A tiamin (B1-vitamin) vízoldható vitamin, és a B-vitaminok csoportjába tartozik. Christiaan Eijkman holland orvosnak a 19. század végén tett megfigyelése alapján, amely szerint a csirkéknél beriberi-szerű tünetek jelentkeztek, miután hántolt és csiszolt rizst ettek velük, de nem azt követően, hogy hámozatlan és csiszolatlan rizst vagy rizskorpát kaptak volna, a tiamin más néven „antiberiberi-vitamin”. Miután a beriberi védőanyagot elkülönítették a rizs héjától, és 1926-ban a vitamint aneurinnak nevezték el Jansen és Donath által, a B1-vitamin strukturális tisztázását és szintézisét mindkét gyűrűszerkezet összekapcsolásával 1936-ban Williams és Windaus, majd a B vitamint tiaminnak nevezték el. A tiamin molekula egy pirimidin- és tiazolgyűrűből áll, amelyeket metiléncsoport kapcsol össze. Maga a tiamin nem talál terápiás alkalmazást, hanem csak hidrofil (vízben oldódó) sóik, például tiamin-klorid-hidroklorid, tiamin-mononitrát és tiamin-diszulfid, vagy ezek lipofil (zsírban oldódó) származékai (allitiaminok), például benfotiamin (S -benzoil-tiamin-o-monofoszfát; BTMP), bentiamin (dibenzoil-tiamin) és furszultiamin (tiamin-tetrahidrofurfuril-diszulfid). A száraz B1-vitamin 100 ° C-on stabil. A B1-vitamin vizes oldatai a legstabilabbak pH = 5.5 alatt, de semleges vagy lúgos környezetben nem. A tiamin egyszerre termolabilis (hőérzékeny), érzékeny a fényre és az oxidációra, és magas szerkezeti vagy alkotmányos specifitással rendelkezik. A molekuláris szerkezet kisebb változásai a vitaminok hatékonyságának csökkenésével, hatástalanságával vagy bizonyos esetekben antagonista (ellentétes) hatásmóddal járnak. A tiamin-antagonisták, például az oxitiamin, a piritiamin és az amprolium, gátolhatják (gátolhatják) az I és II tiamináz (tiamin-hasító és -inaktiváló enzimeket) és gátolhatják a biológiailag aktív tiamin-pirofoszfát (TPP; szinonimák: tiamin-difoszfát (TDP)) kötődését, kokarboxiláz) apoenzimjéig, és versenyképesen gátolja a 2-oxosavak dekarboxilezését (széndioxid (CO2) molekula hasadása). A szulfitot (SO2) tartalmazó infúziós oldatok a B1-vitamin teljes lebomlásához vezetnek.
Abszorpció
A tiamin megtalálható mind a növényi, mind az állati élelmiszerekben, de csak alacsony koncentrációban. Míg a tiamin szabad, nem foszforilezett formában van jelen a növényekben, a B-vitamin 80-85% -a biológiai aktív TPP-ként és TDP-ként állati szövetekben fordul elő, 15-20% -a pedig tiamin-monofoszfát (TMP) és tiamin-trifoszfát (TTP) formájában . Az étellel elfogyasztott foszforilezett B1-vitamint a bélfal nem specifikus foszfatázai defoszforilálják (a foszfát csoportok) és így felszívódó állapotba alakulnak. Abszorpció a szabad tiamin a jejunumban (üres bél) a legmagasabb, majd a patkóbél (duodenum) és ileum (ileum). Csak kis mennyiségben szívódik fel a gyomor és a vastagbél (vastagbél). Bél abszorpció (felvétel a bél) tiaminra vonatkozik a adag-függő kettős mechanizmus. A B-vitamin élettani mennyisége a alatt koncentráció 2 µmol / l értéket abszorbeál egy energiafüggő nátriumközvetített hordozó mechanizmus. Így a B1-vitamin transzportja a bél nyálkahártya (nyálkahártya) sejtjeibe aktív és telített. A szerkezeti analógok, például a piritiamin, gátolhatják az aktív B1-vitamint abszorpció a tiamin kiszorításával a szállításából fehérjék az apikálisban található (a bél belseje felé néz) sejt membrán. A befolyása alkohol or etanolmásrészt a gátlásában áll nátrium-kálium adenozin trifoszfatáz (Na + / K + -ATPáz; enzim, amely ATP hasítással katalizálja a Na + -ionok és a K + -ionok sejtbe történő transzportját) a bazolateralis sejt membrán (a bél belsejétől elfordítva), ami a tiamin-specifikus transzport szabályozásának csökkenését eredményezi fehérjék. A felett koncentráció 2 µmol / l értéknél a B1-vitamin felszívódása passzív diffúzióval történik, amely egyik sem nátrium-függő és nem gátolható sem tiamin-antagonistákkal, sem etanolAz alkalmazott (beadott) adag nő, az abszorbeált tiamin százalékos aránya csökken. Ez egyrészt a transzmembrán transzport szabályozásának köszönhető fehérjék a bélben lévő tiaminra nyálkahártya sejtek (nyálkahártya sejtek) egy B1-vitaminból adag > 2 µmol / l, másrészt a passzív abszorpciós út hatástalansága az aktív hordozó által közvetített transzportmechanizmushoz képest. Szájon át alkalmazott radioaktívan jelzett tiaminnal végzett vizsgálatok szerint az abszorpciós ráta 1 mg bevitel esetén ~ 50%, 5 mg ~ 33%, 20 mg ~ 25% és 50 mg ~ 5.3%. Összességében napi legfeljebb 8-15 mg B1-vitamin képes felszívódni. A bél biopsziáinak (szövetmintáinak) összehasonlítása nyálkahártya a tiaminhiányban szenvedő és anélkül szenvedő betegek közül szignifikánsan magasabb a bél B1-vitamin felszívódása a rossz tiamin státusú alanyokban. A B1-vitamin megnövekedett felszívódása hiányos állapotban az apikális tiamin-transzporterek bélben történő felszabályozásából (felnövekedéséből) származik. nyálkahártya sejtek (nyálkahártya sejtek). Az abszorbeált tiamin a bél nyálkahártya sejtjeiben (nyálkahártya sejtjeiben) részlegesen foszforilálódik a citoszolos pirofoszfokináz segítségével, a adenozin trifoszfát (ATP) koenzimatikusan aktív TPP-hez (a enzim enzimatikus kötődése) foszfát csoportok). A nátrium-közvetített vivőmechanizmus mellett az intracelluláris pirofoszfokinázról is úgy gondolják, hogy ez a sebességkorlátozó lépés a tiamin aktív transzportjában a nyálkahártya sejtjeibe. A szabad és foszforilezett tiamin belép a máj a portálon keresztül ér, ahonnan a véráramon keresztül a célszervekbe és szövetekbe szállítják az igényeiknek megfelelően.
Szállítás és eloszlás a testben
A B1-vitamin szállítása egészben vér főleg a vérsejtekben fordul elő - 75% -ban vörösvértesteket (vörösvértestek) és 15% -ban leukociták (fehér vér sejtek). A B10 - vitamin csak 1% - a vér plazmatikusan szállul, elsősorban ahhoz kötődik albumin. Nagy mennyiségű B1-vitamin bevitele a kötőkapacitás túllépéséhez vezet, így a felesleges tiamin kiválasztódik. A teljes vérszint 5-12 µg / dl között változik. A célszervekben és szövetekben a tiamin felveszi a célsejteket és mitokondrium (A sejtek „energiaerőművei”) egy nagy affinitású (kötő erő). A B1-vitamin fiziológiai jelentősége miatt a szénhidrátokban és energia anyagcserét, szívizom (3-8 µg / g), vese (2-6 µg / g), máj (2-8 µg / g), agy (1-4 µg / g) és különösen a vázizomzat magas tiaminkoncentrációval rendelkezik. Tiaminhiány esetén a transzmembrán transzportfehérjék felszabályozása (felszabályozása) miatt a B1-vitamin felvétele a célsejtekbe fokozódik. A szabad tiamin minden szervben és szövetben foszforilezhető a biológiailag aktív TPP-be intracelluláris pirofoszfokinázzal, ATP-fogyasztással és két felhalmozódással. foszfát maradványok. Alkohol or etanol megakadályozza a szabad tiamin aktiválódását a koenzim TPP-ként a pirofoszfokináz kompetitív gátlásával. Egy további foszfátcsoport TPP-be történő átvitele az ATP hasításával rendelkező kináz segítségével TTP-hez vezet, amely foszfatázok hatására visszaállítható TPP, TMP vagy szabad, foszforilálatlan tiaminná. Míg a B1-vitamin megtalálható a vérplazmában, anyatejés a cerebrospinalis folyadék (befolyásolja a agy és a gerincvelő) főleg szabad formában vagy TMP-ként a vérsejtek (leukociták; vörösvértesteket) és a szövetek főleg TPP-t tartalmaznak. Az intracelluláris koenzimatikusan aktív TPP esetében a sejt membrán áthatolhatatlan (áthatolhatatlan). A TPP csak a hidrolízist követően hagyhatja el a sejtet (hasítás a víz) a TMP-n keresztül a tiamin felszabadítására. A foszforilezett tiamin intracelluláris foszforilációja (a foszfátcsoportok enzimatikus kötődése) és a membrán permeabilitásának (membrán permeabilitásának) csökkentése végső soron védőmechanizmusként szolgál a B1-vitamin fiziológiás dózisokból (1-2 mg / d) történő veszteségének megakadályozására. A B1-vitamin teljes testállománya egészséges egyénekben 25-30 mg, amelynek körülbelül 40% -a az izmokban található meg. Szűkebb értelemben vett tiaminraktár nem létezik. Koenzim funkciója miatt a B1-vitamin mindig társul (kapcsolódik) a megfelelő enzimmel, és csak visszatartja (a vese) a jelenleg szükséges mértékben. A tiamin biológiai felezési ideje viszonylag rövid, és beszámolók szerint az embereknél 9.5-18.5 nap. A korlátozott tárolókapacitás és a B-vitamin magas forgalmi sebessége szükségessé teszi a napi megfelelő mennyiségű tiamin bevitelét a követelmények kielégítéséhez, különösen a megnövekedett anyagcsere eredményeként megnövekedett B1-vitamin-fogyasztás esetén, például sportolás, nehéz fizikai munka közben terhesség és laktáció, krónikus alkohol visszaélés, és láz.
Kiválasztás
A B1-vitamin kiválasztása dózisfüggő. A fiziológiás (az anyagcsere szempontjából normális) tartományban a tiamin körülbelül 25% - a eliminálódik renálisan (a vese). Nagy adagokban a B1-vitamin kiválasztása szinte teljes mértékben a vesén keresztül történik a szövettelítettség után, a tiamin részarányának egyidejű növekedésével. epe és felszívatlan tiamin a székletben. Ez a vese túlcsorduló hatás az öngyilkosság kifejezője.depresszió a nem vese-kiürülési folyamatok (kiválasztási folyamatok), valamint a tubuláris reabszorpció telítettsége (reabsorpció a vesetubulusokban). A tiamin körülbelül 50% -a szabad formában eliminálódik, vagy szulfátcsoporttal észterezzük. A fennmaradó 50% még azonosítatlan metabolit, valamint tiamin-karbonsav, metil-tiazol-ecetsav és piramin. Minél nagyobb a B1-vitamin bevitel, annál alacsonyabb az anyagcsere és annál nagyobb a szabad, változatlan tiamin kiválasztása.
Allitiamin
Allithiaminok, mint pl benfotiaminA bentiamin és a fursultiamin lipofil (zsírban oldódó) tiaminszármazékok, amelyek a Fujiwara japán kutatócsoportjának az 1950-es évek elején végzett felfedezése szerint spontán, fiziológiai körülmények között jönnek létre a tiamin és az allicin, az fokhagyma és a hagymát. Az allitiamin-származékokban a tiazolgyűrű, amely elengedhetetlen a vitaminok működéséhez, nyitott és kén atom lipofil csoporttal helyettesített. Csak a tiazolgyűrű SH csoportokat tartalmazó vegyületekkel történő lezárása után, mint pl cisztein és a glutation, a bél nyálkahártya sejtjeiben (nyálkahártya sejtjeiben) és foszforilezés (foszfátcsoportok enzimatikus hozzáadása) után a célsejtekben lévő biológiailag aktív tiamin-pirofoszfáthoz az allitiaminok képesek kifejteni vitaminhatásukat a szervezetben. Apoláris szerkezetük miatt az allithiaminok más abszorpciós feltételeknek vannak kitéve, mint víz- oldható tiaminszármazékok, amelyek a telítési kinetika szerint energia- és nátriumfüggő módon, egy hordozómechanizmus segítségével felszívódnak. Az allitiaminok felvétele a bél nyálkahártya-sejtjeibe (nyálkahártya-sejtjeibe) a bélnyálkahártyán (bélnyálkahártyán) lévő nem specifikus foszfatázok általi előzetes defoszforilezés (foszfátcsoportok eltávolítása) után következik be dózisarányosan, passzív diffúzióval, ahol az allitiaminok átjutnak a bél abszorpciójában. gyorsabban és könnyebben gátolja az akadályt a vízjobb membránáteresztő képességük (membránáteresztő képességük) miatt oldható tiaminszármazékok. A biohasznosulás lipofil benfotiamin körülbelül 5-10-szer magasabb, mint a tiamin-diszulfid és a tiamin-mononitráté. Ezen túlmenően, az allitiaminok szájon át történő beadása után magasabb tiamin- és TPP-szintet érnek el a teljes vérben, a célszervekben és a szövetekben igazgatás viszonylag alacsony dózisok mellett, és hosszabb ideig maradnak a testben. Hilbig és Rahmann (1998), akik a szövetet tanulmányozták terjesztés és a radioaktívan jelölt sorsa benfotiamin és a tiamin-hidroklorid a vérben és a különféle szervekben, szignifikánsan magasabb radioaktivitást mért az összes szervben a benfotiamin után igazgatás, különösen a máj és vese. 5-25-ször magasabb koncentráció benfotiamint találtak a agy és az izmok. Az összes többi szervben a benfotiamin-tartalom 10-40% -kal volt magasabb, mint a tiamin-hidrokloridé.
