ไทอามีน (วิตามินบี 1) เป็นวิตามินที่ละลายน้ำได้และอยู่ในกลุ่มของวิตามินบี จากการสังเกตของแพทย์ชาวดัตช์ Christiaan Eijkman เมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ว่าอาการคล้ายเหน็บชาเกิดขึ้นในไก่หลังจากที่พวกเขาได้รับอาหารที่มีเปลือกและข้าวขัดสี แต่ไม่ได้รับข้าวหรือรำข้าวที่ไม่ผ่านการขัดสีและไม่ผ่านการขัดสีไทอามีนคือ หรือที่เรียกว่า“ วิตามินแอนติเบอรี” หลังจากการแยกสารป้องกันโรคเหน็บชาออกจากแกลบและการตั้งชื่อวิตามินว่าเป็นแอนดูรินในปีพ. ศ. 1926 โดย Jansen และ Donath การอธิบายโครงสร้างและการสังเคราะห์วิตามินบี 1 โดยการเชื่อมโยงโครงสร้างวงแหวนทั้งสองได้ดำเนินการในปีพ. ศ. 1936 โดย Williams and Windaus และ B วิตามินมีชื่อว่าไทอามีน โมเลกุลของไทอามีนประกอบด้วยไพริมิดีนและไทอาโซลริงที่เชื่อมโยงกันด้วยกลุ่มเมทิลีน ไทอามีนไม่พบการประยุกต์ใช้ในการรักษา แต่มีเพียงเกลือที่ละลายน้ำได้ (ละลายน้ำได้) เช่นไทอามีนคลอไรด์ไฮโดรคลอไรด์ไทอามีนโมโนไนเตรตและไทอามีนไดซัลไฟด์หรืออนุพันธ์ไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) (อัลลิไทอามีน) เช่นเบนโฟไทอามีน (S -benzoylthiamine-o-monophosphate; BTMP) เบนเตียมมีน (dibenzoylthiamine) และ fursultiamine (thiamine tetrahydrofurfuryl disulfide) วิตามินบี 1 แห้งมีความเสถียรที่ 100 ° C สารละลายวิตามินบี 1 ในน้ำมีความเสถียรสูงสุดที่ pH <5.5 แต่ไม่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง ไทอามีนเป็นทั้งสารทนความร้อน (ไวต่อความร้อน) และไวต่อแสงและการเกิดออกซิเดชั่นและมีความจำเพาะต่อโครงสร้างหรือรัฐธรรมนูญสูง การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลเล็กน้อยเกี่ยวข้องกับการลดประสิทธิภาพของวิตามินความไม่มีประสิทธิภาพหรือในบางกรณีรูปแบบการกระทำที่เป็นปฏิปักษ์ (ตรงกันข้าม) Thiamine antagonists เช่น oxythiamine, pyrithiamine และ amprolium สามารถยับยั้ง (ยับยั้ง) thiaminase I และ II (thiamine-cleaving and -inactivating enzyme) และยับยั้งการจับกันของไทอามีนไพโรฟอสเฟต (TPP) คำพ้องความหมาย: Thiamine diphosphate (TDP) cocarboxylase) ไปยัง apoenzyme และสามารถยับยั้ง decarboxylation (ความแตกแยกของโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)) ของ 2-oxoacids ตามลำดับ สารละลายแช่ที่มีซัลไฟต์ (SO2) นำไปสู่การย่อยสลายวิตามินบี 1 อย่างสมบูรณ์
การดูดซึม
ไทอามีนพบได้ในอาหารทั้งจากพืชและสัตว์ แต่มีความเข้มข้นต่ำเท่านั้น ในขณะที่ไทอามีนมีอยู่ในรูปแบบอิสระที่ไม่มีฟอสฟอรัสในพืช 80-85% ของวิตามินบีเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อของสัตว์โดยเป็น TPP และ TDP ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพตามลำดับและ 15-20% เป็นไทอามีนโมโนฟอสเฟต (TMP) และไทอามีนไตรฟอสเฟต (TTP) . Phosphorylated วิตามินบี 1 ที่รับประทานร่วมกับอาหารจะถูกทำให้ขาดฟอสเฟตโดยไม่เฉพาะเจาะจงของฟอสฟาเทสของผนังลำไส้ (การกำจัดเอนไซม์ของ ฟอสเฟต กลุ่ม) และเปลี่ยนเป็นสถานะที่ดูดซับได้ การดูดซึม ไทอามีนอิสระสูงที่สุดใน jejunum (ลำไส้ว่าง) ตามด้วย ลำไส้เล็กส่วนต้น (ลำไส้เล็กส่วนต้น) และลำไส้เล็กส่วนต้น (ileum) เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกดูดซึมใน กระเพาะอาหาร และ เครื่องหมายจุดคู่ (ลำไส้ใหญ่). ลำไส้ การดูดซึม (รับข้อมูลผ่านไฟล์ ไส้พุง) ของไทอามีนอยู่ภายใต้ก ปริมาณ- กลไกคู่ที่เป็นอิสระ ปริมาณทางสรีรวิทยาของวิตามินบีต่ำกว่าก สมาธิ ของ 2 µmol / l ถูกดูดซึมโดยขึ้นอยู่กับพลังงาน โซเดียมกลไกผู้ให้บริการระดับกลาง ดังนั้นการขนส่งวิตามินบี 1 เข้าสู่เซลล์เยื่อเมือกในลำไส้ (เยื่อเมือก) จึงมีฤทธิ์และอิ่มตัว โครงสร้างที่คล้ายคลึงกันเช่นไพริไทอามีนสามารถยับยั้งวิตามินบี 1 ที่ออกฤทธิ์ได้ การดูดซึม โดยการแทนที่ไทอามีนจากการขนส่ง โปรตีน ตั้งอยู่ในส่วนปลาย (หันหน้าไปทางด้านในของลำไส้) เยื่อหุ้มเซลล์. อิทธิพลของ แอลกอฮอล์ or เอทานอลในทางกลับกันประกอบด้วยการยับยั้ง โซเดียม-โพแทสเซียม อะดีโนซีน triphosphatase (Na + / K + -ATPase; เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการขนส่ง Na + ไอออนออกจากเซลล์และ K + ไอออนเข้าสู่เซลล์โดย ATP cleavage) ใน basolateral เยื่อหุ้มเซลล์ (หันหน้าออกจากด้านในของลำไส้) ส่งผลให้การขนส่งเฉพาะไทอามีนลดลง โปรตีน. เหนือก สมาธิ ของ 2 µmol / l การดูดซึมวิตามินบี 1 เกิดขึ้นโดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟซึ่งไม่ใช่ทั้งสองอย่าง โซเดียม- ขึ้นอยู่กับและไม่สามารถยับยั้งได้โดยยาคู่อริไทอามีนหรือ เอทานอล. ตามที่สมัคร (บริหาร) ปริมาณ เพิ่มขึ้นเปอร์เซ็นต์ของไทอามีนที่ดูดซึมจะลดลง ในแง่หนึ่งก็เนื่องมาจากการลดลงของการขนส่งทรานส์เมมเบรน โปรตีน สำหรับไทอามีนในลำไส้ เยื่อเมือก เซลล์ (เซลล์เยื่อเมือก) จากวิตามินบี 1 ปริมาณ > 2 µmol / l และในทางกลับกันความไม่มีประสิทธิผลของวิถีการดูดซึมแบบพาสซีฟเมื่อเทียบกับกลไกการขนส่งที่เป็นสื่อกลางของผู้ให้บริการที่ใช้งานอยู่ จากการศึกษาเกี่ยวกับไทอามีนที่ติดฉลากด้วยรังสีในช่องปากอัตราการดูดซึมที่ปริมาณ 1 มก. คือ ~ 50%, 5 มก. ~ 33%, 20 มก. ~ 25% และ 50 มก. ~ 5.3% โดยรวมแล้วสามารถดูดซึมวิตามินบี 8 ได้สูงสุด 15-1 มิลลิกรัมต่อวันเท่านั้น การเปรียบเทียบการตรวจชิ้นเนื้อ (ตัวอย่างเนื้อเยื่อ) ของลำไส้ เยื่อเมือก ของผู้ป่วยที่มีและไม่มีการขาดไทอามีนแสดงให้เห็นว่าการดูดซึมวิตามินบี 1 ในลำไส้สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในผู้ป่วยที่มีภาวะไทอามีนไม่ดี การดูดซึมวิตามินบี 1 ที่เพิ่มขึ้นในสภาวะที่ขาดเป็นผลมาจากการควบคุม (upregulation) ของตัวลำเลียงไทอามีนในลำไส้ เยื่อเมือก เซลล์ (เซลล์เยื่อเมือก) ไทอามีนที่ดูดซึมจะถูกฟอสโฟรีเลตบางส่วนในเซลล์เยื่อเมือกในลำไส้ (เซลล์เยื่อเมือก) โดย cytosolic pyrophosphokinase ที่มีความแตกแยกของ อะดีโนซีน triphosphate (ATP) ไปยัง TPP ที่ใช้งานร่วมกันในเอนไซม์ (สิ่งที่แนบมากับเอนไซม์ของ ฟอสเฟต กลุ่ม) นอกเหนือจากกลไกพาหะที่มีโซเดียมเป็นสื่อกลางแล้ว pyrophosphokinase ภายในเซลล์ยังเชื่อว่าเป็นขั้นตอนที่ จำกัด อัตราในการขนส่งไทอามีนเข้าและผ่านเซลล์เยื่อบุ ไทอามีนที่เป็นอิสระและฟอสโฟรีเลตจะเข้าสู่ ตับ ผ่านทางพอร์ทัล หลอดเลือดดำจากที่ที่มันถูกขนส่งทางกระแสเลือดไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อเป้าหมายตามความต้องการ
ขนส่งและจำหน่ายในร่างกาย
การขนส่งวิตามินบี 1 ทั้งหมด เลือด ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในเซลล์เม็ดเลือด - 75% ใน เม็ดเลือดแดง (เม็ดเลือดแดง) และ 15% ใน เม็ดเลือดขาว (สีขาว เลือด เซลล์). มีวิตามินบี 10 เพียง 1% เท่านั้น เลือด ถูกขนส่งไปยังพลาสม่าโดยเฉพาะ ธาตุโปรตีนชนิดหนึ่ง. การได้รับวิตามินบี 1 ในปริมาณสูงจะนำไปสู่ความสามารถในการจับตัวเกินดังนั้นไทอามีนส่วนเกินจึงถูกขับออกมา ระดับเลือดทั้งหมดแตกต่างกันระหว่าง 5-12 µg / dl ที่อวัยวะและเนื้อเยื่อเป้าหมายไทอามีนจะถูกนำเข้าไปในเซลล์เป้าหมายและ mitochondria (“ โรงไฟฟ้าพลังงาน” ของเซลล์) ผ่านตัวลำเลียงไทอามีนที่มีความสัมพันธ์กันสูง (การผูกมัด ความแข็งแรง). เนื่องจากความสำคัญทางสรีรวิทยาของวิตามินบี 1 ในคาร์โบไฮเดรตและ การเผาผลาญพลังงาน, กล้ามเนื้อหัวใจ (3-8 µg / g), ไต (2-6 µg / g), ตับ (2-8µg / ก.), สมอง (1-4 µg / g) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกล้ามเนื้อโครงร่างมีความเข้มข้นของไทอามีนสูง ในการขาดไธอามีนเนื่องจากการควบคุม (upregulation) ของโปรตีนขนส่งเมมเบรนการดูดซึมวิตามินบี 1 เข้าสู่เซลล์เป้าหมายจะเพิ่มขึ้น ไทอามีนอิสระสามารถถูกฟอสโฟรีเลตเป็น TPP ที่ใช้งานทางชีวภาพในอวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมดโดย pyrophosphokinase ภายในเซลล์ด้วยการบริโภค ATP และการสะสมของทั้งสอง ฟอสเฟต สารตกค้าง. แอลกอฮอล์ or เอทานอล ป้องกันการกระตุ้นไทอามีนอิสระไปยังโคเอนไซม์ TPP โดยการยับยั้งการแข่งขันของ pyrophosphokinase การถ่ายโอนกลุ่มฟอสเฟตต่อไปยัง TPP โดยใช้ไคเนสที่มีความแตกแยกของ ATP จะนำไปสู่ TTP ซึ่งสามารถแปลงกลับเป็น TPP, TMP หรือไทอามีนที่ไม่ได้ฟอสเฟตฟรีภายใต้การกระทำของฟอสฟาเตส ในขณะที่วิตามินบี 1 พบในเลือด เต้านมและน้ำไขสันหลัง (มีผลต่อ สมอง และ เส้นประสาทไขสันหลัง) ส่วนใหญ่อยู่ในรูปอิสระหรือ TMP เซลล์เม็ดเลือด (เม็ดเลือดขาว; เม็ดเลือดแดง) และเนื้อเยื่อมี TPP เป็นหลัก สำหรับ TPP ที่ใช้งานร่วมกันภายในเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ผ่านไม่ได้ (ผ่านไม่ได้) TPP สามารถออกจากเซลล์ได้หลังจากไฮโดรไลซิสเท่านั้น (ความแตกแยกโดยการทำปฏิกิริยากับ น้ำ) ผ่าน TMP เพื่อให้ไทอามีนฟรี ฟอสโฟรีเลชันภายในเซลล์ (การยึดติดกับเอนไซม์ของกลุ่มฟอสเฟต) และการลดความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน (ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน) สำหรับไทอามีน phosphorylated ในที่สุดจะทำหน้าที่เป็นกลไกป้องกันเพื่อป้องกันการสูญเสียวิตามินบี 1 จากปริมาณทางสรีรวิทยา (1-2 มก. / วัน) สต็อกวิตามินบี 1 ในร่างกายทั้งหมดในผู้ที่มีสุขภาพดีคือ 25-30 มก. ซึ่งประมาณ 40% พบในกล้ามเนื้อ ไม่มีร้านค้าไทอามีนในความหมายที่แคบกว่านี้ เนื่องจากการทำงานเป็นโคเอนไซม์วิตามินบี 1 จึงมีความเกี่ยวข้อง (เชื่อมโยง) กับเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องเสมอและจะถูกเก็บรักษาไว้เท่านั้น (เก็บไว้โดย ไต) เท่าที่จำเป็นในปัจจุบันครึ่งชีวิตทางชีวภาพของไทอามีนค่อนข้างสั้นและมีรายงานว่าอยู่ที่ 9.5-18.5 วันในมนุษย์ ความสามารถในการจัดเก็บที่ จำกัด และอัตราการหมุนเวียนที่สูงของวิตามินบีทำให้จำเป็นต้องได้รับวิตามินบีในปริมาณที่เพียงพอต่อวันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการบริโภควิตามินบี 1 ที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการเผาผลาญที่เพิ่มขึ้นเช่นในระหว่างการเล่นกีฬาการออกกำลังกายอย่างหนักภายใน การตั้งครรภ์ และการให้นมบุตรเรื้อรัง แอลกอฮอล์ การละเมิดและ ไข้.
การขับถ่ายออก
การขับวิตามินบี 1 ขึ้นอยู่กับขนาดยา ในช่วงทางสรีรวิทยา (ปกติสำหรับการเผาผลาญ) ประมาณ 25% ของไทอามีนจะถูกกำจัดออกทางไต (ผ่านทาง ไต). ในปริมาณที่สูงการขับออกของวิตามินบี 1 จะเกิดขึ้นเกือบทั้งหมดทางไตหลังจากการอิ่มตัวของเนื้อเยื่อโดยมีสัดส่วนของไทอามีนที่เพิ่มขึ้นพร้อมกันที่ขับออกทาง น้ำดี และไทอามีนที่ไม่ถูกดูดซึมในอุจจาระ ภาวะไตล้นนี้เป็นการแสดงออกของตัวเองดีเปรสชัน ของกระบวนการล้างไต (กระบวนการขับถ่าย) รวมทั้งความอิ่มตัวของการดูดซึมกลับของท่อ (การดูดซึมซ้ำในท่อไต) ไทอามีนประมาณ 50% ถูกกำจัดในรูปแบบอิสระหรือเอสเทอร์ด้วยกลุ่มซัลเฟต ส่วนที่เหลืออีก 50% เป็นสารเมตาโบไลต์ที่ยังไม่สามารถระบุได้เช่นเดียวกับกรดไทอามีนคาร์บอกซิลิกกรดเมทิลไทอาโซเลอะซิติกและไพรามีน ยิ่งรับประทานวิตามินบี 1 ในปริมาณที่มากขึ้นการเผาผลาญก็จะยิ่งลดลงและการขับออกของไทอามีนที่ไม่เปลี่ยนแปลง
อัลลิไทอามีน
Allithiamines เช่น เบนโฟเทียมีนเบนเตียมมีนและเฟอร์ซัลเทียมีนเป็นอนุพันธ์ของไทอามีนไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) ซึ่งตามการค้นพบของกลุ่มวิจัยญี่ปุ่นของฟูจิวาระในช่วงต้นทศวรรษ 1950 เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาโดยการรวมกันของไทอามีนกับอัลลิซินซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ใน กระเทียม และหัวหอม ในอนุพันธ์ของอัลลิไทอามีนวงแหวนไธอาโซลซึ่งจำเป็นต่อการออกฤทธิ์ของวิตามินจะเปิดอยู่และ กำมะถัน อะตอมถูกแทนที่ด้วยกลุ่มไลโปฟิลิก หลังจากปิดวงแหวน thiazole โดยสารประกอบที่มีกลุ่ม SH เช่น cysteine และกลูตาไธโอนในเซลล์เยื่อบุลำไส้ (เซลล์เยื่อเมือก) และหลังฟอสโฟรีเลชัน (การเติมเอนไซม์ของกลุ่มฟอสเฟต) ไปยังไทอามีนไพโรฟอสเฟตที่ใช้งานทางชีวภาพในเซลล์เป้าหมายสามารถทำให้อัลลิไทเมียมีผลของวิตามินในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากโครงสร้าง apolar ของพวกมัน allithiamines จึงอยู่ภายใต้เงื่อนไขการดูดซึมที่แตกต่างจาก น้ำ- อนุพันธ์ของไธอามีนที่ละลายน้ำได้ซึ่งถูกดูดซึมตามจลนพลศาสตร์ของความอิ่มตัวในลักษณะที่ขึ้นกับพลังงานและโซเดียมโดยอาศัยกลไกของพาหะ การดูดซึมของอัลลิไทเมียนเข้าสู่เซลล์เยื่อบุ (เซลล์เยื่อเมือก) ของลำไส้เกิดขึ้นหลังจากการกำจัดฟอสเฟตก่อนหน้านี้ (การกำจัดกลุ่มฟอสเฟต) โดยฟอสเฟตที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่เยื่อบุลำไส้ (เยื่อเมือกในลำไส้) ตามสัดส่วนโดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟโดยที่อัลลิไทเมียนผ่านการดูดซึมในลำไส้ อุปสรรคเร็วขึ้นและง่ายขึ้นเมื่อเทียบกับ น้ำ- อนุพันธ์ของไทอามีนที่ละลายน้ำได้เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนที่ดีขึ้น (การซึมผ่านของเมมเบรน) การดูดซึม ของ lipophilic เบนโฟเทียมีน สูงกว่าไทอามีนไดซัลไฟด์และไทอามีนโมโนไนเตรตประมาณ 5 ถึง 10 เท่าตามลำดับ นอกจากนี้อัลลิไทเมียนยังมีระดับไทอามีนและ TPP ในเลือดครบส่วนอวัยวะเป้าหมายและเนื้อเยื่อหลังรับประทาน การบริหาร ในปริมาณที่ค่อนข้างต่ำและจะถูกเก็บไว้ในร่างกายอีกต่อไป Hilbig และ Rahmann (1998) ผู้ศึกษาเนื้อเยื่อ การกระจาย และชะตากรรมของการติดฉลากด้วยรังสี เบนโฟเทียมีน และไทอามีนไฮโดรคลอไรด์ในเลือดและอวัยวะต่างๆโดยวัดค่ากัมมันตภาพรังสีที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในทุกอวัยวะรองจากเบนโฟเตียม การบริหารโดยเฉพาะใน ตับ และไต สูงขึ้น 5 ถึง 25 เท่า สมาธิ ของเบนโฟเตียมีนพบใน สมอง และกล้ามเนื้อ ในอวัยวะอื่น ๆ ทั้งหมดปริมาณเบนโฟไทอามีนสูงกว่าไทอามีนไฮโดรคลอไรด์ 10-40%
