Свойства витамина В1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. История открытия витамина В1

История его открытия важна и интересна для истории витаминов в целом, поскольку именно присвоение ему названия «тиамин» привело к образованию слова «витамин» («вита» с лат. «жизнь» и «амин» - «азотсодержащее соединение»). Давайте узнаем, как это всё произошло.

Его история неразрывно связана с болезнью бери-бери, распространённой главным образом на Востоке. В переводе она означает «не могу, не могу» и сопровождается расстройством психики и серьезным мышечным истощением, ведущими к сердечной недостаточности. Детский бери-бери характеризуется конвульсией, рвотой, вздутием живота и отсутствием аппетита.

Впервые классическое описание данного заболевания появилось в 7 веке, автором которого был Чао-Ян-Фанг Ву-Чин. В 1897 году голландским медикам Эйхману и Гринсу удалось продемонстрировать, что вызвать симптомы бери-бери можно у цыплят, если кормить их только шлифованным рисом.

В 1912 году учёный Казимир Функ выделяет фактор, который препятствует появлению «бери-бери» из экстракта рисовых отрубей, и обозначает его «амином». Химическая же формула витамина и само название «тиамин» появилось благодаря Роберту Вильямсу в 1936 году. И уже через год, в 1937, началось первое промышленное производство тиамина.

Многие его называют витамином «оптимизма». Он помогает нормальному росту и развитию организма, надлежащей работе пищеварительной и сердечнососудистой систем, участвует в процессах метаболизма жиров и углеводов.

2. Химическое строение и химические свойства витамина В1

Витамин В1(тиамин, антиневритный) является производным двух соединений - тиазола (4-метил-5-оксиэтилтиазола) и пиримидина (2-метил-5-оксиметил-6-аминопиримидина).

Химически чистый препарат витамина В₁ представляет собой бесцветный кристаллический порошок, легко растворимый в воде в пропорции 1:1, менее растворим в алкоголе 95° (1:100) и в глицерине, не растворим в ацетоне, эфире, бензине и масле.

Формула его C₁₂H₁₇ON₄SClHCl; препарат витамина В₁ получаемый синтетическим путем, является хлористоводородной или бромистоводородной солью витамина (тиамин-хлорид или тиамин-бромид).

Известны другие производные тиамина, обладающие витаминными свойствами: тиаминмонофосфат, тиаминдифосфат, тиаминтрифосфат (в зависимости от числа молекул фосфорной кислоты, присоединившихся к тиамину), тиамин-сульфид (продукт окисления тиамина). Под действием окислителей тиамин превращается в тиохром, который можно даже в очень малых количествах определить в биологических жидкостях (кровь, моча и др.) благодаря резко выраженной специфической (синей) флуоресценции в ультрафиолетовом свете.

Тиаминтрифосфат является нестойким соединением и легко отщепляет одну молекулу фосфорной кислоты, превращаясь в пирофосфорный эфир тиамина (дифосфотиамин) или кокарбоксилазу. Кокарбоксилаза входит в состав карбоксилазы - фермента, осуществляющего декарбоксилирование и карбоксилирование карбоновых кислот. В настоящее время витаминная промышленность выпускает готовые препараты фосфорилировапного тиамина - кокарбоксилазы, обладающие биологической активностью. Получен препарат тиоктан, представляющий собой сочетание тиамина с тиоктовой кислотой.

Витамин В₁ устойчив к воздействию воздуха и света, малоустойчив к высокой температуре, растворы его в кислой среде относительно более устойчивы. Витамин В₁ легко разрушается в щелочной среде; чувствителен к восстанавливающим веществам и окислителям.

3. Биохимические свойства тиамина

В желудочно-кишечном тракте различные формы витамина гидролизуются с образованием свободного тиамина. Большая часть тиамина всасывается в тонком кишечнике с помощью специфического механизма активного транспорта, остальное его количество расщепляется тиаминазой кишечных бактерий. С током крови всосавшийся тиамин попадает вначале в печень, где фосфорилируется тиаминпирофосфокиназой, а затем переносится в другие органы и ткани.

Существует мнение, что основной транспортной формой тиамина является ТМФ.

Витамин В1 присутствует в различных органах и тканях как в форме свободного тиамина, так и его фосфорных эфиров: тиаминмонофосфата (ТМФ), тиаминдифосфата (ТДФ, синонимы: тиаминпирофосфат, ТПФ, кокарбоксилаза) и тиаминтрифосфата (ТТФ).

ТТФ - синтезируется в митохондриях с помощью фермента ТПФ-АТФ-фосфотрансферазы.

Основной коферментной формой (60-80 % от общего внутриклеточного) является ТПФ.

ТТФ играет важную роль в метаболизме нервной ткани. При нарушении его образования развивается некротизирующая энцефалопатия.

После распада коферментов свободный тиамин выделяется с мочой и определяется в виде тиохрома.

Биохимические функции. Витамин В1 в форме ТПФ является составной частью ферментов, катализирующих реакции прямого и окислительного декарбоксилирования кетокислот.

Участие ТПФ в реакциях декарбоксилирования кетокислот объясняется необходимостью усиления отрицательного заряда углеродного атома карбонила кетокислоты в переходном, нестабильном, состоянии:

витамин тиаминтрифосфат метаболизм организм

Переходное состояние стабилизируется ТПФ путем делокализации отрицательного заряда карбаниона тиазолового кольца, играющего роль своеобразного электронного стока. Вследствие такого протежирования образуется активный ацетальдегид (гидроксиэтил-ТПФ).

Аминокислотные остатки белков обладают слабой способностью осуществлять то, что с легкостью делает ТПФ, поэтому апобелки нуждаются в коферменте. ТПФ жестко связан сапоферментом мультиферментных комплексов дегидрогеназ осоксикетокислот.

Участие ТПФ в реакции прямого декарбоксилирования пировиноградной кислоты.

При декарбоксилировании ПВК с помощью пируватдекарбоксилазы образуется ацетальдегид, который под воздействием алкогольдегидрогеназы превращается в этанол. ТПФ является незаменимым кофактором пируватдекарбоксилазы. Этим ферментом богаты дрожжи.

4. Потребность организма в витамине В1

Для взрослого человека достаточно 1,2-2,6 мг в сутки.

Потребность в приёме существенность возрастает при сильных умственных или физических нагрузках, стрессах (почти в 10 раз).

На полках аптек он присутствует в составе мультивитаминных комплексов. Это объясняется тем, что его действие усиливается в присутствии витаминов В6, В2, В12, пантотеновой кислоты и ниацина.

В каких продуктах содержится витамин В1:

Больше всего он содержится в пивных дрожжах, овсянке, гречке, горохе, орехах грецких и всех других, жирной свинине, хлебе из грубой муки, пророщенной пшенице и рисовых отрубях, бобовых, некоторых ягодах и фруктах, огородной зелени и дикорастущих травах (крапиве, лопухе, клевере), водорослях, мясе птицы, говядине, рыбе, печени, яйцах.

Показания:

Гиповитаминоз и авитаминоз В1 (бери-бери);

Болезни сердечнососудистой системы (эндартериит, миокардит, недостаточность кровообращения);

Болезни нервной системы (полиневриты, невриты, периферические параличи и др.);

Использование диуретических препаратов (при гипертонии, сердечной недостаточности);

Дерматозы, зуд кожи, пиодермия, псориаз, все виды экземы;

Органические дисфункции мозга;

Депрессия;

Болезни органов пищеварения (цирроз печени, гепатит, энтероколит, хронический панкреатит, хронический гастрит, язва желудка и 12-перстной кишки);

Эндокринные нарушения (ожирение, сахарный диабет, тиреотоксикоз);

Работа в горячих цехах и контакт с тетраэтилсвинцом, сероуглеродом.

Гипо- и гипервитаминоз

Кроме болезни бери-бери, недостаток витамина В1 может явиться причиной:

Поражения нервной системы;

Паралич;

Нарушение работы мозга;

Нарушение работы пищеварительного тракта;

Депрессия и раздражительность;

Ухудшение памяти;

Бессонница;

Боли и онемение конечностей;

Утомляемость;

Снижение аппетита;

Потеря массы тела;

Диарея или запоры.

Чаще всего гиповитаминоз встречается у людей, курящих и злоупотребляющих алкоголем, а также растворимым кофе и рафинированным сахаром.

Получить излишек тиамина невозможно, так как он водорастворим и выводится из организма. Передозировка возможна только в том случае, когда человеку вводится инъекция синтетического тиамина от 100 мг. Появляются такие побочные эффекты, как аллергические реакции, жар, спазмы, снижение артериального давления, а при длительном применении - нарушение работы почек и печени.

При индивидуальной непереносимости возможны кожный зуд и крапивница.

5. Современные лекарственные препараты

При приеме перорально для взрослых: разовая доза до 10 мг, суточная доза до 50 мг; для детей: разовая доза до 5-10 мг в зависимости от возраста, суточная доза до 30 мг.

Для парентерального введения: для взрослых до 50 мг, для детей до 10 мг в течение суток (в одной или в двух инъекциях).

При наличии специальных показаний (полиневриты, бери-бери и др.) эти дозы могут быть по назначению врача несколько повышены.

Не рекомендуется вводить парентерально в первой инъекции максимальную дозу витамина В₁, а следует начинать с меньших доз и постепенно их повышать, если введение предыдущих доз не вызвало отрицательной реакции.

Если имеются показания к одновременному назначению витаминов В₁ и В₁₂, то не рекомендуется вводить в одном шприце оба витамина. В литературе имеются сведения о случаях отрицательной реакции на такое введение. Оба препарата витаминов следует вводить раздельно (Lecoq).

Витамин В₁ выпускается в виде порошка (тиамин-бромид и тиамин-хлорид), таблеток, драже, ампульных препаратов; В₁ выпускается также в драже в комбинации с витамином С и в драже в комбинации с витаминами А, В₂ и С; в таблетках в комбинации с витамином В₂ и PP.

Таблетки тиамин-хлорид-гидрохлорида содержат 2, 5 и 10 мг витамина В₁.

Драже весом 0,25 г содержит 2 мг витамина В₁.

Драже с витаминами С и В₁ весом 0,25 г содержит 1 мг витамина В₁, 25 мг витамина С.

Ампульные препараты с витамином В₁ выпускаются по 1 мл с концентрацией тиамин-бромида 3% (для детей) и 6% или тиамин-хлорида 2,5% (для детей) и 5%. Ампулы по 10 мл витамина В₁ с глюкозой содержат глюкозы 40% и витамина В₁ 0,5% или 0,2%. Ампулы с витаминами С и В₁ по 1 мл содержат витамина В₁ 0,5% и витамина С 10%.

Выпускаются ампулы по 10 мл с витаминами С, В₁ и глюкозой, содержащие витамина В₁0,2%, витамина С 5% и глюкозы 40%. Применяют ампульные препараты витамина В₁внутримышечно, подкожно и внутривенно. Препарат кокарбоксилаза (пирофосфорный эфир тиамина) является готовой формой кофермента, который образуется в организме из тиамина в процессе его превращений.

В настоящее время выпускают препараты кокарбоксилазы в запаянных ампулах и герметически закрытых флаконах, содержащих по 0,05-0,1 (50-100 мг) стерильного порошка препарата с приложением ампулы с растворителем (1 мл 0,5% раствора новокаина или 0,9% раствора хлорида натрия). Раствор готовят непосредственно перед применением. Вводят кокарбоксилазу внутримышечно.

Список используемой литературы

· Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. -М.: Медицина, 1998

· Николаев А. Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1989.

· А.М. Прохоров, Большой энциклопедический словарь. -М.: Советская энциклопедия, 1991

· Ю.Д. Третьяков, Химия. Справочные материалы. -М.: Просвещение, 1984.

· Чиркин А. А., ДанченкоЕ. О. Биохимия. - М.: Медицинская литераутра, 2010.

Размещено на Allbest.ru