Деградация тиамина что это такое
Тиамин (Витамин В1)
Витамин В1 (тиамин, старое название — аневрин) был открыт в 1926 году. Он представляет собой бесцветные кристаллы с запахом дрожжей, хорошо растворимые в воде, плохо растворимые в органических растворителях и совсем нерастворимые в спирте. В щелочной среде в ультрафиолетовой области спектра витамин В1 проявляет флуоресцентные свойства. Это свойство является основой метода определения тиамина в биологических объектах.
В природе витамин В1 синтезируется растениями и многими микроорганизмами. Животные и человек не могут синтезировать тиамин и получают его вместе с пищей. В тиамине нуждаются все животные за исключением жвачных, так как бактерии в их кишечнике синтезируют достаточное его количество.
Всасываясь из кишечника, тиамин в присутствии магния превращается в свою активную форму тиаминпирофосфат. Другими производными тиамина являются: тиаминтрифосфат, аденозинтиаминдифосфат, аденозинтиаминтрифосфат.
РОЛЬ ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
Все витамины группы В работают в «тесном сотрудничестве» и витамин В1 не исключение. Тиамин играет огромную роль в организме человека, оказывая регуляторное действие на его важнейшие функции:
СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНА В1 В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
Витамин В1 содержится во многих продуктах как растительного происхождения (особенно в орехах и крупах), так и животного (свинина, печень, почки). В небольшом количестве он синтезируется бактериями, обитающими в кишечнике человека. Правильно построить свой рацион Вам поможет таблица, показывающая уровень содержания тиамина в различных продуктах.
Продукты с содержанием тиамина 0,09 – 0,06 мг в 100 граммах: яйца, капуста белокачанная, свекла, лук, огурцы, редис, сладкий перец, томаты, ананас, инжир, малина, апельсины, мандарины.
Данные достаточно условные, содержание витамина В1 сильно зависит от почвы, где продукт произрастал. Длительное (например, 12 месяцев) хранение продуктов в холоде может также привести к его существенным потерям. Зеленые бобы, например, теряют более 90% от их первоначального содержания тиамина за один год хранения в замороженном состоянии. Потеря его для других продуктов изменяется в диапазоне 20-60%.
ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
В организме тиамин переходит в активную форму тогда, когда есть магний. Вместе с продуктами, содержащими тиамин, включайте в своё питание и продукты, богатые магнием: овсяные и пшеничные отруби, орехи и морские водоросли, какао, курагу, кунжут, соевые бобы, шпинат и креветки.
Главная причина низкого уровня тиамина – это высокое потребление алкоголя. Чай и кофе в больших количествах также выводят тиамин из организма, так что лучше пить поменьше этих напитков, а витаминные препараты, если вам их назначили, запивать чистой водой. Некоторые продукты, в частности сырая рыба, очень быстро расщепляют тиамин.
В составе продуктов питания все витамины и минералы обычно прекрасно дополняют действие друг друга, а вот в случае с инъекциями возможно нежелательное взаимодействие тиамина с витамином В6 и витамином В12, если их ввести одновременно. В этом случае, если у человека возникает аллергическая реакция на тиамин, витамин В6 и витамин В12 могут усилить её в несколько раз.
Тиамин несовместим также с пенициллином, стрептомицином или никотиновой кислотой. Сульфаниламиды, а также спиртосодержащие препараты нарушают нормальное всасывание витамина В1. Антагонистом тиамина является холин. Антибиотики, лекарства, содержащие серу, оральные контрацептивы, антацидные препараты могут снижать уровень тиамина в организме.
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ ОРГАНИЗМА В ВИТАМИНЕ В1
Физиологические потребности в витамине В1 согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:
Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления тиамина (витамина В1) в зависимости от возраста (мг):
Подавляющее большинство людей нуждается в дополнительном приеме витамина В1. Например, больше тиамина нужно, если большую часть рациона питания составляет вареная пища или рафинированные мучные и зерновые продукты. Люди, употребляющие алкоголь и чай, также нуждаются в более высоких дозах. В условиях холодного климата потребность в тиамине увеличивается до 30-50%.
НЕДОСТАТОК ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
Гиповитаминоз витамина B1 может развиться в случае, если недостаточно его поступление с пищей или если по каким-либо причинам он не усваивается. При этом не только нарушается нормальное течение регулируемых им процессов, но и накапливаются токсичные продукты обмена углеводов (молочная и пировиноградная кислоты).
Основной враг витамина B1 является алкоголизм. Люди, употребляющие в больших количествах кофе, особенно растворимый, чай и рафинированный сахар также могут иметь повышенный риск дефицита тиамина, так как эти напитки с одной стороны активно разрушают витамины группы В, а с другой действуют как диуретики (мочегонное) и выводят жидкость с водорастворимыми витаминами из организма.
Ранними симптомами недостатка витамина В1 являются: повышенная раздражительность, постоянная усталость, отсутствие аппетита и снижение памяти. Затем появляются: ухудшение сна, вялость, мышечная слабость, зуд и покалывание в ногах, подавленность.
Выраженность этих симптомов зависит от степени дефицита витамина В1 в организме.
ВИТАМИН В1 – ЛЕЧЕНИЕ БОЛЕЗНЕЙ
Одним из заболеваний связанным с недостаточностью витамина В1 (тиамина) является алиментарный полиневрит (или Бе́ри-бе́ри; по-сингалезски (Цейлон) «крайняя слабость», от beri слабость). Развитие данной болезни вызывается как недостатком витамина В1 (тиамина) в питании, так и нарушением его (тиамина) усвоения в организме. Бери-бери характеризуется амиотрофией, расстройствами сердечно-сосудистой системы, полиневритом.
Витамин В1 употребляется при лечении органических дисфункций мозга, таких как «синдром органического поражения мозга«, помогает улучшить функционирование мозга у здоровых людей, повышая способность к обучению. Дополнительный прием тиамина помогает при лечении депрессии и других психических заболеваний. Тиамин улучшает функции нервной системы и понижает боль при разнообразных неврологических болезнях.
Применяется при: невритах, полиневритах, периферических параличах, астеновегетативном синдроме и др.
Витамин В1 назначается при болезнях сердечнососудистой системы, таких как: недостаточность кровообращения, миокардит, эндартериит. Дополнительный прием тиамина нужен во время применения диуретических препаратов при гипертонии, застойной сердечной недостаточности, т. к. они повышают его выведение из организма.
В дерматологической практике витамин В1 употребляется при дерматозах неврогенного происхождения, зуде кожи различной этиологии, пиодермии, экземе, псориазе.
Применение витамина В1 показано для лечения заболеваний органов пищеварения:
Для профилактики и комплексного лечения данных заболеваний, а также других заболеваний, связанных с дефицитом тиамина, в т.ч. при нарушениях всасывания витамина В1 в кишечнике, рекомендуем принимать пробиотики и (или) продукты функционального питания на основе заквасок пробиотических микроорганизмов: бифидо- и пропионовокислых бактерий.
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ
Увлекательная химия. Какие процессы происходят на кухне?
Как вы думаете, почему перед пирогами, жареной картошечкой или стейком так сложно устоять? Все дело в сложных химических реакциях, которые происходят во время приготовления этих блюд и делают их особенно вкусными. Многие из этих процессов до сих пор остаются неизученными, но о нескольких рассказать все же можно.
Реакция Майяра
Реакция получила свое название в честь ученого Луи-Камиля Майяра, жившего во Франции. Он первым дал ей описание в самом начале 20-го века, столкнувшись с сахароаминной конденсацией, когда пытался создать биологический белок.
Карамелизация сахаров
На первый взгляд карамелизацию сахара легко спутать с описанной выше реакцией Майяра. В результате обоих процессов мы получаем приятный запах и карамельный цвет пищи. Но при более детальном изучении становится ясно, что это совершенно разные процедуры.
Денатурация и деструкция белка
Деградация тиамина
Окисление и гидролиз липидов
Эти процедуры отрицательно влияют на сохранность продуктов. Окисление и гидролиз жиров оборачиваются прогорклым вкусом и отталкивающим запахом. В продукте также могут появиться токсичные соединения.
Происходить реакция может по нескольким причинам. Например, под воздействием света и кислорода, которые активизируют микроорганизмы, выделяющие специфические ферменты. Вода и фермент липоксигеназы привращают жиры в жирные кислоты, которые окисляются до гидропероксидов. А те уже распадаются на кетоны и альдегиды, которые вызывают изменения в основных характеристиках продукта.
Свободные радикалы, ускоряющие окислительные процессы, образуются под воздействием кислорода, содержащегося в воздухе. В результате сложных химических реакций образуются те же кетоны и альдегиды. Замедлить процесс помогают ингибиторы и герметичное хранение. Жиры также могут окисляться и в процессе приготовления, но в небольших количествах образующиеся вещества придают блюду приятный аромат.
Важные характеристики витамина B1 (тиамина)
Все витамины группы В являются основой гармоничного функционирования центральной и периферической нервной системы. Кроме того, без участия этих органических соединений не может нормально проходить не один физиологический и биохимический процесс, обеспечивающий жизнедеятельность человеческого организма.
Эта группа витаминов принимает активное участие в формировании костной и мышечной ткани, регулирует общий метаболизм. Сохранить здоровье на долгие годы и поддерживать хорошее самочувствие невозможно без регулярного достаточного поступления тиамина в организм. Также рекомендуем заказать витамин C, чтобы поддерживать свое здоровье на должном уровне.
Характеристики тиамина
С точки зрения биохимических свойств, тиамин представляет собой кристаллическое вещество без запаха и цветаЭто химическое соединение неустойчиво перед воздействием щелочей и высокой температура. Кроме известного названия тиамин, витамин B1 условно подразделяется на какие подтипы:
Для организма человека наиболее актуален тиамин, так как именно в данной биохимическое структуре это вещество принимает активное участие во многих биохимических реакциях, выступая в роли катализатора. При попадании в организм человека, тиамин за короткий промежуток времени преобразуется в вещество под названием тиаминпирофосфат. Данная форма является наиболее доступной с точки зрения усвоения.
Тиамин относится к водорастворимым органическим соединениям, поэтому у него отсутствует потенциал к накоплению в тканях организма. Излишки данного вещества быстро выводятся естественным путем через почки. Если рацион питания человека не содержит достаточное количество витамина B1, то человек сталкивается с негативными симптомами гиповитаминоза.
Небольшой объём данного органического соединения синтезируются в просвете толстого кишечника, но данного количества недостаточно для восполнения суточной потребности в тиамине. Узнать витамин C цену, можно в нашей аптеке, как и стоимость витамина B1.
Суточная потребность
С рождения до 3-х месяцев — 0,3.
От 4-х месяцев до полугода — 0,4.
От полугода до 1 года — 0,5.
От 1 года до 3-х лет — 0,8.
От 3-х до 7 лет — 0,9.
От 7 до 11 лет — 1,1.
От 11 до 14 лет — 1,3.
14 до 18 лет — 1,3-1,5.
Женщинам в период вынашивания ребенка, рекомендовано употреблять не менее 1,7 мг тиамина в сутки. Для кормящих женщин, это количество составляет 1,8 мг в сутки.
Указанные параметры являются эталоном, но в зависимости от уровня всасывания, наличие сопутствующих заболеваний и общего состояния толстого кишечника, может возрастать потребность организма в данном элементе.
Влияние витамина B1 на организм
Ценность тиамина для организма человека сложно переоценить, так как данное органическое соединение принимает активное участие во многих физиологических и биохимических процессах. Витамин B1 является важным звеном углеводного обмена, а также снижает влияние пировиноградной и молочной кислоты на организм. Избыток данных кислот приводит к апатии, снижению работоспособности, нервному истощению, а также невозможности адекватно реагировать на умеренные стрессовые ситуации. Также, данное вещество расценивается в качестве источника энергии и бодрости.
Тиамин широко используют в комплексной терапии нервных расстройств, депрессий, при стрессовых ситуациях и переутомлении. Кроме перечисленных свойств, тиамин является эффективным средством профилактики желчнокаменной болезни и заболеваний печени. Также, без регулярного поступления суточной нормы этого органического соединения, нарушается процесс выработки жирных кислот, необходимых для расщепления жиров.
Полезные свойства витамина B1 были отмечены в дерматологии. Это вещество обладает выраженным регенерирующим, противовоспалительным и противоотечным эффектом.
Проявления гиповитаминоза
Недостаточное поступление тиамина в организм с пищевыми продуктами приводит к развитию негативных симптомов, которые отражаются на общем состоянии человека. О хронической нехватке витамина B1, свидетельствуют такие клинические проявления:
Депрессивные состояния, нарушение сна, ухудшение внимания и восприятия.
Нарушение акта пищеварения, хронические запоры, увеличение аппетита, тошнота, снижение массы тела.
Нарушение координации движения, мышечная слабость.
Одышка при минимальной физической нагрузке, немотивированная утомляемость.
Нарушения процесса терморегуляции.
Снижение болевого порога.
Проявления гипервитаминоза
Переизбыток тиамина, не менее опасен, чем его дефицит. Развитие гипервитаминоза может происходить только в том случае, если человеку выполнялись инъекции высоких дозировок данного витамина. Это состояние вызывает такие клинические проявления, как головокружение, болезненность и зуд в месте введения инъекционного препарата, а также повышение температуры тела. Как правило, симптоматика гипервитаминоза исчезает самостоятельно, без использования дополнительных методов лечения.
Натуральные источники тиамина
Отдельные пищевые ингредиенты, содержат повышенное количество данного органического соединения, что позволяет эффективно бороться с проявлениями гиповитаминоза В1 при помощи коррекция рациона питания. Для того чтобы восполнить дефицит витамина B1 в организме, рекомендовано включать в ежедневное меню такие продукты питания, как жимолость, кедровые орехи, семена подсолнечника, бурый рис, кунжут, отруби, ростки пшеницы, фисташковые орехи, горох, фундук, гречневую крупу, кукурузу, грецкий орех. Что касается витамина C, в нашей аптеке вы также можете его приобрести по низкой стоимости.
Витамин В1
Тиамин (витамин B1) является важным питательным веществом, которое служит кофактором для ряда ферментов, в основном с митохондриальной локализацией. Некоторые зависимые от тиамина ферменты участвуют в энергетическом метаболизме и биосинтезе нуклеиновых кислот, тогда как другие являются частью антиоксидантного механизма. Мозг очень уязвим для дефицита тиамина из-за его зависимости от митохондриальной продукции АТФ. Это положение более очевидно во время быстрого роста детей, при котором дефицит тиамина обычно связан с недоеданием или генетическими дефектами. Дефицит тиамина способствует возникновению ряда расстройств неврологических и психопатологических симптомов (спутанность сознания, снижение памяти и нарушения сна) до тяжелой энцефалопатии, атаксии, застойной сердечной недостаточности, мышечной атрофии и даже смерти.
Независимо от основной причины дефицита тиамина большинство симптомов проявляются на неврологическом уровне. Дефицит тиамина может вызвать повреждение тканей головного мозга, ингибируя использование энергии мозга, учитывая критическую роль тиамин-зависимых ферментов, связанных с использованием глюкозы. Это подтверждается значительным уровнем поглощения тиамина гематоэнцефалическим барьером, что подчеркивает высокую потребность мозга в тиамине и потребность в его снабжении для поддержания адекватных функций мозга, особенно в тех областях мозга, где требуются высокий уровень метаболизма и оборот тиамина.
В цитозоле TPP действует как кофактор для TKT, ключевого фермента неокислительной ветви пентозофосфатного пути (PPP). Этот метаболический путь генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADPH) и рибозо-5-фосфат (R5P). NADPH является ключевым восстановителем в биосинтетических реакциях и является одним из субстратов биосинтетических ферментов (синтез жирных кислот) и антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза-редуктазная система и тиоредоксинпероксидазы.Важное участие R5P в биосинтезе ДНК и РНК подчеркивает критическую роль тиамина в высокопролиферирующих тканях.
Пероксисомы играют важную роль в катаболизме перекиси водорода, а также в укорочении очень длинных жирных кислот (которые не могут подвергаться прямому катаболизму β-окисления митохондрий) и α-окислении. В последнем процессе TPP-зависимый фермент 2-гидроксиацил-СоА лиаза 1 (HACL1) катализирует расщепление 3-метилразветвленных и 2-гидрокси длинноцепочечных жирных кислот с прямой цепью. Фитановая кислота (3-метилзамещенная 20-углеродная жирная кислота с разветвленной цепью), в отличие от большинства жирных кислот, не может подвергаться β-окислению из-за наличия метильной группы в положении 3. Как таковой, он расщепляется HACL1 в результате первоначального α-окисления. Эта жирная кислота с разветвленной цепью получается из рациона, особенно из молочных продуктов и красного мяса. Нарушение катаболизма фитановой кислоты из-за неадекватных уровней TPP приводит к накоплению триглицеридов, что может вызывать негативные эффекты, такие как мозжечковая атаксия, периферическая полиневропатия, потеря зрения и слуха, аносмия, а в некоторых случаях дисфункция сердца и эпифизарная дисплазия. Симптомы, вызванные дефицитом тиамина, характерны для болезни Рефсума, которая вызвана патогенными мутациями в HACL1. Некоторые из симптомов также наблюдаются при аутосомно-рецессивном системном расстройстве, синдроме Зеллвегера и других пероксисомальных заболеваниях, включая неонатальную адренолейкодистрофию. Синдром Зеллвегера вызван патогенными мутациями в генах пексинов, которые кодируют белки, необходимые для сборки функциональных пероксисом. Он характеризуется дефицитом пути окисления пероксисомных жирных кислот, вызывающего тяжелую неврологическую и печеночную дисфункцию, а также черепно-лицевые нарушения.
Большая часть (∼90%) цитозольного TPP транспортируется в митохондрии с помощью митохондриального переносчика тиаминпирофосфата MTPPT, продукт гена SLC25A19. Этот транспортер обеспечивает обмен цитозольного TPP на митохондриальный TMP; Попав в цитозоль, TMP метаболизируется и превращается обратно в TPP. В митохондриях TPP является критическим кофактором для трех ферментов, а именно пируватдегидрогеназы, α-кетоглутаратдегидрогеназы и α-кетокислотной дегидрогеназы с разветвленной цепью (PDH, αKGDH и BCKDH, соответственно).
Как указано выше, патология дефицита тиамина влечет за собой нарушение выработки энергии из митохондрий в форме АТФ при использовании субстратов, генерирующих пируват (например, глюкозы), а также повышенный окислительный стресс. В этих условиях глюкоза черезгликолиз образует пируват, который не может войти в цикл Кребса в виде ацетил-КоА из-за низкой активности PDH. Как таковой, пируват трансаминируется в Ala или восстанавливается до лактата спомощью лактатдегидрогеназы. Это согласуется с повышенным уровнем лактата и органических кислот, наблюдаемых в CSF, моче и крови при дефиците тиамина.
Центральная нервная система человека обладает высокой потребностью в энергии: 2% массы тела контролируют около 20% общих метаболических расходов, большая часть которых расходуется на потенциалы возбуждающего действия, на передачу сигналов между нейронами, через химические синапсы, рост аксонов. и миелинизацию. Поскольку глюкоза является основным «топливом» для производства энергии в головном мозге, неудивительно, что митохондриальная дисфункция и последующее нарушение метаболизма глюкозы связаны с несколькими неврологическими расстройствами и нарушениями развития нервной системы и основными психическими заболеваниями, такими как депрессия и шизофрения.
Уровни тиамина в крови и CSF предоставляют ограниченную информацию при оценке состояния тиамина у субъекта, поскольку они не обязательно отражают метаболическую функцию тиамина или прямую связь с его уровнями в тканях. Таким образом, оценки TKT эритроцитов и, если возможно, оценки других тканеспецифичных TPP-зависимых ферментов (PDH, αKGDH) считаются золотыми стандартами. Базовая активность TKT обычно выражается в единицах на грамм гемоглобина (г Hb), но, что более важно, рассчитывается процент активации TKT в добавках к TPP (0-15% считаются нормальными).
Коэффициент активации TKT (эритроциты) и / или активность TPP-зависимых ферментов (лейкоциты, фибробласты кожи и биопсия мышц) обычно сопровождаются тестированием уровней лактата и пирувата в сыворотке, BCAA, органических кислот, а также методами визуализации мозга. Единственными случаями, когда оценка свободного тиамина в плазме / сыворотке и CSF, по-видимому, является ценным диагностическим инструментом, являются случаи патогенных мутаций в SLC19A3. Точно так же экскреция тиамина с мочой также не является надежным методом для оценки его уровня в организме, поскольку он зависит от его потребления и всасывания. Как правило, он выражается в расчете на единицу креатинина для учета функции почек, и следует учитывать возраст, так как нормальные значения у детей различаются [120 нмоль / ммоль креатинина в возрасте 1–13 лет] и взрослые [220 нмоль / ммоль креатинина в возрасте> 18 лет ].
К сожалению, ранние симптомы дефицита тиамина не выражены или недостаточно различимы, чтобы поставить прямой диагноз. Они включают потерю аппетита, тошноту, слабость, апатию, усталость, раздражение, нарушения сна, анорексию и дискомфорт в животе. Кроме того, выявление конкретных клинических симптомов дефицита тиамина является проблематичным, поскольку оно скрывается за счет влияния других сопутствующих состояний (сопутствующих заболеваний), таких как инфекции и / или разнообразные нарушения питания.
Клиническая классификация дефицита тиамина обычно делится на «сухую» (или невритическую, характеризующуюся полиневропатией, сниженным коленным рефлексом и другими сухожильными рефлексами и прогрессирующей сильной слабостью мышц) и «влажную» (или сердечную, характеризующуюся отеком ног, тела и лица высокий сердечный выброс, желудочковая недостаточность и застой в легких).
Ряд исследований показал обратную связь между уровнями тиамина и симптомами депрессии у взрослых. Исследование показало, что симптомы депрессии значительно улучшились у пациентов с большой депрессией после 6 недель приема тиамина по сравнению с плацебо. Эффекты от приема тиамина могут быть значительными в качестве паллиативного лечения при послеродовой депрессии и играть важную роль в последующем когнитивном развитии ребенка. PPD ассоциируется с повышенным риском развития неспособности к обучению, синдрома дефицита внимания / гиперактивности (ADHD) и тревожных расстройств у детей младшего возраста, что делает PPD критической проблемой как для матери, так и для младенца. Следовательно, добавки с тиамином могут в некоторой степени улучшить углеводный обмен, функцию митохондрий и выработку энергии в мозге.