Tiamin

Minggu, 2018. június 17

Tiamin

Thiamin, más néven tiamin vagy B-vitamin 1 , az élelmiszerekben található vitamin, amelyet élelmiszer és gyógyszer kiegészítéseként állítanak elő. Az élelmiszerforrások között szerepelnek teljes kiőrlésű gabonák, borsó, valamint hús és hal. A gabona feldolgozása megszünteti a sok tiamintartalmat, ezért sok országban a gabonaféléket és a lisztet tiaminnal dúsítják. Kiegészítők és gyógyszerek állnak rendelkezésre a tiaminhiány és az abból eredő rendellenességek, köztük a beriberi és a Wernicke encephalopathia kezelésére és megelőzésére. Egyéb felhasználások közé tartozik a juharszirup vizelet és a Leigh-szindróma kezelése. Általában szedik őket, de intravénás vagy intramuszkuláris injekció formájában is beadhatók.

A tiamin-kiegészítők általában jól tolerálhatók. Allergiás reakciók, beleértve az anafilaxiát is előfordulhatnak, ha ismételt adagokat adnak be injekció formájában. A tiamin a B komplex családba tartozik. A tiamin fontos mikroelem, amelyet nem lehet a szervezetben előállítani. Ez szükséges az anyagcseréhez, beleértve a glükózt, az aminosavakat és a lipideket.

A tiamint 1897-ben fedezték fel, ez volt az első 1926-ban izolált vitamin, amelyet először 1936-ban állítottak elő. Ez szerepel az Egészségügyi Világszervezet alapvető gyógyszerek listáján, amely az egészségügyi rendszerben szükséges leghatékonyabb és legbiztonságosabb gyógyszer. A tiamin generikus gyógyszerként és vény nélkül kapható gyógyszerként kapható. Az élelmiszerboltok ára a fejlődő országokban (2016-ban) körülbelül 2,17 USD per üveg gm. Az Egyesült Államokban egy hónap ellátása kevesebb, mint 25 USD.

Videó tiamin

Orvosi felhasználás

Tiamina hiánya

A tiamin a tiaminhiány kezelésére szolgál, amely súlyos állapotban végzetes lehet. Kevésbé súlyos esetekben a nem specifikus tünetek közé tartozik a rossz közérzet, a fogyás, az ingerlékenység és a zavartság. A tiaminhiány okozta híres rendellenességek közé tartozik a beriberi, a Wernicke-Korsakoff-szindróma és az optikai neuropathia. A nyugati országokban a tiaminhiány elsősorban a krónikus alkoholizmusban jelentkezik. Szintén veszélyben vannak az idősebb felnőttek, a HIV/AIDS-ben szenvedők vagy a cukorbetegek, valamint a bariatriás műtéten átesettek. A tiaminhiány különböző szintjei összefüggenek a nagy dózisú diuretikumok, különösen a furoszemid hosszú távú alkalmazásával a szívelégtelenség kezelésében.

Egyéb felhasználások

A tiamin bizonyos típusú juharszirup vizelet és Leigh-betegség kezelésére szolgál.

Maps Thiamine

Káros hatások

A mellékhatások általában enyheek. Allergiás reakciók, beleértve az anafilaxiát is előfordulhatnak.

Kémia

A tiamin egy színtelen szerves kénvegyület, amelynek kémiai képlete C12H17N4OS. A szerkezet aminopirimidinből és tiazolgyűrűből áll, amelyeket metilénhíd köt össze. A tiazolokat metil- és hidroxietil-oldalláncokkal helyettesítik. A tiamin oldódik vízben, metanolban és glicerinben, és gyakorlatilag nem oldódik kevésbé poláros szerves oldószerekben. Savas pH-n stabil, de lúgos oldatban instabil. A tiamin, amely perzisztens karbén, cianid helyett katalizátorként alkalmazható a benzoin kondenzációjában. A tiamin instabil a fűtés szempontjából, de fagyasztott tárolás során stabil. Instabil, ha ultraibolya fénynek és gammasugárzásnak van kitéve. A tiamin erősen reagál Maillard típusú reakciókkal.

Bioszintézis

A komplex tiamin bioszintézis baktériumokban, egyes protozoonokban, növényekben és gombákban fordul elő. A tiazol- és pirimidin-tézia külön-külön bioszintézisben, majd egyesítve tiamin-monofoszfáttá (ThMP) alakult ki, tiamin-foszfát-szintáz hatásával (EC2.5.1.3). A bioszintetikus utak organizmusonként eltérőek lehetnek. Ban ben E. coli és más enterobaktériumok, a ThMP tiamin-difoszfát-kofaktorokkal (ThDP) foszforilezhető tiamin-foszfát-kináz által (ThMP ATP -> ThDP ADP, EC 2.7.4.16). A legtöbb baktériumban és az eukariótákban a ThMP tiaminná hidrolizálódik, amelyet ezután a tiamin-difoszfináz (thiamine ATP -> ThDP AMP, EC 2.7.6.2) tiofoszforilezhet ThDP-be.

A bioszintetikus utat a riboswitch szabályozza. Ha a sejtben elegendő tiamin van jelen, akkor a tiamin megköti az mRNS-t a szükséges enzimekhez az útban, és megakadályozza annak transzlációját. Ha nincs tiamin, akkor nincs gátlás, és a bioszintézishez szükséges enzimek termelődnek. Egy speciális riboszkapcsoló, a TPP riboszkapcsoló (vagy ThDP) az egyetlen riboszkapcsoló, amelyet eukarióta és prokarióta organizmusokban egyaránt azonosítottak.

Táplálás

Előfordulások az ételben

A tiamin-mononitrát-sókat nem a tiamin-hidroklorid helyett, hanem az élelmiszer-dúsításhoz használják, mivel a mononitrát stabilabb és nem szívja fel a vizet a természetes (nem higroszkópos) nedvességből, míg a tiamin-hidroklorid higroszkópos. Amikor a tiamina-mononitrát vízben oldódik, nitrát szabadul fel (körülbelül 19 tömegszázalék), majd felszívódik tiamin-kationként.

Diétás ajánlások

Az Egyesült Államokban a tiaminra vonatkozó átlagos becsült szükségleteket (EAR) és az ajánlott étrendi juttatásokat (RDA) 1998-ban frissítette az Orvostudományi Intézet, amelyet ma Országos Orvostudományi Akadémiának (NAM) neveznek. A 14 éves és annál idősebb nők és férfiak tiaminára vonatkozó jelenlegi EAR 0,9 mg/nap, illetve 1,0 mg/nap; Az RDA 1,1, illetve 1,2 mg/nap. Az RDA magasabb, mint az EAR, így azonosítani tudja azt az összeget, amelybe az átlagosnál magasabb követelményekkel rendelkező emberek tartoznak. A terhesség RDA-ja 1,4 mg/nap. A laktációs RDA szintén 1,4 mg/nap. 12 hónapos csecsemőknél a megfelelő bevitel (AI) 0,2–0,3 mg/nap. 1-13 éves gyermekeknél az AKG az életkor előrehaladtával 0,5-ről 0,9 mg/napra nő. Ami a biztonságot illeti, az IOM meghatározza a vitaminok és ásványi anyagok elfogadható felső beviteli szintjét (UL), ha elegendő bizonyíték áll rendelkezésre. A tiamin esetében nincs UL, mert nincs humán adat a nagy dózisok mellékhatásairól. Az EAR-kat, az RDA-kat, az AI-ket és az UL-eket diétás referencia felvételnek (DRI) nevezik.

Az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) a kollektív információk gyűjtését étrendi referenciaértékként említi, népesség-referencia-bevitellel (PRI), nem RDA-val és átlagos szükségletgel, nem pedig EAR-val. Az AI és az UL ugyanúgy vannak meghatározva, mint az Egyesült Államokban. A nők (beleértve a terhes vagy szoptatókat is), férfiak és gyermekek PRI értéke 0,1 mg tiamin/megajoul (MJ) energiafogyasztás. Mivel az átalakulás 1 MJ = 238,8 kcal, egy 2388 kalóriát fogyasztó felnőttnek 1,0 mg tiamint kell fogyasztania. Ez valamivel alacsonyabb, mint az amerikai RDA. Az EFSA megvizsgálja ugyanazt a biztonsági kérdést, és arra a következtetésre jut, hogy nincs elegendő bizonyíték a tiaminra vonatkozó UL megállapításához.

Az élelmiszerek és az amerikai étrend-kiegészítők címkézésénél az előadásban szereplő mennyiséget a napi érték százalékában fejezik ki (% DV). A 100% -os tiamin címkézése a napi értéktől 1,5 mg, de 2016. május 27-én 1,2 mg-ra módosították, hogy az RDA-val megegyezzen. A régi és az új napi felnőttérték táblázatot a napi beviteli referenciák tartalmazzák. Az eredeti teljesítési határidő 2018. július 28., de 2017. szeptember 29-én az FDA kiadta a javasolt szabályt, amely a határidőt a nagyvállalatok esetében 2020. január 1-jéig, a kisvállalkozások esetében pedig 2021. január 1-ig meghosszabbítja.

Antagonista

Az élelmiszerekben lévő tiamin különféle módon lebontható. Az élelmiszerekhez általában tartósítószerként hozzáadott szulfitok megtámadják a tiaminot a metilén hídban a szerkezetben, és elválasztják a pirimidin gyűrűt a tiazol gyűrűtől. A reakció sebessége savas körülmények között növekszik. A tiaminot a termolabilis tiamináz bontja le (jelen van a nyers halakban és a kagylókban). Néhány tiaminázt baktériumok termelnek. A baktérium-tiaminázok olyan sejtfelszíni enzimek, amelyeknek aktiválás előtt el kell választódniuk a membrántól; kérődzőknél savas körülmények között disszociáció léphet fel. A bendőbaktériumok a szulfátot szulfittá is redukálják, ezért a magas szulfátfogyasztás tiamin-antagonista aktivitást eredményezhet.

A tiamin-antagonista növény hőstabil és orto- és para-hidroxi-fenolként egyaránt előfordul. Néhány példa erre az antagonistára a kávésav, a klorogénsav és a csersav. Ez a vegyület kölcsönhatásba lép a tiaminnal, hogy oxidálja a tiazolgyűrűt, ezáltal felszívatlanul. Két flavonoid, a quercetin és a rutin, szintén szerepet játszanak tiamin antagonistákban.

Élelmiszer-dúsítás

A szemek tisztítása megszünteti a korpát és a csírákat, és ezáltal csökkenti a természetes vitaminokat és ásványi anyagokat. Az Egyesült Államokban a B-vitamin-hiány a 20. század első felében általánossá vált, a fehér liszt fogyasztása miatt. Az Amerikai Orvosi Szövetség sikeresen lobbizott ennek a vitaminnak a szemes dúsítással történő helyreállítása érdekében, amely az Egyesült Államokban 1939-ben kezdődött. Nagy-Britannia 1940-ben, Dánia pedig 1953-ban követte. 2016-ig körülbelül 85 ország fogadott el jogszabályt, amely legalább 1% -kal dúsított búzalisztet ír elő. tápanyagokat és az ipari liszt 28% -át dúsítva, gyakran tiaminnal és más B-vitaminokkal.

Felszívódás és szállítás

Abszorpció

A tiamin a foszfatáz és a pirofoszfatáz hatására szabadul fel a vékonybél felső részében. Alacsony koncentrációnál ezt a folyamatot a kezelő közvetíti. Nagyobb koncentrációk esetén az abszorpció passzív diffúzió útján is bekövetkezik. Az aktív transzport a legnagyobb a jejunumban és az ileumban, de gátolható alkoholfogyasztással vagy foláthiánnyal. A tiamin felszívódásának csökkenése az 5 mg/nap feletti bevitelnél jelentkezik. A bél szerosális oldalán a vitaminok sejtek általi felszabadulása a Na-ATPáztól független.

A szérumfehérjéhez kötődik

A szérumban található tiamin túlnyomó része fehérjékhez kötődik, különösen albuminhoz. A vér teljes tiaminjának körülbelül 90% -a vörösvértestekben található. A patkány szérumban egy specifikus kötő fehérjét, az úgynevezett tiamin-kötő fehérjét (TBP) azonosítottak, és úgy vélik, hogy ez egy fontos hormon által szabályozott hordozó fehérje a tiaminszövet eloszlásában.

Mobil lenyelés

A tiamin felszívódása a vérsejtekben és más szövetekben aktív transzport és passzív diffúzió útján megy végbe. Az intracelluláris tiamin körülbelül 80% -a foszforilálódik, és nagyrészt a fehérjékhez kötődik. Egyes szövetekben a tiamin és a szekréció felszívódását egy oldható tiamin transzporter közvetíti, amely Na-tól és transzcelluláris proton gradienstől függ.

Hálózati terjesztés

Az emberi tiamina tárolása körülbelül 25-30 mg, legnagyobb koncentrációja a vázizomban, a szívben, az agyban, a májban és a vesében található. Kakukkfű és szabad (foszforilálatlan) tiamin van jelen a plazmában, a tejben, a cerebrospinalis folyadékban és feltehetően az összes extracelluláris folyadékban. A tiamina erősen foszforilezett formájával szemben a ThMP és a tiamin szabadon átjutnak a sejtmembránon. Az emberi szövet tiamintartalma kisebb, mint más fajoké.

Kivétel

A tiamin és sav metabolitjai (2-metil-4-amino-5-pirimidin-karbonsavak, 4-metil-tiazol-5-ecetsav és tiamin-ecetsav) főleg a vizelettel ürülnek.

Funkció

A foszfát-származékok számos sejtes folyamatban vesznek részt. A legjellegzetesebb formák a tiamin-pirofoszfát (TPP), a cukorok és aminosavak katabolizmusában szerepet játszó koenzimek. Élesztőben az alkohol erjesztésének első lépésében TPP-re is szükség van. Minden szervezet tiamint használ, de csak baktériumokon, gombákon és növényeken készül. Az állatoknak táplálékukból kell beszerezniük, és így az emberek számára alapvető tápanyag. A madarak elégtelen bevitele tipikus polyneuritist okoz.

A tiamin általában a vitaminok transzportjának egyik formája. Öt ismert természetes foszfát-tiamina-származék: tiamin-monofoszfát (ThMP), tiamin-difoszfát (ThDP), más néven tiamin-pirofoszfát (TPP), tiamin-trifoszfát (THTP) és új tiamin-adenozin-trifoszfát (ATHTP) és adenozin-tiamin-difoszfát ( AThDP). Míg a tiamin-difoszfát koenzim szerepe jól ismert és széles körben jellemzett, a tiamin és származékai nem koenzim hatása számos újonnan azonosított fehérjéhez kötődve valósulhat meg, amelyek nem használják a tiamin-difoszfát katalitikus hatását.

Tiamin-difoszfát

A tiamin-monofoszfátnak (ThMP) nincs ismert fiziológiai szerepe; azonban foszfológiailag releváns foszfátok. A tiamin-difoszfát (ThDP) szintézise, más néven tiamin-pirofoszfát (TPP) vagy kokarboxiláz, a tiamin-difoszfokináz nevű enzim katalizálja az ATP -> ThDP AMP (EC 2.7.6.2) tiaminreakciónak megfelelően. A ThDP számos enzim koenzimje, amelyek katalizálják a két szénegység átadását, és különösen a 2-oxo-savak (alfa-keto-sav) dehidrogénezését (dekarboxilezés és ezt követő konjugáció A-koenzimmel). Ilyenek például:

Jelen van a legtöbb fajban
- piruvát-dehidrogenáz és 2oxoglutarát-dehidrogenáz (más néven p-ketoglutarát-dehidrogenáz)
- elágazó lánc? sav-dehidrogenáz sav
- 2-hidroxi-fitanoil-CoA-liáz
- transzketoláz
Számos fajba kerül:
- dekarboxiláz-piruvát (élesztőben)
- néhány további bakteriális enzim

A transzcetoláz enzimek, a piruvát-dehidrogenáz (PDH) és a 2-oxoglutarát-dehidrogenáz (OGDH) mind fontosak a szénhidrát-anyagcserében. A citoszol-transzketoláz enzim kulcsfontosságú szereplő a foszfát-pentóz útvonalban, amely a dezoxiribóz és ribóz pentózisok bioszintézisének fő útja. A mitokondriális PDH és az OGDH egy biokémiai út része, amely adenozin-trifoszfát (ATP) keletkezését eredményezi, amely a sejtek elsődleges energiaformája. A PDH összekapcsolja a glikolízist a citromsavciklussal, míg az OGDH által katalizált reakció egy lépés, amely korlátozza a citromsavciklus sebességét. Az idegrendszerben a PDH részt vesz az acetilkolin, a neurotranszmitterek és a mielin szintézisében is.

Tiamin-trifoszfát

A tiamin-trifoszfátot (ThTP) régóta specifikus neuroaktív tiamina formának tekintik. Nemrégiben azonban bebizonyosodott, hogy a ThTP olyan baktériumokban, gombákban, növényekben és állatokban létezik, amelyek sokkal gyakoribb szerepet töltenek be a sejtekben. Különösen a E. coli, úgy tűnik, szerepet játszik az aminosav-éhínségre adott válaszban.

Adenozin-tiamin-trifoszfát

Az adenozin-tiamin-trifoszfátot (AThTP) vagy a tiaminilezett adenozin-trifoszfátot nemrégiben fedezték fel Escherichia coli, ahol a szénéhség következtében felhalmozódik. Nál nél E. coli, Az AThTP elérheti a teljes tiamin 20% -át. Kevesebb mennyiségben létezik élesztőben, a magasabb rendű növények gyökereiben és az állati szövetekben is.

Adenozin-tiamin-difoszfát

Adenozin-tiamin-difoszfát (AThDP) atiaminilezett adenozin-difoszfát, ada dalam jumlah kecil di vertebrata hati, tetapi perannya masih belum diketahui.

Histori

A tiamin az első a vízben oldódó vitaminok közül, amelyeket meg lehet magyarázni, ami fontosabb tápanyagok felfedezéséhez és a vitaminok ötletéhez vezet.

1884-ben Takaki Kanehiro (1849-1920), a japán haditengerészet általános sebésze elutasította a beriberi korábbi csíraelméletét, és feltételezte, hogy a betegséget az étrend elégtelensége okozta. A haditengerészet hajójának étrendjét megváltoztatva megállapította, hogy a fehér rizs étrend helyettesítése csak egyre árpát, húst, tejet, kenyeret és zöldségeket is tartalmaz, majdnem megszüntette a beriberi-t egy kilenc hónapos tengeri út során. Takaki azonban sok ételt adott a sikeres étrendhez, és tévesen tulajdonítja az előnyöket a megnövekedett nitrogénbevitelnek, mivel a vitaminok egyelőre ismeretlen anyagok. A haditengerészet nem volt meggyőződve a drága élelmiszer-előállító programok szükségességéről, és sok ember továbbra is meghalt beriberi miatt, még az 1904–5-ös orosz – japán háború idején is. Csak 1905-ben, miután a beriberi-ellenes faktort találták a rizskorpában (polírozással fehér rizsbe öntötték) és a korpás árpában, Takaki kísérlete az lett, hogy azzal jutalmazták, hogy báróvá tették a japán nemesi rendszerben, ezt követően tele volt szeretettel. "Árpa báró".

Különleges kapcsolatot alakított ki a gabonával 1897-ben Christiaan Eijkman (1858-1930), a holland kelet-indiai katonaorvos, aki megállapította, hogy a főtt rizzsel, csiszolt rizzsel etetett baromfi bénulást eredményez, amelyet meg lehet fordítani a rizsfényezés leállításával. A beriberi-t a rizses keményítő magas szintjéhez kapcsolja, hogy mérgező legyen. Úgy vélte, hogy a toxicitást ellensúlyozta a rizspolírozásban lévő vegyületek jelenléte. Egy kolléga, Gerrit Grijns (1865-1944) helyesen értelmezte a túlzott rizs- és bogyófogyasztás viszonyát 1901-ben: Arra a következtetésre jutott, hogy a rizs alapvető tápanyagokat tartalmaz a csiszolással eltávolított gabona külső rétegében. Eijkman 1929-ben végül fiziológiai és orvosi Nobel-díjat kapott, mivel megfigyelései a vitaminok felfedezéséhez vezettek.

A tiamint először "aneurin" -nak hívják (anti-neuritikus vitaminok esetében). Sir Rudolph Peters, Oxfordban, bemutatta a galamb tiaminát mint modellt annak megértéséhez, hogy a tiaminhiány hogyan okozhatja a beriberi fiziológiai-fiziológiai tüneteit. A galambok csiszolt rizzsel való etetése valóban felismerhető fejvisszahúzási magatartáshoz vezet, az opisthotonos nevű állapothoz. Kezelés nélkül az állatok néhány nap múlva elpusztulnak. A tiamin beadása az opisthotonos stádiumban 30 percen belül teljes gyógyulást eredményez. Mivel a galamb agyában nem észleltek morfológiai változást a tiaminkezelés előtt és után, Peters bevezette a biokémiai elváltozások koncepcióját.

Amikor Lohman és Schuster (1937) bebizonyította, hogy a piroszulfát oxidatív dekarboxilezéséhez szükséges kofaktor a difoszforilezett tiaminszármazék (tiamin-difoszfát, ThDP), úgy tűnik, hogy a metabolit sejtekben a tiamin hatásmechanizmusa metabolikus sejtekben magyarázni. Jelenleg ez a nézet túlságosan leegyszerűsítettnek tűnik: a piruvát-dehidrogenáz csak egyike azon számos enzimnek, amelyekhez tiosin-difoszfátra van szükség kofaktorként; Ezenkívül más tiamin-foszfát-származékokat is találtak azóta, és ezek is hozzájárulhatnak a tiamin-hiány során megfigyelt tünetekhez. Végül azt a mechanizmust, amellyel a ThDP tiaminrésze biztosítja a koenzim funkcióját protonszubsztitúcióval a tiazolgyűrű 2. helyzetében, Ronald Breslow írta le 1958-ban.