и алфа-кетоглутарат дехидрогеназа: окислително декарбоксилиране на пируват до ацетил-КоА
Алфа кетокиселинна дехидрогеназа с разклонена верига: Дехидрогеназна система за окислително декарбоксилиране на аминокиселини с разклонена верига
В допълнение към тиамина като коензим участват и други кофактори като NAD, FAD, коензим А и липонамид.

Тиаминът участва в провеждането и предаването на импулси за поддържане на централната и периферната нервна система. Когато нервите се стимулират, тиаминът се освобождава. Тъй като глутамат, ацетилхолин, аспартат и делта-аминомаслена киселина се образуват от окислителния метаболизъм на глюкозата, тиаминът е свързан и с метаболизма на невротрансмитерите на адренергичната, серотонинергичната и холинергичната системи в ЦНС.

С увеличаване на концентрацията на глюкоза се увеличава и концентрацията на крайни продукти за напреднало гликозилиране (AGE). Това са реакции на аминокиселини с редуциращи захари (реакция на Maillard). Проучванията in vitro показват, че тиаминът може да инхибира образуването на AGE.

Взаимодействия

Дългосрочните лекарства и нарушенията на абсорбцията, свързани с възрастта, могат да имат отрицателен ефект върху абсорбцията на тиамин и да допринесат за явен дефицит. В допълнение, различни хранителни вещества и храни влияят върху състоянието на тиамина, като допринасят за намалена или нарушена абсорбция или за повишена екскреция на тиамин.

Дългосрочната употреба на лекарства може да причини недостиг на определени микроелементи. Свързаните с възрастта нарушения на абсорбцията и увеличената консумация на лекарства допринасят за явен дефицит.

Фолиевата киселина, магнезият, полифенолите и витамин С допринасят за намалена абсорбция или увеличена екскреция на тиамин. Консумацията на кафе и черен чай има отрицателен ефект върху състоянието на тиамина благодарение на танините и хлорогеновата киселина. Излишъкът от алкохол води директно и индиректно до нарушена абсорбция и използване на тиамина.

Симптоми на дефицит

Дефицитът на В1 води до нарушения на въглехидратния метаболизъм. Ако дефицитът е силно изразен, възниква болестта Бери-Бери. Прави се разлика между мокра и суха форма. При мокра форма задържането на вода се случва в цялото тяло. Сухата форма, от друга страна, се характеризира предимно с увреждане на нервите.

Бери-Бери може да бъде свързано с непоносимост към въглехидрати при кърмачета. Класическата болест на Бери-Бери по същество е ограничена до развиващите се страни. Въпреки това алкохолиците често показват симптоми на дефицит в нервната система. Няма известни симптоми на предозиране с тиамин в храната. В отделни случаи реакции на свръхчувствителност настъпват след интравенозно приложение.

Симптомите на дефицит могат да бъдат благоприятни от диета с ниско съдържание на тиамин. Явен дефицит на тиамин може да се наблюдава при тежки алкохолици поради нарушена чревна абсорбция и нарушено използване на тиамин в резултат на токсичните ефекти на алкохола върху тъканите.

Тъкани с висок оборот на глюкоза като нервната система, стомашно-чревния тракт и сърдечно-съдовата система са особено засегнати от дефицит на тиамин. Това се проявява в два симптоматични комплекса.

Сърдечно-съдови симптоми като признак на сърдечна недостатъчност

Оток
Задух, чувство на потисничество
Тахикардии

Сензорни нарушения, възпаление на нервите
Мускулна слабост
Мускулни болки и спазми
Парализа

Болестта на Бери-Бери протича с хроничен дефицит на тиамин и се характеризира със сърдечно-съдови и неврологични симптоми. Детската болест на Бери-Бери се среща при кърмачета при жени с дефицит на тиамин и се проявява в симптомите на бебето

Питейна слабост
апатия
Повръщане и безпокойство

Верникеевата енцефалопатия е остър дефицит на тиамин, причинен от малабсорбция или много нисък прием и се среща предимно при тежки алкохолици с централни нарушения и кървене в мозъчния ствол.

алкохолик
възрастни граждани
Пациенти с анорексия/булимия

Хипервитаминози и токсичност

Тиаминът не е токсичен поради своята разтворимост във вода. Нежеланите реакции могат да се появят само след парентерално приложение. Понякога при дози над 200 mg се появяват замайване, главоболие, мускулна слабост, парализа и алергични реакции.

Поява и препоръчителен прием

Витамин В1 (тиамин) се съхранява в малки количества в тялото. Следователно е необходим редовен прием чрез храна. Добри източници на тиамин са мускулното месо (особено свинското месо), черният дроб, овесените ядки и ядките и семената. Някои видове риби като писия и риба тон също съдържат значителни количества тиамин.

В зърнените продукти В1 (както всички витамини от група В) се съдържа основно в триците и микробите. Необходимият прием на тиамин се основава на консумацията на енергия. Например, състезателните спортисти, които извършват тежка физическа работа, се нуждаят от повече тиамин, отколкото служителите в офиса, които извършват предимно заседнала работа. Ежедневните нужди също се увеличават по време на бременност и кърмене, тъй като се консумира повече енергия. В случай на възрастни хора, от друга страна, количеството на необходимия тиамин намалява с намаляването на активността. Хроничните алкохолици, при които абсорбцията на витамин В1 е нарушена, са особено предразположени към симптоми на дефицит.

Добри източници на тиамин са мускулно месо (особено свинско месо), черен дроб, овесени ядки, бобови растения и ядки и семена. В зърнените продукти тиаминът се съдържа главно в триците и микробите. Някои видове риби като писия и риба тон също съдържат значителни количества тиамин.

Изискването е от 1,0 до 1,4 mg на ден за възрастни. Има повишена нужда поради променената метаболитна ситуация и нуждите на плода за бременни и кърмещи жени.