تیامین (ویتامین B1): تعریف ، سنتز ، جذب ، انتقال و توزیع

تیامین (ویتامین B1) یک ویتامین محلول در آب است و در گروه ویتامین های گروه B قرار دارد. براساس مشاهدات كریستیا یانكمن ، پزشك هلندی ، در اواخر قرن نوزدهم ، علائم بری بری در مرغ ها پس از تغذیه با برنج پوست و صیقل خورده به وجود آمد ، اما بعد از آنكه به آنها برنج بدون پوست و یا براق یا سبوس برنج داده نشد ، تیامین است همچنین به عنوان "ویتامین ضد بربری" شناخته می شود. پس از جداسازی ماده محافظتی بری بری از پوسته برنج و نامگذاری ویتامین به عنوان آنورین در سال 19 توسط جانسن و دونات ، روش سازی و سنتز ویتامین B1926 با اتصال هر دو ساختار حلقه ای در سال 1 توسط ویلیامز و وینداوس و B انجام شد. ویتامین تیامین نامگذاری شد. مولکول تیامین از یک حلقه پیریمیدین و تیازول متصل شده توسط یک گروه متیلن تشکیل شده است. خود تیامین کاربرد درمانی پیدا نمی کند ، بلکه فقط نمکهای آب دوست (محلول در آب) آنها مانند هیدروکلراید تیامین کلرید ، مونونیترات تیامین و دی سولفید تیامین یا مشتقات لیپوفیلی (محلول در چربی) آنها (آلیتیامین ها) مانند بنفوتیامین (S -benzoylthiamine-o-monophosphate؛ BTMP) ، بنتیامین (dibenzoylthiamine) و fursultiamine (تیامین tetrahydrofurfuryl disulfide). ویتامین B1936 خشک در دمای 1 درجه سانتیگراد پایدار است. محلول های آبی ویتامین B100 در pH <1 پایدارترین هستند ، اما در محیط های خنثی یا قلیایی نیستند. تیامین هم قابل حرارت است (به گرما حساس است) و هم به نور و اکسیداسیون حساس است و هم خاصیت ساختاری یا ساختاری بالایی از خود نشان می دهد. تغییرات جزئی در ساختار مولکولی با کاهش در اثر ویتامین ، ناکارآمدی یا در موارد خاص ، با یک عملکرد متضاد (مخالف) همراه است. آنتاگونیست های تیامین ، مانند اکسی تیامین ، پیریتامین و آمپرولیوم ، می توانند تیامیناز I و II را مهار (مهار) کنند (آنزیم های تجزیه کننده تیامین و غیر فعال کننده) و از اتصال بیولوژیک تیامین پیرو فسفات (TPP ؛ مترادف ها: دی آمپل فسفات تیامین کوکاربوکسیلاز) به آپوآنزیم آن و به ترتیب مهار دکربوکسیلاسیون (شکاف مولکول دی اکسید کربن (CO5.5)) 2-اکسو اسیدها. محلول های تزریق حاوی سولفیت (SO2) منجر به تخریب کامل ویتامین B2 می شوند.

جذب

تیامین هم در غذاهای گیاهی و هم در غذاهای حیوانی یافت می شود اما فقط در غلظت های پایین. در حالی که تیامین به صورت آزاد و غیر فسفریله شده در گیاهان وجود دارد ، 80-85٪ ویتامین B به ترتیب به عنوان TPP و TDP فعال بیولوژیکی در بافتهای حیوانی و 15-20٪ به عنوان مونوفسفات تیامین (TMP) و تری آمینوم فسفات (TTP) وجود دارد. . فسفوریلاسیون ویتامین B1 مصرف شده با غذا توسط فسفاتازهای غیر اختصاصی دیواره روده فسفریله می شود (برداشت آنزیمی فسفات گروه ها) و بنابراین به حالت قابل جذب تبدیل می شود. جذب از تیامین آزاد بالاترین قسمت در ژژنوم (روده خالی) است و پس از آن اثنی عشر (دوازدهه) و ایلئوم (ایلئوم). فقط مقادیر کمی در آن جذب می شود معده و روده بزرگ (روده بزرگ). روده ای جذب (جذب از طریق روده در اوردن از) تیامین منوط به a مقدارمکانیسم دوگانه وابسته مقادیر فیزیولوژیکی ویتامین B زیر a غلظت 2 میکرومول در لیتر توسط یک انرژی وابسته جذب می شود سدیممکانیسم حامل با واسطه بنابراین ، انتقال ویتامین B1 به سلولهای مخاط روده (مخاط) فعال و اشباع می شود. آنالوگ های ساختاری ، مانند پیریتامین ، می توانند ویتامین B1 فعال را مهار کنند جذب با جابجایی تیامین از انتقال آن پروتئین ها واقع در آپیکال (رو به داخل روده) غشای سلولی. تأثیر الکل or الکل اتیلیکاز طرف دیگر ، شامل مهار سدیم-پتاسیم آدنوزین تری فسفاتاز (آنزیمی Na + / K + -ATPase ؛ آنزیمی که با تجزیه ATP باعث انتقال یونهای Na + از سلول و یونهای K + به سلول می شود) غشای سلولی (رو به دور از داخل روده) ، و در نتیجه کاهش تنظیم حمل و نقل خاص تیامین است پروتئین ها. بالاتر از یک غلظت با جذب 2 میکرومول در لیتر ، جذب ویتامین B1 از طریق انتشار غیرفعال اتفاق می افتد که هیچ یک از این دو نیست سدیموابسته و نه می تواند توسط آنتاگونیست های تیامین مهار شود یا الکل اتیلیکهمانطور که اعمال می شود (اداره می شود) مقدار افزایش می یابد ، درصد تیامین جذب شده کاهش می یابد. این امر از یک طرف به دلیل کاهش تنظیم انتقال غشایی است پروتئین ها برای تیامین در روده مخاط سلولها (سلولهای مخاطی) از ویتامین B1 مقدار > 2 میکرومول در لیتر و از طرف دیگر ، به عدم تأثیر مسیر جذب غیرفعال در مقایسه با مکانیسم حمل و نقل با واسطه فعال. طبق مطالعات انجام شده با تیامین با برچسب خوراکی تجویز خوراکی ، میزان جذب در دریافت 1 میلی گرم 50 ~ ، 5 میلی گرم ~ 33، ، 20 میلی گرم ~ 25، و 50 میلی گرم ~ 5.3 است. در مجموع ، فقط حداکثر 8-15 میلی گرم ویتامین B1 در روز می تواند جذب شود. مقایسه نمونه برداری از روده (نمونه های بافتی) مخاط در بیماران با و بدون کمبود تیامین میزان جذب ویتامین B1 روده به طور قابل توجهی در افراد با وضعیت تیامین ضعیف نشان داد. افزایش جذب ویتامین B1 در حالت کمبود ناشی از تنظیم مجدد (تنظیم مجدد) حامل های تیامین آپیکال در روده است مخاط سلولها (سلولهای مخاطی). تیامین جذب شده در سلولهای مخاط روده (سلولهای مخاطی) توسط سیتوزولیک پیروفسفوکیناز با تجزیه فسفریله می شود. آدنوزین تری فسفات (ATP) به TPP کوآنزیمی فعال (اتصال آنزیمی فسفات گروه ها). علاوه بر مکانیسم حامل واسطه سدیم ، پیرو فسفوکیناز درون سلولی نیز گمان می رود که سرعت محدود کننده در انتقال فعال تیامین به داخل و سلول سلول مخاط است. تیامین آزاد و فسفریله شده وارد آن می شود کبد از طریق پورتال رگ، از آنجا که از طریق جریان خون به اندامها و بافتها بر اساس نیاز آنها منتقل می شود.

حمل و نقل و توزیع در بدن

حمل ویتامین B1 به طور کلی خون عمدتا در سلولهای خون رخ می دهد - 75٪ در اریتروسیت ها (گلبولهای قرمز) و 15٪ در لکوسیتها (سفید خون سلول ها). فقط 10٪ ویتامین B1 در خون به طور پلاسماتیک منتقل می شود ، در درجه اول به آلبومین. مصرف دوزهای بالای ویتامین B1 منجر به بیش از حد اتصال می شود ، بنابراین تیامین اضافی دفع می شود. سطح کل خون بین 5-12 میکروگرم در دسی لیتر متفاوت است. در اندامها و بافتهای هدف ، تیامین به سلولهای هدف گرفته شده و میتوکندری ("نیروگاه های انرژی" سلول ها) از طریق یک انتقال دهنده تیامین با میل ترکیبی بالا (اتصال) استحکام) با توجه به اهمیت فیزیولوژیکی ویتامین B1 در کربوهیدرات و سوخت و ساز انرژی، عضله قلب (3-8 میکروگرم در گرم) ، کلیه (2-6 میکروگرم در گرم) ، کبد (2-8 میکروگرم در گرم) ، مغز (1-4 میکروگرم در گرم) و به طور خاص عضلات اسکلتی غلظت تیامین بالا دارند. در کمبود تیامین ، به دلیل تنظیم مجدد (تنظیم مجدد) پروتئینهای انتقال غشای ، جذب ویتامین B1 به سلولهای هدف افزایش می یابد. تیامین آزاد را می توان با پیرو فسفوکیناز داخل سلولی با مصرف ATP و تجمع دو به TPP بیولوژیکی فعال فسفریله کرد فسفات باقیمانده الکل or الکل اتیلیک با مهار رقابتی پیرو فسفوکیناز از فعال شدن تیامین آزاد به کوآنزیم TPP جلوگیری می کند. انتقال یک گروه فسفات بیشتر به TPP با استفاده از یک کیناز با تجزیه ATP منجر به TTP می شود که می تواند تحت عمل فسفاتازها به تیامین آزاد ، TMP یا آزاد ، فسفریله شده تبدیل شود. در حالی که ویتامین B1 در پلاسمای خون یافت می شود ، شیر مادر، و مایع مغزی نخاعی (م affectثر بر مغز و نخاع) به طور عمده در فرم آزاد یا به عنوان TMP ، سلولهای خونی (لکوسیتها; اریتروسیت ها) و بافتها عمدتا حاوی TPP هستند. برای TPP کوآنزیمی درون سلولی فعال ، غشای سلولی نفوذ ناپذیر است (نفوذ ناپذیر). TPP تنها پس از هیدرولیز می تواند سلول را ترک کند (شکاف با واکنش با آب) از طریق TMP تا تیامین آزاد شود. فسفوریلاسیون درون سلولی (اتصال آنزیمی گروههای فسفاته) و کاهش نفوذپذیری غشا (نفوذپذیری غشا) برای تیامین فسفریله شده در نهایت به عنوان مکانیزم محافظی برای جلوگیری از تلفات ویتامین B1 از دوزهای فیزیولوژیکی (1-2 میلی گرم در روز) عمل می کند. کل ذخایر بدن ویتامین B1 در افراد سالم 25-30 میلی گرم است که تقریباً 40٪ آن در عضلات یافت می شود. فروشگاه تیامین به معنای محدودتر وجود ندارد. به دلیل عملکرد آن به عنوان کوآنزیم ، ویتامین B1 همیشه با آنزیم مربوطه در ارتباط است و فقط در بدن حفظ می شود (توسط کلیه) تا حدی که در حال حاضر مورد نیاز است. نیمه عمر بیولوژیکی تیامین نسبتاً کوتاه است و گزارش شده است که در انسان 9.5/18.5 تا 1/XNUMX روز است. ظرفیت ذخیره سازی محدود و میزان گردش زیاد ویتامین B نیاز به مصرف روزانه مقدار کافی تیامین برای تأمین نیازها دارد ، خصوصاً در موارد افزایش مصرف ویتامین BXNUMX در نتیجه افزایش متابولیسم ، مانند ورزش ، کار بدنی سنگین ، در داخل بارداری و شیردهی ، مزمن است الکل سو abuse استفاده ، و تب.

دفع

دفع ویتامین B1 وابسته به دوز است. در محدوده فیزیولوژیک (طبیعی برای متابولیسم) ، تقریباً 25٪ تیامین از طریق کلیه از بین می رود کلیه) در دوزهای زیاد اعمال شده ، دفع ویتامین B1 از طریق کلیه پس از اشباع بافت تقریباً به طور کامل اتفاق می افتد ، با افزایش همزمان نسبت تیامین از طریق صفرا و تیامین جذب نشده در مدفوع. این اثر سرریز کلیه بیان خودافسردگی فرآیندهای ترخیص کالا از گمرک غیر کلیه (فرآیندهای دفع) و همچنین اشباع مجدد جذب لوله ای (جذب مجدد در توبول های کلیه). حدود 50٪ تیامین به صورت آزاد از بین می رود یا با یک گروه سولفات استری می شود. 50٪ باقیمانده هنوز متابولیت های ناشناخته و همچنین اسید تیامین کاربوکسیلیک ، اسید متیل تیازول استیک و پیرامین هستند. هرچه میزان دریافت ویتامین B1 بیشتر باشد ، متابولیسم کاهش یافته و دفع تیامین آزاد و بدون تغییر بیشتر می شود.

آلیتیامین

آلیتیامین ها ، مانند بنفوتیامین، بنتیامین و فورسولتامین ، مشتقات تیامین لیپوفیلی (محلول در چربی) هستند که طبق یافته های گروه تحقیقاتی ژاپنی فوجی وارا در اوایل دهه 1950 ، در اثر شرایط فیزیولوژیکی به طور خودجوش و با ترکیب تیامین با آلیسین ، ماده فعال سیر و پیاز در مشتقات آلیتیامین ، حلقه تیازول ، که برای عمل ویتامین ضروری است ، باز است و گوگرد اتم با یک گروه لیپوفیلی جایگزین می شود. فقط پس از بسته شدن حلقه تیازول توسط ترکیبات حاوی گروه SH ، مانند سیستئین و گلوتاتیون ، در سلولهای مخاط روده (سلولهای مخاطی) و پس از فسفوریلاسیون (افزودن آنزیمی گروه های فسفاته) به تیامین پیرو فسفات از نظر بیولوژیکی فعال در سلول های هدف ، آلیتیامین ها می توانند اثر ویتامین خود را در ارگانیسم اعمال کنند. با توجه به ساختار آپولاری ، آلیتیامین ها تحت شرایط جذب متفاوتی از قرار دارند آبمشتقات تیامین محلول که با توجه به سینتیک اشباع به روش وابسته به انرژی و سدیم با کمک مکانیسم حامل جذب می شوند. جذب آلیتیامین به سلولهای مخاطی (سلولهای مخاطی) روده پس از دفسفوریلاسیون قبلی (حذف گروه های فسفاته) توسط فسفاتازهای غیر اختصاصی در مخاط روده (مخاط روده) به صورت متناسب با انتشار غیرفعال ، به موجب آن آلیتیامین ها از روده جذب می شوند. مانع سریعتر و راحت تر در مقایسه با آبمشتقات تیامین محلول به دلیل نفوذ پذیری بهتر غشا (نفوذ پذیری غشا). دسترسی به زیستی از لیپوفیل بنفوتیامین به ترتیب حدود 5- تا 10 برابر بیشتر از تیامین دی سولفید و تیامین مونونیترات است. علاوه بر این ، آلیتیامین ها بعد از خوراکی به میزان بالاتری از تیامین و TPP در خون کامل ، اندامها و بافتهای هدف دست می یابند حکومت در دوزهای نسبتاً کم و بیشتر در بدن حفظ می شود (حفظ می شود). هیلبیگ و رحمان (1998) ، که بافت را مطالعه کردند توزیع و سرنوشت دارای برچسب رادیویی بنفوتیامین و تیامین هیدروکلراید در خون و اندام های مختلف ، رادیواکتیویته به طور قابل توجهی بالاتر در تمام اندام ها پس از بنفوتیامین اندازه گیری می شود حکومت، به خصوص در کبد و کلیه 5- تا 25 برابر بالاتر غلظت از بنفوتيامين در مغز و عضلات در تمام اندام های دیگر ، محتوای بنفوتیامین 10-40٪ بیشتر از تیامین هیدروکلراید بود.