Tiamiin (vitamiin B1) on vees lahustuv vitamiin ja kuulub B-vitamiinide rühma. Tuginedes hollandi arsti Christiaan Eijkmani 19. sajandi lõpus tehtud tähelepanekule, et beriberi-laadsed sümptomid ilmnesid kanadel pärast koorimata ja poleeritud riisi söötmist, kuid mitte pärast seda, kui neile oli antud koorimata ja poleerimata riisi või riisikliid, on tiamiin tuntud ka kui antiberiberi vitamiin. Pärast beriberi kaitsva aine eraldamist riisikestadest ja vitamiini nimetamist aneuriiniks 1926. aastal Janseni ja Donathi poolt, viisid Williams ja Windaus 1. aastal B1936-vitamiini struktuurse selgitamise ja sünteesi mõlema rõnga struktuuri ühendamise teel läbi ning B vitamiin nimetati tiamiiniks. Tiamiinimolekul koosneb pürimidiini ja tiasooli tsüklist, mis on ühendatud metüleenrühmaga. Tiamiin ise ei leia terapeutilist rakendust, vaid ainult nende hüdrofiilsed (vees lahustuvad) soolad, nagu tiamiinkloriidvesinikkloriid, tiamiinmononitraat ja tiamiindisulfiid, või nende lipofiilsed (rasvlahustuvad) derivaadid (allitiamiinid), näiteks benfotiamiin (S bensoüültiamiin-o-monofosfaat; BTMP), bentiamiin (dibensoüültiamiin) ja fursultiamiin (tiamiintetrahüdrofurfurüüldisulfiid). Kuiv vitamiin B1 on 100 ° C juures stabiilne. B1-vitamiini vesilahused on kõige stabiilsemad pH väärtusega <5.5, kuid mitte neutraalsetes ega leeliselistes keskkondades. Tiamiin on nii termolabiilne (kuumustundlik) kui ka valguse ja oksüdatsiooni suhtes tundlik ning sellel on kõrge struktuuriline või põhiseaduslik spetsiifilisus. Väikesed muutused molekulaarses struktuuris on seotud vitamiini efektiivsuse vähenemise, ebaefektiivsuse või teatud juhtudel antagonistliku (vastupidise) toimeviisiga. Tiamiini antagonistid, näiteks oksütiamiin, püritiamiin ja amproolium, võivad pärssida (pärssida) tiaminaas I ja II (tiamiini lõhustavad ja inaktiveerivad ensüümid) ning pärssida bioloogiliselt aktiivse tiamiinpürofosfaadi (TPP; sünonüümid: tiamiindifosfaat (TDP)) seondumist, kokarboksülaas) oma apoensüümiks ja pärsib konkureerivalt vastavalt 2-oksohapete dekarboksüülimist (süsinikdioksiidi (CO2) molekuli lõhustamine). Sulfiti (SO2) sisaldavad infusioonilahused põhjustavad B1-vitamiini täielikku lagunemist.
Absorptsioon
Tiamiini leidub nii taimses kui ka loomses toidus, kuid ainult madalas kontsentratsioonis. Kui taimedes esineb tiamiini vabas, fosforüülimata kujul, siis 80–85% B-vitamiinist esineb loomakudedes vastavalt bioloogiliselt aktiivse TPP ja TDP ning 15–20% tiamiinmonofosfaadina (TMP) ja tiamiintrifosfaadina (TTP). . Toiduga alla võetud fosforüülitud vitamiin B1 defosforüülitakse sooleseina mittespetsiifiliste fosfataaside abil (ensüümide fosfaat rühmad) ja muundatakse seega neelduvasse olekusse. Absorptsioon vaba tiamiini on kõige kõrgem tühimikus (tühi sool), millele järgneb kaksteistsõrmiksool (kaksteistsõrmiksool) ja iileum (iileum). Ainult väikesed kogused neelduvad kõht ja koolon (jämesool). Soolestik absorptsioon (omastamine rappima) tiamiini suhtes kohaldatakse a annus-sõltuv kahekordne mehhanism. B-vitamiini füsioloogilised kogused alla a kontsentratsioon 2 µmol / l neeldub energiasõltuvalt naatriumvahendatud kandemehhanism. Seega on vitamiini B1 transport soole limaskesta (limaskesta) rakkudesse aktiivne ja küllastatav. Struktuurianaloogid, näiteks püritiamiin, võivad pärssida aktiivset B1-vitamiini absorptsioon nihutades tiamiini selle transpordist valgud asub apikaalses osas (suunatud soolestiku siseküljele) rakumembraan. Mõju alkohol or etanoolseevastu seisneb selle inhibeerimises naatrium-kaalium adenosiin trifosfataas (Na + / K + -ATPaas; ensüüm, mis katalüüsib Na + ioonide transporti rakust ja K + ioone rakku ATP lõhustumise teel) basolateraalses rakumembraan (suunatud soolestiku sisemusest eemale), mille tulemuseks on tiamiinispetsiifilise transpordi reguleerimine valgud. Üle a kontsentratsioon 2 µmol / l korral imendub vitamiin B1 passiivse difusiooni teel, mis pole kumbki naatrium- ei sõltu ega saa tiamiini antagonistid pärssida ega etanoolRakendatud (manustatuna) annus suureneb, väheneb imendunud tiamiini protsent. See on ühelt poolt tingitud transmembraanse transpordi alareguleerimisest valgud tiamiini jaoks soolestikus limaskest rakud (limaskesta rakud) B1-vitamiinist annus > 2 µmol / l ja teiselt poolt passiivse neeldumise raja ebaefektiivsusele võrreldes aktiivse kandja vahendatud transpordimehhanismiga. Suukaudselt manustatud radiomärgistatud tiamiiniga tehtud uuringute kohaselt on imendumiskiirus 1 mg tarbimisel ~ 50%, 5 mg ~ 33%, 20 mg ~ 25% ja 50 mg ~ 5.3%. Kokku võib päevas imenduda maksimaalselt 8-15 mg B1-vitamiini. Soolestiku biopsiate (koeproovide) võrdlus limaskest tiamiinipuudulikkusega ja ilma selleta patsientide soolestiku vitamiin B1 imendumine oli tiamiini halva seisundiga isikutel oluliselt suurem. Vitamiin B1 suurenenud imendumine puudulikus olekus tuleneb apikaalsete tiamiini transporterite ülesreguleerimisest (ülesreguleerimisest) soolestikus limaskest rakud (limaskesta rakud). Imendunud tiamiin fosforüülitakse osaliselt soole limaskesta rakkudes (limaskesta rakkudes) tsütosoolse pürofosfokinaasi abil, lõhustades adenosiin trifosfaat (ATP) koensümaatiliselt aktiivseks TPP - ks (ensümaatiline seondumine fosfaat rühmad). Arvatakse, et lisaks naatriumi vahendatud kandemehhanismile on rakusisene pürofosfokinaas ka tiamiini aktiivse transpordi kiirust piiravaks etapiks limaskestarakkudesse. Vaba ja fosforüülitud tiamiin siseneb maks portaali kaudu vein, kust see transporditakse vereringe kaudu sihtorganitesse ja kudedesse vastavalt nende vajadustele.
Transport ja jaotumine kehas
B1-vitamiini transport tervikuna veri esineb peamiselt vererakkudes - 75% aastal erütrotsüüdid (punased verelibled) ja 15% aastal leukotsüüdid (valge veri rakud). Ainult 10% B1-vitamiinist veri transporditakse plasmatiliselt, peamiselt seotud albumiin. B1-vitamiini suurte annuste tarbimine viib seondumisvõime ületamiseni, nii et liigne tiamiin eritub. Vere üldine tase varieerub vahemikus 5-12 ug / dl. Sihtorganites ja kudedes võetakse tiamiin sihtrakkudesse ja mitokondrid (Rakkude "energiaelektrijaamad") tiamiinitransportööri kaudu, millel on suur afiinsus (seondumine tugevus). B1-vitamiini füsioloogilise tähtsuse tõttu süsivesikute ja energia metabolism, südamelihas (3-8 µg / g), neer (2-6 µg / g), maks (2-8 ug / g), aju (1–4 ug / g) ja eriti skeletilihastes on tiamiini kontsentratsioon kõrge. Tiamiinipuuduse korral suureneb transmembraansete transpordivalkude ülesreguleerimise (ülesreguleerimise) tõttu vitamiin B1 omastamine sihtrakkudesse. Vaba tiamiini saab fosforüülida bioloogiliselt aktiivseks TPP-ks kõigis elundites ja kudedes rakusisese pürofosfokinaasi abil, kasutades ATP-d ja kogunedes kahte fosfaat jäägid. Alkohol or etanool takistab vaba tiamiini aktivatsiooni koensüümiks TPP pürofosfokinaasi konkureeriva inhibeerimisega. Järgmise fosfaatrühma ülekandmine TPP-sse kinaasi abil koos ATP lõhustumisega viib TTP-ni, mille saab fosfataaside toimel muundada tagasi TPP-ks, TMP-ks või vabaks fosforüülimata tiamiiniks. Kui B1-vitamiini leidub vereplasmas, rinnapiimja tserebrospinaalvedelik (mõjutavad aju ja selgroog) peamiselt vabas vormis või TMP-vormis vererakud (leukotsüüdid; erütrotsüüdid) ja koed sisaldavad peamiselt TPP-d. Rakusisese koensümaatiliselt aktiivse TPP puhul on rakumembraan on mitteläbilaskev (mitteläbilaskev). TPP saab rakust lahkuda alles pärast hüdrolüüsi (lõhustamine reaktsiooniga vesi) TMP kaudu tiamiini vabastamiseks. Fosforüülitud tiamiini rakusisene fosforüülimine (fosfaatrühmade ensümaatiline seondumine) ja membraani läbilaskvuse (membraani läbilaskvuse) alandamine on lõppkokkuvõttes kaitsemehhanism, et vältida vitamiini B1 kadu füsioloogilistest annustest (1-2 mg / d). Tervetel inimestel on B1-vitamiini kogu keha varu 25–30 mg, millest umbes 40% leidub lihastes. Tiamiinipoodi kitsamas tähenduses ei eksisteeri. Tänu oma funktsioonile koensüümina on B1-vitamiin alati seotud (seotud) vastava ensüümiga ja jääb alles (alles jääb neer) tiamiini bioloogiline poolestusaeg on suhteliselt lühike ja inimestel on väidetavalt 9.5–18.5 päeva. B-vitamiini piiratud mahutavus ja suur voolukiirus nõuavad vajaduste rahuldamiseks päevas piisava koguse tiamiini tarbimist, eriti juhul, kui suurenenud B1-vitamiini tarbimine on tingitud suurenenud ainevahetusest, näiteks spordi, raske füüsilise töö ajal rasedus ja imetamine, krooniline alkohol kuritarvitamine ja palavik.
Eritumine
Vitamiini B1 eritumine sõltub annusest. Füsioloogilises vahemikus (ainevahetuse korral normaalne) eritub neerude kaudu umbes 25% tiamiinist (metaboliidi kaudu) neer). Suurtes annustes manustatakse vitamiin B1 pärast kudede küllastumist peaaegu täielikult neerude kaudu, samaaegselt suureneb tiamiini osakaal sapi ja imendumata tiamiin roojas. See neeru ülevooluefekt väljendabdepressioon mitte-neerukliirensprotsessidest (eritumisprotsessid) kui ka torukeste reabsorptsiooni küllastumisest (reabsorptsioon neerutuubulites). Ligikaudu 50% tiamiinist elimineeritakse vabas vormis või esterdatakse sulfaatrühmaga. Ülejäänud 50% on veel tuvastamata metaboliidid, samuti tiamiinkarboksüülhape, metüültiasooläädikhape ja püramiin. Mida suurem on B1-vitamiini tarbimine, seda madalam on metabolism ja seda suurem on vaba, muutumatu tiamiini eritumine.
Allitiamiin
Allitiamiinid, näiteks benfotiamiin, bentiamiin ja fursultiamiin on lipofiilsed (rasvlahustuvad) tiamiini derivaadid, mis Fujiwara Jaapani uurimisrühma 1950. aastate alguses tehtud avastuse kohaselt tekivad spontaanselt füsioloogilistes tingimustes tiamiini ja allitsiini, toimeaine küüslauk ja sibul. Allitiamiini derivaatides on tiasoolitsükkel, mis on vitamiinide toimimiseks hädavajalik, avatud ja väävel aatom on asendatud lipofiilse rühmaga. Alles pärast tiasoolitsükli sulgemist SH-rühmi sisaldavate ühenditega, näiteks tsüsteiin ja glutatioon soolestiku limaskesta rakkudes (limaskesta rakud) ja pärast fosforüülimist (fosfaatrühmade ensümaatiline lisamine) sihtrakkude bioloogiliselt aktiivsele tiamiinpürofosfaadile võivad allitiamiinid oma vitamiiniefekti organismis avaldada. Apolaarse struktuuri tõttu kehtivad allitiamiinidele erinevad imendumistingimused kui vesi- lahustuvad tiamiini derivaadid, mis neelduvad vastavalt küllastuskineetikale energia- ja naatriumisõltuvalt kandemehhanismi abil. Allitiamiinide omastamine soole limaskesta rakkudesse (limaskesta rakkudesse) toimub pärast eelnevat defosforüülimist (fosfaatrühmade eemaldamine) mittespetsiifiliste fosfataaside toimel soole limaskestal (soole limaskestal) doosiga proportsionaalselt passiivse difusiooni teel, kusjuures allitiamiinid läbivad soolestiku imendumise tõkkepuu kiiremini ja kergemini kui vesilahustuvad tiamiini derivaadid tänu nende paremale membraani läbilaskvusele (membraani läbilaskvus). The biosaadavus lipofiilsetest benfotiamiin on umbes 5–10 korda kõrgem kui vastavalt tiamiindisulfiidi ja tiamiinmononitraadil. Lisaks saavutavad allitiamiinid pärast suukaudset manustamist tiamiini ja TPP taseme täisveres, sihtorganites ja kudedes haldamine suhteliselt väikestes annustes ja hoitakse (hoitakse) kehas kauem. Hilbig ja Rahmann (1998), kes kude uurisid jaotus ja radioaktiivselt märgistatud saatus benfotiamiin ja tiamiinvesinikkloriid veres ja erinevates elundites, mõõdetuna pärast benfotiamiini märkimisväärselt kõrgemat radioaktiivsust kõigis elundites haldamine, eriti maks ja neerud. 5–25 korda kõrgem kontsentratsioon benfotiamiini leiti aju ja lihased. Kõigis teistes elundites oli benfotiamiini sisaldus 10–40% suurem kui tiamiinvesinikkloriidil.
