Кіріспе

Тиамин, сондай-ақ тиамин және В1 витамині деп те аталатын химиялық қосылыс – витамин, адамдар мен жануарлар үшін қажетті микроэлемент. Тиаминнің фосфорилденген түрлері кейбір метаболизмдік реакциялар үшін қажет, оның ішінде глюкоза мен аминқышқылдарының ыдырауы үшін. Астық өңдеу кезінде витаминнің көп бөлігі жойылады, сондықтан көптеген елдерде астық пен ұн тиаминмен байытылады. Тиамин қоспалары көбінесе жақсы көтеріледі. Инъекция арқылы қайталап берілген дозалар аллергиялық реакцияларды, соның ішінде анафилаксияны тудыруы мүмкін. Тиамин Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының "Қажетті медицина тізіміне" енген. Ол жалпы қолданыстағы дәрі ретінде, ал кейбір елдерде рецептсіз тамақ қосымы ретінде қолжетімді.

Жетіспеушілік

Тиамин жетіспеушілігінен туындайтын белгілі аурулар: берибери, Вернике-Корсаков синдромы, оптикалық нейропатия, Ли ауруы, африкалық маусымдық атаксия (немесе нигериялық маусымдық атаксия) және орталық понтин миелинолизі. Симптомдары: жалпы нашарлық, салмақ жоғалту, тітіркену және санасы шатасу. Батыс елдерінде созылмалы алкоголизм жетіспеушілікке қауіпті фактор болып табылады. Сондай-ақ, қарт адамдар, ЖИТС/АИДС немесе диабетпен ауыратын және бариатрлық операция жасаған адамдар да тәуекел топтарына жатады.

Тиамин трифосфаты

ThTP сүтқоректілер мен басқа жануарлардың нейрондарындағы хлорид каналдарының белсендірілуіне қатысты, бірақ оның қызметі толыққанды түсініксіз. Escherichia coli бактериясында аминқышқылдары жетіспеуіне жауап береді. AThTP көміртегі жетіспеуі салдарынан E. coli бактериясында жинақталады. Бұл бактерияда AThTP жалпы тиаминнің 50%-ға дейін құрауы мүмкін. Сондай-ақ, ол ашытқыда, жоғары сапалы өсімдіктердің тамырларында және жануарлар тіндерінде аз мөлшерде кездеседі. Емшектейтін әйелдерде тиамин ана сүті арқылы беріледі, тіпті бұл анада тиамин тапшылығына әкелсе де. Тиамин митохондриялық мембрананың қалыптасуы үшін ғана емес, сонымен қатар синапты мембрананың жұмысы үшін де маңызды. Тиамин жетіспеушілігі нәрестелердің ми дамуына кедергі келтіруі және кенеттен сәбилер өлімі синдромының себебі болуы мүмкін деген пікір бар.

Тамақ ұсыныстары

АҚШ Ұлттық медицина академиясы Жас тобы RDA (мг/күн) Сәбилер 0–6 ай 0.2* Сәбилер 6–12 ай 0.3* 1–3 жыл 0.5 4–8 жыл 0.6 9–13 жыл 0.9 Әйелдер 14–18 жыл 1.0 Еркектер 14+ жыл 1.2 Әйелдер 19+ жыл 1.1 Жүкті/бала емізетін әйелдер 14–50 1.4 * Сәбилер үшін жеткілікті мөлшерде қабылдау, себебі RDA әлі белгіленбеген Барлық адамдар 7 ай+ 0.1 АҚШ Ұлттық медицина академиясы да, Еуропалық тамақ қауіпсіздігі жөніндегі орган да тиаминнің жоғарғы қабылданатын мөлшерін анықтаған жоқ.

АҚШ Ұлттық медицина академиясы 1998 жылы тиаминге қатысты Ең төменгі қажеттілік мөлшерін (ETK) және Ұсынылатын тәуліктік диеталық норманы (RDA) жаңартты. 14 және одан жоғары жастағы әйелдер мен ерлер үшін тиаминнің ETK-сы тәулігіне 0,9 мг және 1,1 мг, ал RDA-сы тиісінше 1,1 және 1,2 мг құрайды. Орташадан жоғары қажеттіліктері бар адамдар үшін жеткілікті мөлшерде тамақ қабылдауды қамтамасыз ету үшін RDA ETK-дан жоғары. Жүктілік кезінде және бала емізу кезінде әйелдер үшін RDA тәулігіне 1,4 мг құрайды. 12 айға дейінгі нәрестелер үшін жеткілікті мөлшер (AJ) тәулігіне 0,2–0,3 мг, ал 1–13 жастағы балалар үшін RDA жасына қарай 0,5-тен 0,9 мг/күнге дейін артады. Ұлттық медицина академиясы да, EFSA да тиаминнің жоғары мөлшерін белгілемеді, себебі жоғары дозаның зиянды әсері туралы адамдарда деректер жоқ.

Тамақтарды күшейту

Кейбір елдер дәнді тағамдарды, мысалы, бидай, күріш немесе жүгері (дән) қуаттандыруды талап етеді немесе ұсынады, себебі өңдеу кезінде витаминдердің мөлшері азаяды. 2022 жылғы ақпан айына қарай 59 ел, негізінен Солтүстік және Сахара асты Африка елдері, бидай, күріш немесе жүгеріні тиаминмен немесе тиамин мононитратымен байытуды міндеттейді. Көрсетілген мөлшерлер 2,0-ден 10,0 мг/кг-ға дейін ауыспайды. Тағы 18 елде ерікті байыту бағдарламасы бар. Мысалы, Үндістан үкіметі "майда" (ақ ұн) және "атта" (бүкіл бидай ұны) үшін 3,5 мг/кг мөлшерін ұсынады.

Биосинтез

Тиамин биосинтезі бактерияларда, кейбір протозоаларда, өсімдіктер мен саңырауқұлақтарда жүреді. Тиазоль және пиримидин бөліктері жеке-жеке биосинтезделеді, содан кейін тиамин фосфат синтезасының әсерінен ThMP құрамына біріктіріледі. Пиримидин сақина жүйесі фосфометилпиримидин синтетазасы (ThiC) катализдейтін реакцияда қалыптасады, бұл фермент темір-күкірт ақуыздарының радикалды SAM суперотбасынан тарайды және S-аденозилметионин кофактор ретінде қолданады. Бастапқы материал – 5-аминоимидазол риботиді, ол өнімге көрсетілген көк, жасыл және қызыл фрагменттерді қосатын радикал аралықтары арқылы қайта құрылымдалу реакциясына түседі. Тиазоль сақинасы тиазоль синтетазасы (EC 2.8.1.10) катализдейтін реакцияда түзіледі. ThMP-ді қалыптастырудың соңғы кезеңі тиазоль аралық затының декарбоксилдеуін қамтиды, ол фосфометилпиримидиннің пирофосфат туындысымен, өзі фосфометилпиримидин киназасының, киназаның өнімімен әрекеттеседі. Биосинтез жолдары рибопереключательдер арқылы реттеледі. Егер жасушада тиамин жеткілікті болса, тиамин жолға қажетті ферменттерге арналған мРН-ға байланып, олардың трансляциясын тоқтатады. Егер тиамин болмаса, тежелу болмайды және биосинтез үшін қажетті ферменттер өндіріледі. ТПП рибопереключательі – эукариоттық және прокариоттық организмдерде табылған жалғыз белгілі рибопереключательі.

Зертханалық синтез

1936 жылы алғашқы толық синтезде этил-3-этоксипропаноат этил форматымен өңделді, нәтижесінде аралық дикарбонил қосылысы алынды. Бұл қосылыс ацетамидинмен реакцияға түскенде алмастырылған пиримидин пайда болды. Оның гидроксил тобын амино тобына айналдыру нуклеофилдік ароматтық алмастыру арқылы жүзеге асырылды: бірінші, фосфор оксихлоридін қолданып хлорид туындысына, содан кейін аммиакпен өңдеу. Этил тобы гидробром қышқылымен бром туындысына айналдырылды. Соңғы сатыда 4-метил-5-(2-гидроксиэтил)тиазолды қолданып алкилдеу реакциясы арқылы тиамин (дибромид тұзы түрінде) алынды.

Өнеркәсіптік синтез

Мерк және Компания 1936 жылғы зертханалық деңгейдегі синтезді өзгертіп, 1937 жылы Рахвейде тиамин өндіруге қол жеткізді. Хоффман Ла Рош компаниясы бұл мәселені зерттеді және бәсекелестік өндіріс процестері пайда болды. Диаминге тиімді жолдар табу әлі де қызығушылық тудырып келеді. Еуропалық экономикалық аймақта тиамин REACH ережесі бойынша тіркелген, және жылына 100-1000 тонна көлемінде өндіріледі немесе импортталады.

Синтетикалық аналогтар

Бенфотиамин, фурсултиамин және сульбутиамин сияқты көптеген В1 витаминінің аналогтары тиаминнің синтетикалық туындылары болып табылады. Көпшілігі 1950-1960 жылдары Жапонияда тиаминге қарағанда жақсы сіңірілуі үшін жасалған. Кейбіреулері белгілі бір елдерде диабетикалық нейропатияны немесе басқа да денсаулық проблемаларын емдеу үшін дәрі ретінде немесе рецептсіз тағамдық қосымша ретінде қолдануға бекітілген.

Абсорбция, метаболизм және секреция

Жоғарғы жұқа ішекте тамақтағы тиамин фосфаты эфирлері сілтілік фосфатаза ферменттерімен гидролизденеді. Төмен концентрацияларда сіңіру процесі тасымалдаушы арқылы жүзеге асады. Жоғары концентрацияларда сіңіру пассивті диффузия арқылы да жүреді. Тиамин және оның метаболиттері (2 метил-4 амино-5 пиримидин карбоксил қышқылы, 4 метил-тиазоль-5 сірке қышқылы және басқалары) негізінен зәрмен шығарылады. Тиамин метилен көпірінде шабуылдайды, пиримидин сақинасын тиазоль сақинасынан бөліп шығарады. Бұл реакцияның жылдамдығы қышқыл жағдайда артады. Ескі әдебиеттерде Тайландта ашытылған, пісірілмеген балықты тұтыну тиамин тапшылығына әкелетіні, ал балықты жеуден бас тарту немесе оны алдымен қыздыру тапшылықты жоятыны хабарланған. Кейірленушілерде ішек бактериялары тиамин мен тиаминазаларды синтездейді. Бактериялық тиаминазалар – жасушалық бет ферменттері, олар белсендірілу алдында жасушалық мембранадан ажыратылуы керек; ажырату кейірленушілерде ацидоз жағдайында жүруі мүмкін. Сүт сиырларын астықпен шамадан артық қоректендіру субкүшкіл руминальды ацидозға және руминальды бактериялардың тиаминаза бөлінуінің жоғарылауына әкеледі, нәтижесінде тиамин тапшылығы пайда болады. Таиландта жүргізілген екі шағын зерттеуде бетел жапырақтарына оралған арека жаңғағының кесінділерін және шай жапырақтарын шайнау, таниндерді қамтитын механизм арқылы тамақ тиаминінің биологиялық қолжетімділігін төмендетуі анықталды. Салмақ жоғалту үшін жасалатын бариатриялық хирургия витаминдердің сіңуіне кедергі келтіретіні белгілі. Мета-талдау көрсеткендей, бариатриялық операциядан өткен адамдардың арасында В1 витаминінің жетіспеушілігі кездеседі.