Тиамин (витамин B1)¶

Тиамин (витамин B1, аневрин) — водорастворимое органическое соединение группы витаминов B, необходимое для нормального функционирования нервной системы, углеводного обмена и работы сердечной мышцы. Химически представляет собой производное пиримидина и тиазола, соединённых метиленовым мостиком; эмпирическая формула — C₁₂H₁₇N₄OS. В организме человека не синтезируется в достаточных количествах и должен поступать с пищей. Открыт в 1912 году польским биохимиком Казимиром Функом, который выделил его из рисовых отрубей и назвал «витамином» (от лат. vita — жизнь и амин), ошибочно полагая, что все подобные вещества содержат аминогруппу.

¶История открытия

Причиной поиска вещества стало заболевание бери-бери, распространённое в странах Азии, где основу рациона составлял полированный рис. В конце XIX века голландский врач Христиан Эйкман экспериментально показал, что у кур, питавшихся очищенным рисом, развивается полиневрит, а добавление рисовых отрубей его предотвращает. В 1911 году Функ получил кристаллический препарат из отрубей, а в 1926 году японские исследователи выделили чистый тиамин. В 1936 году Роберт Уильямс установил его структуру, а в 1937-м был осуществлён полный химический синтез. За работы по изучению витаминов Эйкман и Фредерик Хопкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1929 году.

¶Химические свойства

Тиамин хорошо растворим в воде, устойчив в кислой среде, но разрушается при нагревании в щелочной и нейтральной среде, а также под действием ультрафиолета и сульфитов. В организме превращается в активную форму — тиаминпирофосфат (ТПФ, кокарбоксилаза), который служит коферментом ферментов углеводного обмена: пируватдегидрогеназы, транскетолазы и α-кетоглутаратдегидрогеназы. Именно поэтому потребность в витамине возрастает при высоком содержании углеводов в рационе.

¶Биологическая роль

Тиамин участвует в ключевых метаболических процессах:

• Углеводный обмен — декарбоксилирование пировиноградной кислоты и превращение её в ацетил-КоА, входящий в цикл Кребса.
• Пентозофосфатный путь — синтез нуклеиновых кислот и восстановленного NADPH.
• Передача нервного импульса — синтез ацетилхолина и проведение возбуждения в синапсах.
• Работа миокарда — обеспечение энергией сердечной мышцы.

¶Пищевые источники

Основные источники тиамина — растительные и животные продукты:

Витамин концентрируется в оболочках злаков и зародышевой части зерна, поэтому продукты из очищенной муки бедны им. При тепловой обработке потери составляют 10–40 %.

¶Суточная потребность

Норма зависит от возраста, пола и энергозатрат. Взрослым требуется около 1,1–1,5 мг в сутки, беременным и кормящим женщинам — до 1,6–1,8 мг, детям — от 0,3 до 1,2 мг. Потребность повышается при интенсивных физических нагрузках, лихорадке, сахарном диабете, алкоголизме и в период восстановления после операций.

¶Гиповитаминоз и авитаминоз

Недостаток тиамина приводит к тяжёлым нарушениям. Крайняя форма — болезнь бери-бери, проявляющаяся двумя типами:

• Сухая (полиневритная) — поражение периферических нервов, потеря чувствительности, мышечная слабость, атрофия.
• Влажная (отёчная) — поражение сердца, тахикардия, отёки, сердечная недостаточность.

У детей грудного возраста при недостатке витамина в молоке матери развивается инфантильная бери-бери с высокой летальностью. Хронический дефицит вызывает синдром Вернике — Корсакова, характерный для людей, злоупотребляющих алкоголем: спутанность сознания, офтальмоплегия, атаксия и расстройства памяти. Лёгкий гиповитаминоз проявляется раздражительностью, бессонницей, снижением аппетита, парестезиями.

¶Гипервитаминоз

Тиамин малотоксичен, избыток выводится с мочой. Однако при парентеральном введении больших доз возможны аллергические реакции, вплоть до анафилактического шока. Пероральный приём обычно безопасен.

¶Применение

В медицине тиамин используют в виде синтетических препаратов — тиамина хлорида и тиамина бромида, а также жирорастворимых форм (бенфотиамин). Показания: гиповитаминоз, полиневриты, невралгии, энцефалопатии, алкогольный делирий, сердечная недостаточность, нарушения пищеварения. Кокарбоксилаза применяется при аритмиях и в комплексной терапии инфаркта миокарда. В пищевой промышленности витамин добавляют для обогащения муки, круп и детского питания.

¶Интересные факты

• Тиамин первым получил статус витамина и дал название всему классу соединений.
• Название «тиамин» отражает наличие серы (греч. theion) и аминогруппы.
• В Японии конца XIX века бери-бери называли «болезнью богатых», так как она поражала состоятельных горожан, питавшихся полированным рисом.
• Витамин разрушается при добавлении в блюда соды, поэтому щелочную обработку продуктов, богатых тиамином, не применяют.