Тиамин

Тиамин, сондай-ақ В 1 дәрумені деп аталады, бұл витамин, маңызды микроэлемент, оны ағзада жасауға болмайды. Ол тағамда кездеседі және коммерциялық түрде диеталық қосымша немесе дәрілік зат ретінде синтезделеді. Тиаминнің тағамдық көздеріне тұтас дәнді дақылдар, бұршақ дақылдары және кейбір ет пен балық кіреді. Астық өңдеу тиаминнің көп бөлігін жояды, сондықтан көптеген елдерде жарма мен ұн тиаминмен байытылған. Тиаминдік қоспалар әдетте жақсы төзімді. Аллергиялық реакциялар, соның ішінде анафилаксия, инъекция арқылы қайталанатын дозалар енгізгенде пайда болуы мүмкін. Тиамин глюкозаның, аминқышқылдарының және липидтердің метаболизмі үшін қажет. Тиамин Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының маңызды дәрілер тізімінде. Тиамин жалпы дәрі ретінде және рецептсіз сатылатын дәрі ретінде қол жетімді. Фолий қышқылы мен В 6 дәруменінен айырмашылығы, олар дәрумендер деп аталатын химиялық байланысты бірнеше формада кездеседі, тиамин тек бір химиялық қосылыс болып табылады. Ол суда, метанолда және глицеринде ериді, бірақ полярлы органикалық еріткіштерде іс жүзінде ерімейді. Тиамин әдетте хлоридті тұз ретінде жеткізіледі. Ол жылу әсерінен бұзылады. Ағзада ең жақсы сипатталған түрі тиамин пирофосфат (ТПП) болып табылады, ол тиаминдифосфат деп те аталады, қант пен аминқышқылдарының катаболизміндегі кофермент. Тиамин тапшылығының әртүрлі дәрежелері диуретиктерді ұзақ уақыт қолданумен байланысты болды. Химия Оның құрылымы аминопиримидиннен және метилен көпірімен байланысқан тиазолий сақинасынан тұрады. Тиазол метил және гидроксиэтил бүйірлік тізбектерімен ауыстырылады. Тиамин катион болып табылады және әдетте оның хлоридті тұзы ретінде беріледі. Амин тобы одан әрі қышқылдармен қосымша тұздар түзе алады. Ол қышқылдық рН тұрақты, бірақ сілтілі ерітінділерде және жылу әсерінен тұрақсыз. Тиамин Maillard типті реакцияларға қатты әсер етеді. Тиаминдифосфат Монофосфаттың физиологиялық рөлі белгілі емес. Дифосфат ThPP физиологиялық тұрғыдан маңызды. Оның синтезі тиамин + ATP → ThDP + AMP (EC 2.7.6.2) реакциясына сәйкес тиаминдифосфокиназа ферментімен катализденеді. ThDP екі көміртекті бірліктердің тасымалдануын, атап айтқанда 2-оксоқышқылдардың (альфа-кетоқышқылдары) дегидрленуін (декарбоксилдену және одан кейін А коферментімен конъюгация) катализдейтін бірнеше ферменттерге арналған кофермент болып табылады. Мысалдар мыналарды қамтиды: * Көптеген түрлерде кездеседі ** пируватдегидрогеназа және 2- оксоглутаратдегидрогеназа (сонымен қатар α-кетоглутаратдегидрогеназа деп те аталады) ** тармақталған тізбекті α-кетоқышқылды дегидрогеназа ** 2-гидроксифитаноил-КоА лиаза ** транскетолаза * Кейбір түрлерде кездеседі: ** пируват декарбоксилаза (ашытқыда) ** бірнеше қосымша бактериялық ферменттер Транскетолаза, пируватдегидрогеназа (PDH) және 2- оксоглутаратдегидрогеназа (OGDH) ферменттерінің барлығы көмірсулар алмасуында маңызды. Цитозолдық фермент транскетолаза пентозалық фосфат жолының негізгі ойыншысы болып табылады, пентозалық қанттардың дезоксирибоза және рибоза биосинтезінің негізгі жолы. Митохондриялық PDH және OGDH биохимиялық жолдардың бөлігі болып табылады, нәтижесінде жасуша үшін энергияның негізгі түрі болып табылатын аденозинтрифосфат (АТФ) түзіледі. PDH гликолизді лимон қышқылы циклімен байланыстырады, ал OGDH катализдейтін реакция лимон қышқылы цикліндегі жылдамдықты шектейтін қадам болып табылады. Жүйке жүйесінде PDH сонымен қатар нейротрансмиттер ацетилхолинді өндіруге және миелин синтезіне қатысады. Тиаминтрифосфат ThTP ұзақ уақыт бойы сүтқоректілер мен басқа жануарлардың нейрондарында хлоридтік арналарда рөл атқаратын тиаминнің ерекше нейроактивті түрі болып саналды, бірақ бұл толық түсінілмеген. Дегенмен, ThTP бактерияларда, саңырауқұлақтарда, өсімдіктерде және жануарларда бар екендігі көрсетілді, бұл әлдеқайда жалпы жасушалық рөлді ұсынады. Атап айтқанда, E. coli -де ол аминқышқылдарының аштығына жауап ретінде рөл атқаратын сияқты. Аденозин тиамин дифосфаты AThDP омыртқалылардың бауырында аз мөлшерде болады, бірақ оның рөлі белгісіз. Аденозинтиаминтрифосфаты AThTP ішек таяқшасында болады, онда көміртегі ашығуы нәтижесінде жиналады. E. coli -де AThTP жалпы тиаминнің 20% дейін құрауы мүмкін. Ол сонымен қатар ашытқыларда, жоғары сатыдағы өсімдіктердің тамырларында және жануарлар ұлпаларында аз мөлшерде болады. Медициналық қолдану Пренатальды қосымша Жүкті немесе бала емізетін әйелдер, әсіресе үшінші триместрде, ұрыққа және плацентаға тиаминді жіберуге байланысты тиаминді көбірек қажет етеді. Бала емізетін әйелдер үшін тиамин ана сүтінде тиамин тапшылығына әкелсе де, беріледі. Гиперемезбен ауыратын жүкті әйелдерде құсу кезіндегі жоғалтуларға байланысты тиамин тапшылығы қаупі жоғары. Тиамин тек митохондриялық мембрананың дамуы үшін ғана емес, сонымен қатар синаптосомалық мембрананың қызметі үшін де маңызды. Сондай-ақ тиамин тапшылығы нәресте миының нашар дамуында рөл атқарады, бұл кенеттен нәресте өлімі синдромына (SIDS) әкелуі мүмкін. Диеталық ұсыныстар АҚШ Ұлттық медицина академиясы 1998 жылы тиаминге арналған болжалды орташа талаптарды (EAR) және ұсынылатын диеталық жәрдемақыларды (RDA) жаңартты. 14 және одан жоғары жастағы әйелдер мен ерлер үшін тиаминге арналған құлақ 0,9 құрайды&nbsp;мг/тәу және 1,1&nbsp;мг/тәу, сәйкесінше; RDA - 1,1 және 1,2&nbsp;мг/тәу. RDA орташа талаптардан жоғары адамдар үшін адекватты қабылдау деңгейін қамтамасыз ету үшін EAR-дан жоғары. Жүктілік және бала емізетін әйелдер үшін RDA 1,4 құрайды&nbsp;мг/тәу. 12 айға дейінгі нәрестелер үшін адекватты қабылдау (АИ) 0,2–0,3 құрайды.&nbsp;мг/тәу, ал 1-13 жас аралығындағы балалар үшін РДА жасына қарай 0,5-тен 0,9-ға дейін артады.&nbsp;мг/тәу. Қауіпсіздікке келетін болсақ, ХБҰ дәлелдер жеткілікті болған кезде дәрумендер мен минералдар үшін рұқсат етілген жоғары тұтыну деңгейлерін (ULs) белгілейді. Рибофлавин жағдайында UL жоқ, өйткені жоғары дозалардың жағымсыз әсерлері туралы адам деректері жоқ. EAR, RDA, AI және ULs бірге диеталық анықтамалық қабылдаулар (DRIs) деп аталады. Еуропалық азық-түлік қауіпсіздігі органы (EFSA) ақпараттың жиынтық жинағына диеталық анықтамалық мәндер ретінде сілтеме жасайды, RDA орнына популяциялық анықтамалық тұтыну (PRI) және EAR орнына орташа талаптар. AI және UL АҚШ-тағыдай анықталған. Әйелдер (соның ішінде жүкті немесе бала емізетін), ерлер мен балалар үшін PRI 0,1 құрайды&nbsp;тұтынылатын энергияның мегаджоульіне (МДж) мг тиамин. Конверсия 1 МДж = 239 ккал болғандықтан, 2390 килокалория тұтынатын ересек адам 1,0 тұтынуы керек.&nbsp;мг тиамин. Бұл АҚШ-тың RDA көрсеткішінен сәл төмен. EFSA бірдей қауіпсіздік мәселесін қарастырып, тиамин үшін UL белгілеу үшін жеткілікті дәлелдер жоқ деген қорытындыға келді. {| class"wikitable" style"float: right; font-size: 80%; text-align: center; margin-left: 1em" Белгілеу АҚШ азық-түлік және тағамдық қоспаларды таңбалау мақсаттары үшін порциядағы сома Күнделікті мәннің (%DV) пайызы ретінде көрсетіледі. Тиаминді таңбалау мақсатында Күнделікті мәннің 100% 1,5 құрады&nbsp;мг, бірақ 2016 жылғы 27 мамырдағы жағдай бойынша ол 1,2 болып қайта қаралды&nbsp;мг оны РДА-мен келісу. Ескі және жаңа ересек күнделікті мәндер кестесі анықтамалық күнделікті тұтыну бөлімінде берілген. Дереккөздер Тиамин өңделген және тұтас тағамдардың кең ауқымында кездеседі. Жасымық, бұршақ, тұтас дәндер, шошқа еті және жаңғақтар бай көздер болып табылады. Микронутриенттерді жеткілікті мөлшерде қабылдауға көмектесу үшін жүкті әйелдерге жиі күнделікті пренатальды мультивитаминді қабылдау ұсынылады. Микронутриенттердің құрамы әртүрлі витаминдер арасында әртүрлі болғанымен, әдеттегі күнделікті пренатальды витаминдік өнімде шамамен 1,5.&nbsp;мг тиамин болады. Антагонистер Тағамдардағы тиамин әртүрлі жолдармен ыдырауы мүмкін. Азық-түліктерге әдетте консервант ретінде қосылатын сульфиттер құрылымдағы метилен көпіріндегі тиаминге шабуыл жасап, пиримидин сақинасын тиазол сақинасынан ажыратады. Қышқылдық жағдайда бұл реакцияның жылдамдығы артады. Тиамин термолабильді тиаминазалармен ыдырайды (шикі балық пен ұлуларда болады). Кейбір тиаминазаларды бактериялар шығарады. Бактериялық тиаминазалар белсендірілгенге дейін мембранадан диссоциациялануы керек жасуша бетіндегі ферменттер; диссоциация күйіс қайыратын жануарларда ацидоздық жағдайда болуы мүмкін. Күршектің бактериялары сонымен қатар сульфатты сульфитке дейін төмендетеді, сондықтан сульфатты көп мөлшерде қабылдау тиамин-антагонистік белсенділікке ие болуы мүмкін. Өсімдік тиамин антагонистері ыстыққа тұрақты және орто- және пара-гидроксифенолдар ретінде кездеседі. Бұл антагонисттердің кейбір мысалдары кофе қышқылы, хлороген қышқылы және танин қышқылы болып табылады. Бұл қосылыстар тиазол сақинасын тотықтыру үшін тиаминмен әрекеттеседі, осылайша оны сіңіру мүмкін емес етеді. Екі флавоноидтар, кверцетин және рутин де тиамин антагонистері ретінде қатысты. Азық-түлікті байыту Кейбір елдер бидай, күріш немесе жүгері сияқты дәнді тағамдарды байытуды талап етеді немесе ұсынады, өйткені өңдеу витаминдердің мазмұнын төмендетеді. 2022 жылдың ақпан айындағы жағдай бойынша, негізінен Солтүстік және Сахараның оңтүстігіндегі Африкадағы 59 ел бидайды, күрішті немесе жүгеріні тиаминмен немесе тиамин мононитратымен байытуды талап етеді. Көрсетілген сомалар 2,0-ден 10,0-ге дейін&nbsp;мг/кг. Қосымша 18 елде ерікті нығайту бағдарламасы бар. Мысалы, Үндістан үкіметі 3,5 ұсынады&nbsp;мг/кг «майда» (ақ) және «атта» (тұтас бидай) ұны үшін. Синтез Биосинтез Тиамин биосинтезі бактерияларда, кейбір қарапайымдыларда, өсімдіктерде және саңырауқұлақтарда болады. Тиазол және пиримидин бөліктері бөлек биосинтезденеді, содан кейін тиамин-фосфат синтазасының әсерінен тиамин монофосфат (ThMP) түзу үшін біріктіріледі. Пиримидин сақина жүйесі кофактор ретінде S-аденозил метионинді пайдаланатын темір-күкірт белоктарының радикалды SAM суперсемьясының ферменті фосфометилпиримидин синтазасымен (ThiC) катализделген реакцияда түзіледі. : Бастапқы материал 5-аминоимидазол риботид болып табылады, ол өнімде көрсетілген көк, жасыл және қызыл фрагменттерді қамтитын радикалды аралық өнімдер арқылы қайта құрылымдау реакциясынан өтеді. Тиазол сақинасы тиазол синтазасымен катализделген реакцияда түзіледі. Соңғы прекурсорлар 1-дезокси-D-ксилулоза 5-фосфат, 2-иминоацетат және ThiS деп аталатын күкірт тасымалдаушы ақуыз болып табылады. Бұлар қосымша ақуыз компоненті, ThiG әрекетімен жиналады. : ThMP түзудің соңғы сатысы киназаның, фосфометилпиримидинкиназаның өнімі болып табылатын фосфометилпиримидиннің пирофосфат туындысымен әрекеттесетін тиазол аралық өнімінің декарбоксилденуін қамтиды. Биосинтетикалық жолдар организмдер арасында әр түрлі болуы мүмкін. E. coli және басқа энтеробактерияларда ThMP тиамин - фосфаткиназа (ThMP + ATP → ThDP + ADP) арқылы тиаминдифоспат кофакторына (ThDP) фосфорлануы мүмкін. Көптеген бактерияларда және эукариоттарда ThMP тиаминге дейін гидролизденеді, содан кейін ол тиаминдифосфокиназа (тиамин + ATP → ThDP + AMP) арқылы ThDP-ге пирофосфорлануы мүмкін. Биосинтетикалық жолдар рибосивиттер арқылы реттеледі. Егер жасушада тиамин жеткілікті болса, онда тиамин жолға қажетті ферменттер үшін мРНҚ -мен байланысады және олардың трансляциясын болдырмайды. Егер тиамин жоқ болса, онда тежелу болмайды және биосинтезге қажетті ферменттер түзіледі. Арнайы рибосувтор, TPP рибосувтері (немесе ThDP ) эукариоттық және прокариоттық организмдерде анықталған жалғыз рибосавит болып табылады. Зертханалық синтез : 1936 жылы бірінші жалпы синтезде этил 3-этоксипропаноат этилформатпен өңделіп, аралық дикарбонил қосылысы алынды, ол ацетамидинмен әрекеттескенде алмастырылған пиримидин түзді . Оның гидроксил тобының амин тобына айналуы жүзеге асырылды нуклеофильді ароматты алмастыру, алдымен хлорид туындысына фосфор оксихлориді пайдалана отырып, содан кейін аммиакпен өңдеу. Содан кейін этокси тобы 4-метил-5-(2-гидроксиэтил)тиазолды қолдану арқылы алкилдеу реакциясында тиамин (оның дибромидті тұзы ретінде) түзілетін соңғы кезеңге дайын, гидробром қышқылын пайдаланып бром туындысына айналдырылды. Өнеркәсіптік синтез 1936 жылы зертханалық ауқымдағы синтезді Merck &amp;amp; Co. әзірледі, бұл оларға 1937 жылы Рахуэйде тиамин өндіруге мүмкіндік берді. Дегенмен, алғаш рет 1937 жылы жарияланған аралық Греве диаминін (5-(аминометил)-2-метил-4-пиримидинамин) қолданатын балама жолды Хоффман Ла Рош зерттеп, бәсекеге қабілетті өндіріс процестерін жалғастырды. Диаминге баратын тиімді жолдар қызығушылықты жалғастырды. Еуропалық экономикалық аймақта тиамин REACH ережелері бойынша тіркелген және жылына 100-ден 1000 тоннаға дейін өндіріледі немесе импортталады. Сіңуі, зат алмасуы және шығарылуы Азық-түліктегі тиаминфосфат эфирлері жоғарғы жіңішке ішекте ішектің сілтілі фосфатазасының әсерінен тиаминге гидролизденеді. Төмен концентрацияларда сіңу процесі тасымалдаушы арқылы жүреді. Жоғары концентрацияларда абсорбция пассивті диффузия арқылы да жүреді. Белсенді тасымалдау алкогольді тұтыну немесе фолий қышқылының жетіспеушілігімен тежелуі мүмкін. Қан сарысуындағы тиаминнің көп бөлігі белоктармен, негізінен альбуминмен байланысады. Қандағы жалпы тиаминнің шамамен 90% эритроциттерде болады. Тиаминді байланыстыратын ақуыз (TBP) деп аталатын арнайы байланыстыратын ақуыз егеуқұйрықтар сарысуында анықталған және тиаминнің тіндерге таралуы үшін маңызды гормонмен реттелетін тасымалдаушы ақуыз болып табылады. Тиаминді қан жасушалары және басқа тіндермен қабылдау белсенді тасымалдау және пассивті диффузия арқылы жүреді. Жасуша ішілік тиаминнің шамамен 80%-ы фосфорланған және көп бөлігі белоктармен байланысады. SLC19A2 және SLC19A3 гендерімен кодталған тасымалдаушы ақуыздардың SLC гендік отбасының екі мүшесі тиаминді тасымалдауға қабілетті. Кейбір тіндерде тиаминді қабылдау және секреция Na + және жасушааралық протон градиентіне тәуелді еритін тиаминді тасымалдаушы арқылы жүзеге асады. Адам тіндеріндегі тиамин мөлшері басқа түрлерге қарағанда аз. Тиамин және оның метаболиттері (2-метил-4-амин-5-пиримидин карбон қышқылы, 4-метил-тиазол-5-сірке қышқылы және т.б.) негізінен несеппен шығарылады. Тарих Тиамин 1910 жылы оқшауланған суда еритін витаминдердің біріншісі болды . Бұған дейін адамдар мен тауықтардағы бақылаулар негізінен жылтыратылған ақ күріштің диетасы «берибери» ауруын тудыратынын көрсетті, бірақ оны бұрын белгісіз маңызды қоректік заттардың жоқтығына жатқызбады. 1884 жылы жапон әскери -теңіз күштерінің хирург генералы Такаки Канэхиро авитаминоздың алдыңғы микроб теориясын жоққа шығарды және оның орнына ауру диетадағы жеткіліксіздікке байланысты деп болжады. Әскери-теңіз флоты кемесінде диетаны ауыстыра отырып, ол ақ күріш диетасын тек құрамында арпа, ет, сүт, нан және көкөністерден тұратын диетаға ауыстыру тоғыз айлық теңіз саяхатында авитаминозды дерлік жойатынын анықтады. Дегенмен, Такаки табысты диетаға көптеген тағамдарды қосты және ол артықшылықты ақуызды тұтынудың жоғарылауымен байланыстырды, өйткені витаминдер сол кезде белгісіз заттар болды. Әскери-теңіз күштері диетаны жақсартудың соншалықты қымбат бағдарламасының қажеттілігіне сенбеді және көптеген ер адамдар авитаминоздан өлуді жалғастырды, тіпті 1904-5 жылдардағы орыс-жапон соғысы кезінде де. 1905 жылға дейін күріш кебегінде (ақ күрішке жылтырату арқылы жойылған) және арпа кебегінде антиберибер факторы табылғаннан кейін ғана Такакидің тәжірибесі оны жапондық құрдастар жүйесінде барон ету арқылы марапатталады, содан кейін оны сүйіспеншілікпен атады. «Арпа бароны». Ол авитаминозды күріштегі крахмалдың улы болуымен байланыстырды. Ол күріш жылтыратуларында болатын қосылыста уыттылыққа қарсы тұрады деп есептеді. Серіктес Геррит Грийнс 1901 жылы жылтыратылған күрішті шамадан тыс тұтыну мен авитаминоз арасындағы байланысты дұрыс түсіндірді: ол күріште астықтың сыртқы қабаттарында жылтырату арқылы жойылатын маңызды қоректік зат бар деген қорытындыға келді. Ақырында Эйкман 1929 жылы физиология және медицина бойынша Нобель сыйлығымен марапатталды, өйткені оның бақылаулары витаминдердің ашылуына әкелді. 1910 жылы Токио императорлық университетінің жапондық ауылшаруашылық химигі Уметаро Сузуки алғаш рет күріш кебегінен суда еритін тиамин қосылысын бөліп алып, оны абер қышқылы деп атады. (Ол кейінірек оны Оризанин деп өзгертті. ) Ол қағазда қосылысты тек бери-бериге қарсы фактор ғана емес, сонымен қатар адам үшін маңызды қорек деп сипаттады, алайда бұл тұжырым Жапониядан тыс жерде жариялана алмады, себебі қосылыс жаңа табылған деген мәлімдемеден аудармада алынып тасталды. Жапоннан неміске. 1911 жылы поляк биохимигі Касимир Фанк күріш кебегінен антиневриттік затты (қазіргі тиамин) бөліп алды, оны ол «витамин» деп атады (құрамында амин тобы бар болғандықтан) Алайда Фанк оның химиялық құрылымын толық сипаттамады. Голландиялық химиктер Баренд Коенрад Петрус Янсен және оның ең жақын әріптесі Виллем Фредерик Донат 1926 жылы белсенді агентті оқшаулап, кристалдандырды, оның құрылымын 1934 жылы Роберт Руннельс Уильямс анықтаған. Тиаминді Уильямс командасы «тио» немесе «күкірті бар витамин» деп атады, «витамин» термині тиаминнің амин тобынан жанама түрде, Функ арқылы шыққан (осы уақытқа дейін 1936 жылы витаминдер белгілі болды. әрқашан аминдер болмауы, мысалы, С витамині). Тиаминді 1936 жылы Уильямс тобы синтездеген. Оксфордтағы сэр Рудольф Питерс тиамин тапшылығы авитаминоздың патологиялық-физиологиялық белгілеріне әкелуі мүмкін екенін түсіну үшін үлгі ретінде тиамин жетіспейтін көгершіндерді ұсынды. Шынында да, көгершіндерді жылтыратылған күрішпен тамақтандыру опистотонос деп аталатын бастың тартылуының оңай танылатын мінез-құлқына әкеледі. Егер емделмесе, жануарлар бірнеше күннен кейін өледі. Тиаминді опистотоноз сатысында енгізу 30 минут ішінде толық емдеуге әкелді. Тиаминмен емдеуге дейін және одан кейін көгершіндердің миында морфологиялық өзгерістер байқалмағандықтан, Питерс биохимиялық зақымдану тұжырымдамасын енгізді. 1937 жылы Ломан мен Шустер дифосфорирленген тиамин туындысы (тиаминдифосфат, ThDP) пируваттың тотықсыздандырғыш декарбоксилденуіне қажетті кофактор екенін көрсеткенде, жасушалық метаболизмдегі тиаминнің әсер ету механизмі түсіндірілгендей болды. Зерттеу В1 витаминінің аналогтарында көрсетілген бенфотиамин, фурсултиамин, сульбутиамин және басқалары тиаминнің синтетикалық туындылары болып табылады. Олардың көпшілігі Жапонияда 1950 және 1960 жылдары тиаминмен салыстырғанда сіңіруді жақсартуға арналған формалар ретінде әзірленді. Кейбір елдерде диабеттік нейропатияны немесе басқа денсаулық жағдайын емдеуге арналған дәрілік зат немесе рецептсіз диеталық қоспа ретінде пайдалануға рұқсат етілген. Дереккөздер Сыртқы сілтемелер *