الثيامين (فيتامين ب 1) فيتامين قابل للذوبان في الماء وينتمي إلى مجموعة فيتامينات ب. استنادًا إلى ملاحظة الطبيب الهولندي كريستيان إيكمان في نهاية القرن التاسع عشر أن أعراض تشبه البري بري ظهرت في الدجاج بعد إطعامهم الأرز المقشر والمُصقول ، ولكن ليس بعد إعطائهم أرزًا أو نخالة أرز غير مقشر وغير مقشر ، فإن الثيامين هو يُعرف أيضًا باسم "فيتامين أنتيبيري بري". بعد عزل المادة الواقية من البري بري عن قشور الأرز وتسمية الفيتامين باسم أنورين في عام 19 من قبل يانسن ودونات ، تم إجراء التفسير الهيكلي لفيتامين B1926 وتوليفه عن طريق ربط كلا الهيكلين الحلقيين في عام 1 من قبل ويليامز ووينداوس ، و B فيتامين كان يسمى الثيامين. يتكون جزيء الثيامين من حلقة بيريميدين وثيازول مرتبطة بمجموعة ميثيلين. لا يجد الثيامين نفسه تطبيقًا علاجيًا ، ولكن فقط أملاحه المحبة للماء (القابلة للذوبان في الماء) ، مثل هيدروكلوريد الثيامين ، أحادي نترات الثيامين ، وثيامين ثاني كبريتيد ، أو مشتقاتها الدهنية (القابلة للذوبان في الدهون) (الأليثيامين) ، مثل بنفوتيامين (S -بنزويل ثيامين- أو- أحادي الفوسفات ؛ BTMP) ، بنتيامين (ديبنزويل ثيامين) ، وفورولتيامين (ثيامين رباعي هيدرو فوسفوريل ثاني كبريتيد). فيتامين B1936 الجاف مستقر عند 1 درجة مئوية. تكون محاليل فيتامين ب 100 المائية أكثر ثباتًا عند درجة الحموضة <1 ، ولكن ليس في البيئات المحايدة أو القلوية. الثيامين قابل للحرارة (حساس للحرارة) وحساس للضوء والأكسدة ، ويظهر خصوصية هيكلية أو دستورية عالية. ترتبط التغييرات الطفيفة في التركيب الجزيئي بانخفاض فعالية الفيتامينات ، أو عدم الفعالية ، أو ، في بعض الحالات ، نمط العمل المضاد (المعاكس). مضادات الثيامين ، مثل أوكسيثيامين ، بيريثيامين ، وأمبروليوم ، يمكن أن تمنع (تمنع) الثياميناز الأول والثاني (إنزيمات الثيامين الشق و-المعطلة) وتمنع ارتباط بيروفوسفات الثيامين النشط بيولوجيًا (TPP ؛ المرادفات: ثيامين ثنائي الفوسفات (TDP) cocarboxylase) إلى apoenzyme ويمنع بشكل تنافسي نزع الكربوكسيل (انقسام جزيء ثاني أكسيد الكربون (CO5.5)) من 2-oxoacids ، على التوالي. تؤدي محاليل التسريب المحتوية على الكبريتيت (SO2) إلى تدهور كامل لفيتامين ب 2.
امتصاص
يوجد الثيامين في كل من الأطعمة النباتية والحيوانية ، ولكن بتركيزات منخفضة فقط. في حين أن الثيامين موجود في شكل حر غير فسفوري في النباتات ، فإن 80-85٪ من فيتامين ب يحدث في الأنسجة الحيوانية مثل TPP و TDP النشطين بيولوجيًا ، على التوالي ، و 15-20٪ مثل ثيامين أحادي الفوسفات (TMP) وثيامين ثلاثي الفوسفات (TTP) . يتم نزع الفسفرة من فيتامين ب 1 المفسفر الذي يتم تناوله مع الطعام بواسطة الفوسفاتازات غير النوعية لجدار الأمعاء (الإزالة الأنزيمية للـ فوسفات المجموعات) وبالتالي تتحول إلى حالة قابلة للامتصاص. امتصاص من الثيامين الحر هو الأعلى في الصائم (الأمعاء الفارغة) ، يليه أو المناطق (الاثني عشر) والدقاق (الدقاق). يتم امتصاص كميات صغيرة فقط في معدة و القولون (الأمعاء الغليظة). معوي امتصاص (امتصاص عبر القناة الهضمية) من الثيامين يخضع ل جرعة- آلية مزدوجة مستقلة. الكميات الفسيولوجية من فيتامين ب أقل من أ من التركيز من 2 ميكرولتر / لتر يتم امتصاصها بواسطة الطاقة المعتمدة صوديومآلية الناقل بوساطة. وبالتالي ، فإن نقل فيتامين ب 1 إلى الخلايا المخاطية المعوية يكون نشطًا وقابل للإشباع. نظائرها الهيكلية ، مثل بيريثيامين ، يمكن أن تمنع فيتامين ب 1 النشط امتصاص عن طريق إزاحة الثيامين من نقله البروتينات تقع في قمي (تواجه الجزء الداخلي من الأمعاء) غشاء الخلية. تأثير كحول or الإيثانول، من ناحية أخرى ، يتكون في منع صوديوم-بوتاسيوم الأدينوساين ثلاثي الفوسفاتاز (Na + / K + -ATPase ؛ إنزيم يحفز نقل أيونات Na + خارج الخلية وأيونات K + إلى الخلية عن طريق انقسام ATP) في القاعدة الجانبية غشاء الخلية (المواجهة بعيدًا عن الجزء الداخلي من الأمعاء) ، مما يؤدي إلى تقليل تنظيم النقل الخاص بالثيامين البروتينات. فوق من التركيز من 2 ميكرو مول / لتر ، يحدث امتصاص فيتامين ب 1 عن طريق الانتشار السلبي ، وهو ليس كذلك صوديوم- معتمدة ولا يمكن أن تمنعها مضادات الثيامين أو الإيثانولكما هو مطبق (تدار) جرعة يزداد ، تنخفض النسبة المئوية للثيامين الممتص. ويرجع ذلك ، من ناحية ، إلى تنظيم النقل عبر الغشاء البروتينات للثيامين في الأمعاء الغشاء المخاطي الخلايا (الخلايا المخاطية) من فيتامين ب 1 جرعة > 2 ميكرولتر / لتر ، ومن ناحية أخرى ، إلى عدم فعالية مسار الامتصاص السلبي مقارنة بآلية النقل النشطة بوساطة الناقل. وفقًا للدراسات التي أجريت على الثيامين المسمى إشعاعيًا الذي يتم تناوله عن طريق الفم ، فإن معدل الامتصاص عند تناول 1 مجم هو حوالي 50٪ ، و 5 مجم ~ 33٪ ، و 20 مجم ~ 25٪ ، و 50 مجم ~ 5.3٪. في المجموع ، يمكن امتصاص 8-15 مجم فقط كحد أقصى من فيتامين ب 1 يوميًا. مقارنة الخزعات (عينات الأنسجة) من الأمعاء الغشاء المخاطي من المرضى الذين يعانون من نقص الثيامين وبدونه أظهروا امتصاصًا أعلى لفيتامين B1 المعوي في الأشخاص الذين يعانون من حالة ثيامين سيئة. ينتج الامتصاص المتزايد لفيتامين ب 1 في حالة النقص عن انتظام (تنظيم) ناقلات الثيامين القمي في الأمعاء الغشاء المخاطي الخلايا (الخلايا المخاطية). يُفسفر الثيامين الممتص جزئيًا في الخلايا المخاطية المعوية (الخلايا المخاطية) بواسطة بيروفوسفوكيناز العصاري الخلوي مع انقسام الأدينوساين ثلاثي الفوسفات (ATP) إلى TPP النشط بشكل إنزيمي (الارتباط الأنزيمي لـ فوسفات مجموعات). بالإضافة إلى آلية الناقل بوساطة الصوديوم ، يُعتقد أيضًا أن بيروفوسفوكيناز داخل الخلايا هو الخطوة المحددة للمعدل في النقل النشط للثيامين إلى وعبر خلية الغشاء المخاطي. يدخل الثيامين الحر والمفسفر كبد عبر البوابة وريد، حيث يتم نقله عبر مجرى الدم إلى الأعضاء والأنسجة المستهدفة وفقًا لمتطلباتها.
النقل والتوزيع في الجسم
نقل فيتامين ب 1 كليا دم يحدث بشكل رئيسي في خلايا الدم - 75٪ في كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء) و 15٪ في الكريات البيض (أبيض دم الخلايا). فقط 10٪ من فيتامين ب 1 في دم يتم نقلها بشكل بلازما ، منضمة في المقام الأول إلى الزلال. يؤدي تناول جرعات عالية من فيتامين ب 1 إلى تجاوز قدرة الارتباط ، بحيث يتم إفراز الثيامين الزائد. تختلف مستويات الدم الإجمالية بين 5-12 ميكروغرام / ديسيلتر. في الأعضاء والأنسجة المستهدفة ، يؤخذ الثيامين في الخلايا المستهدفة و الميتوكوندريا ("محطات توليد الطاقة" للخلايا) عبر ناقل الثيامين ذي التقارب العالي (الارتباط قوة). نظرا للأهمية الفسيولوجية لفيتامين ب 1 في الكربوهيدرات و استقلاب الطاقةعضلة القلب (3-8 ميكروغرام / غرام) الكلى (2-6 ميكروغرام / غرام) ، كبد (2-8 ميكروغرام / غرام) ، الدماغ (1-4 ميكروغرام / غرام) والعضلات الهيكلية على وجه الخصوص لها تركيزات عالية من الثيامين. في نقص الثيامين ، بسبب تنظيم (تنظيم) بروتينات النقل عبر الغشاء ، يزداد امتصاص فيتامين ب 1 في الخلايا المستهدفة. يمكن فسفرة الثيامين الحر إلى TPP النشط بيولوجيًا في جميع الأعضاء والأنسجة عن طريق بيروفوسفوكيناز داخل الخلايا مع استهلاك ATP وتراكم اثنين فوسفات بقايا. كحول or الإيثانول يمنع تنشيط الثيامين الحر إلى الإنزيم المساعد TPP عن طريق التثبيط التنافسي للبيروفوسفوكيناز. يؤدي نقل مجموعة فوسفات أخرى إلى TPP عن طريق كيناز مع انقسام ATP إلى TTP ، والذي يمكن تحويله مرة أخرى إلى TPP أو TMP أو الثيامين الحر غير الفسفوري تحت تأثير الفوسفاتيز. بينما يوجد فيتامين ب 1 في بلازما الدم ، حليب الثدي، والسائل النخاعي (الذي يصيب الدماغ و الحبل الشوكي) بشكل رئيسي في شكل حر أو خلايا الدم TMP (الكريات البيض; كريات الدم الحمراء) والأنسجة تحتوي بشكل رئيسي على TPP. بالنسبة إلى TPP النشط داخل الخلايا ، فإن غشاء الخلية غير منفذة (كتيمة). لا يمكن أن يترك TPP الخلية إلا بعد التحلل المائي (الانقسام عن طريق التفاعل مع ماء) عبر TMP لتحرير الثيامين. يعمل الفسفرة داخل الخلايا (الارتباط الأنزيمي لمجموعات الفوسفات) وخفض نفاذية الغشاء (نفاذية الغشاء) للثيامين الفسفوري في النهاية كآلية وقائية لمنع فقدان فيتامين B1 من الجرعات الفسيولوجية (1-2 مجم / د). إجمالي مخزون الجسم من فيتامين ب 1 في الأفراد الأصحاء هو 25-30 مجم ، منها 40٪ يوجد في العضلات. لا يوجد مخزن للثيامين بالمعنى الضيق. نظرًا لوظيفته باعتباره أنزيمًا مساعدًا ، فإن فيتامين B1 دائمًا ما يرتبط (مرتبطًا) بالإنزيم المقابل ويتم الاحتفاظ به فقط (يتم الاحتفاظ به بواسطة الكلى) إلى الحد المطلوب حاليًا نصف العمر البيولوجي للثيامين قصير نسبيًا ويقال إنه 9.5-18.5 يومًا في البشر. تتطلب سعة التخزين المحدودة ومعدل الدوران المرتفع لفيتامين ب تناول كميات كافية من الثيامين يوميًا لتلبية المتطلبات ، خاصة في حالات زيادة استهلاك فيتامين ب 1 نتيجة لزيادة التمثيل الغذائي ، مثل أثناء ممارسة الرياضة ، والعمل البدني الشاق ، داخل فترة الحمل والرضاعة المزمنة كحول الإساءة و حمى.
إفراز
يعتمد إفراز فيتامين ب 1 على الجرعة. في النطاق الفسيولوجي (الطبيعي لعملية التمثيل الغذائي) ، يتم التخلص من حوالي 25٪ من الثيامين كلويًا (عن طريق الكلى). في الجرعات العالية المطبقة ، يحدث إفراز فيتامين ب 1 بشكل شبه كامل عن طريق الكلى بعد تشبع الأنسجة ، مع زيادة متزامنة في نسبة الثيامين التي تفرز عن طريق النكد والثيامين غير الممتص في البراز. هذا التأثير الكلوي الفائض هو تعبير عن الذاتالاكتئاب المزمن. عمليات التصفية غير الكلوية (عمليات الإخراج) وكذلك تشبع إعادة الامتصاص الأنبوبي (إعادة الامتصاص في الأنابيب الكلوية). يتم التخلص من حوالي 50 ٪ من الثيامين في شكل حر أو يتم استيرته بمجموعة كبريتات. ال 50٪ المتبقية هي مستقلبات غير محددة حتى الآن بالإضافة إلى حمض ثيامينيكاربوكسيليك وحمض ميثيل ثيازول أسيتيك والهرم. كلما زاد تناول فيتامين ب 1 ، انخفض التمثيل الغذائي وزاد إفراز الثيامين الحر غير المتغير.
الليثيامين
Allithiamines ، مثل بنفوتيامين، بنتيامين ، وفورسولتيامين ، هي مشتقات ثيامين محبة للدهون (قابلة للذوبان في الدهون) والتي ، وفقًا لاكتشاف مجموعة الأبحاث اليابانية في فوجيوارا في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، تتشكل تلقائيًا في ظل ظروف فسيولوجية عن طريق مزيج الثيامين مع الأليسين ، المكون النشط في ثوم والبصل. في مشتقات الليثيامين ، تكون حلقة الثيازول ، الضرورية لعمل الفيتامين ، مفتوحة و كبريت يتم استبدال الذرة بمجموعة محبة للدهون. فقط بعد إغلاق حلقة الثيازول بمركبات تحتوي على مجموعات SH ، مثل السيستين والجلوتاثيون ، في الخلايا المخاطية المعوية (الخلايا المخاطية) وبعد الفسفرة (الإضافة الأنزيمية لمجموعات الفوسفات) إلى بيروفوسفات الثيامين النشط بيولوجيًا في الخلايا المستهدفة ، يمكن للأليثيامينات أن تمارس تأثير الفيتامين في الكائن الحي. بسبب هيكلها القطبية ، تخضع الأليثيامينات لظروف امتصاص مختلفة عن ماء- مشتقات الثيامين القابلة للذوبان ، والتي يتم امتصاصها وفقًا لحركية التشبع بطريقة تعتمد على الطاقة والصوديوم بمساعدة آلية ناقل. يحدث امتصاص الأليثيامينات في الخلايا المخاطية (الخلايا المخاطية) للأمعاء بعد نزع الفسفرة (إزالة مجموعات الفوسفات) عن طريق الفوسفاتيز غير المحدد في الغشاء المخاطي المعوي (الغشاء المخاطي المعوي) - بالتناسب عن طريق الانتشار السلبي ، حيث يمر الأليثيامينات الامتصاص المعوي الحاجز بشكل أسرع وأكثر سهولة مقارنة بـ ماء- مشتقات الثيامين الذائبة بسبب نفاذية الغشاء الأفضل (نفاذية الغشاء). ال التوافر البيولوجي من محبة للدهون بنفوتيامين أعلى بحوالي 5 إلى 10 أضعاف من ثاني كبريتيد الثيامين وثيامين أحادي النترات ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يحقق الليثيامينات مستويات أعلى من الثيامين و TPP في الدم الكامل ، ويستهدف الأعضاء والأنسجة بعد الفم. إدارة بجرعات منخفضة نسبيًا ويتم الاحتفاظ بها (الاحتفاظ بها) في الجسم لفترة أطول. هيلبيج ورحمان (1998) اللذان درسا الأنسجة توزيع ومصير العلامات الإشعاعية بنفوتيامين وهيدروكلوريد الثيامين في الدم والأعضاء المختلفة ، يتم قياس نشاط إشعاعي أعلى بكثير في جميع الأعضاء بعد البنفوتيامين إدارة، وبخاصة في كبد والكلى. من 5 إلى 25 ضعفًا من التركيز تم العثور على benfotiamine في الدماغ والعضلات. في جميع الأعضاء الأخرى ، كان محتوى البنفوتيامين أعلى بنسبة 10-40 ٪ من محتوى هيدروكلوريد الثيامين.
