Тиамин
-
Определение и структура тиамина
- Тиамин (витамин В1) — важный микроэлемент для человека и животных.
- Содержится в продуктах питания и синтезируется промышленным путем.
- Фосфорилированные формы тиамина участвуют в метаболических реакциях.
-
Пищевые источники и дефицит
- Пищевые источники: цельные злаки, бобовые, мясо и рыба.
- При переработке зерна теряется значительная часть витамина.
- Дефицит тиамина вызывает авитаминоз, энцефалопатию Вернике и другие расстройства.
-
Биологические функции
- Тиамин участвует в катаболизме сахаров и аминокислот.
- Наиболее изученная форма — тиаминопирофосфат (TPP).
- TPP участвует в метаболических реакциях, включая смену полярности.
-
Медицинское применение
- Тиамин важен для беременных и кормящих женщин.
- Дефицит тиамина может препятствовать развитию мозга у младенцев.
- Тиамин хорошо переносится, но возможны аллергические реакции при инъекциях.
-
Диетические рекомендации
- Суточная норма потребления тиамина для взрослых — 0,9-1,2 мг/сут.
- Для беременных и кормящих женщин — 1,4 мг/сут.
- Тиамин содержится в чечевице, горохе, цельнозерновых продуктах и свинине.
-
Обогащение пищевых продуктов
- В некоторых странах требуется или рекомендуется обогащение зерновых продуктов тиамином.
- В Индии рекомендуется 3,5 мг/кг для муки «майда» и «атта».
-
Синтез тиамина
- Биосинтез происходит в бактериях, растениях и грибах.
- Тиазольный и пиримидиновый фрагменты биосинтезируются раздельно и объединяются в ThMP.
-
Биосинтез тиамина
- Тиазолсинтаза катализирует образование тиазольного кольца из 1-дезокси-D-ксилулозо-5-фосфата, 2-иминоацетата и белка ThiS.
- ThiG необходим для объединения компонентов кольца.
- Заключительный этап включает декарбоксилирование тиазола и реакцию с пирофосфатным производным фосфометилпиримидина.
-
Пути биосинтеза
- В E. coli и других энтеробактериях ThMP фосфорилируется до TPP.
- У большинства бактерий и эукариот ThMP гидролизуется до тиамина и пирофосфорилируется до TPP.
- Биосинтетические пути регулируются рибопереключателями, которые предотвращают трансляцию ферментов при наличии тиамина.
-
Лабораторный и промышленный синтез
- В 1936 году был проведен первый полный синтез тиамина.
- Мерк и Ко адаптировали синтез для промышленного производства в 1937 году.
- Хоффман Ла Хоффман предложил альтернативный способ получения тиамина.
-
Синтетические аналоги
- Разработаны синтетические аналоги тиамина, такие как бенфотиамин и сульбутиамин.
- Некоторые аналоги одобрены для использования в медицине.
-
Всасывание, метаболизм и выведение
- В кишечнике тиаминфосфат гидролизуется и всасывается.
- Тиамин связывается с белками и накапливается в эритроцитах.
- Тиамин выводится преимущественно с мочой.
-
Вмешательство и история
- Сульфиты и термолабильные тиаминазы влияют на биодоступность тиамина.
- Бариатрические операции могут препятствовать усвоению витаминов.
- Тиамин был первым выделенным водорастворимым витамином, его открытие связано с наблюдениями за авитаминозом у людей и животных.
-
Происхождение термина «витамин»
- Термин «витамин» происходит от группы аминов, входящих в состав тиамина.
- Витамины не всегда являются аминами, например, витамин С.
-
Синтез тиамина
- Тиамин был синтезирован группой Уильямса в 1936 году.
-
Исследование дефицита тиамина
- Сэр Рудольф Питерс использовал голубей для изучения дефицита тиамина.
- У голубей, питавшихся шлифованным рисом, развился опистотонус.
- Введение тиамина после опистотонуса привело к полному излечению в течение 30 минут.
- Питерс ввел концепцию повреждения, вызванного биохимическими факторами.
-
Открытие кофактора
- В 1937 году Ломанн и Шустер показали, что дифосфорилированное производное тиамина, TPP, является кофактором для окислительного декарбоксилирования пирувата.
-
Вклад ученых
- Такаки Канэхиро
- Кристиан Эйкман
- Геррит Грийнс
- Уметаро Сузуки
- Казимир Фанк
- Рудольф Питерс