Tiamin ve B1 vitamini olarak da bilinen tiamin, insanlar ve hayvanlar için gerekli bir mikro besin olan bir vitamindir.
Tiamin gıdalarda bulunur ve ticari olarak bir besin takviyesi veya ilaç olarak sentezlenir.
Tiaminin fosforile formları, glikoz ve amino asitlerin parçalanması da dahil olmak üzere bazı metabolik reaksiyonlar için gereklidir.
CAS Numarası: 70-16-6
IUPAC adı: 2-[3-[(4-amino-2-metilpirimidin-5-il)metil]-4-metil-1,3-tiyazol-3-yum-5-il]etanol
EC Numarası: 200-425-3
Moleküler Formül: C12H17N4OS+
Diğer isimleri: tiamin, tiamin, B1 vitamini, Aneurin, Antiberiberi faktörü, Tiamin iyonu, 70-16-6, tiaminyum, Betaxin, tiamin(1+), Biamin, tiamin(1+) iyonu, CHEBI:18385, 2-[ 3-[(4-amino-2-metilpirimidin-5-il)metil]-4-metil-1,3-tiyazol-3-yum-5-il]etanol, 3-[(4-amino-2-metilpirimidin -5-il)metil]-5-(2-hidroksietil)-4-metil-1,3-tiyazol-3-yum, Tiamin (Vit B1), 3-(4-AMİNO-2-METİL-PİRİMİDİN-5 -İLMETİL)-5-(2-HİDROKSİ-ETİL)-4-METİL-TİAZOL-3-IUM, 4ABT0J945J, VIB, THD, UNII-X66NSO3N35, CCRIS 5823, HSDB 220, 3-((4-Amino-2- metilpirimidin-5-il)metil)-5-(2-hidroksietil)-4-metiltiazol-3-yum, DTXSID2023648, Tiazolyum, 3-((4-amino-2-metil-5-pirimidinil)metil)-5- (2-hidroksietil)-4-metil-, [3H]tiamin, [3H]-tiamin, Vitamin B 1, NSC36226, [3H]vitamin B1, EINECS 200-425-3, vitaminum b1, 1sbr, 3rlb, 3- ((4-amino-2-metilpirimidin-5-il)metil)-5-(2-hidroksietil)-4-metil-1,3-tiyazol-3-yum, ThOH, Vit B1, Tiamin HCL 100 mg, Prestwick0_000631 , Prestwick1_000631, Prestwick2_000631, Prestwick3_000631, bmse000274, TimTec1_000613, CHEMBL1547, THIAMIN; B1 VİTAMİNİ, UNII-4ABT0J945J, SCHEMBL10075, BSPBio_000622, SPBio_002841, BPBio1_000686, DTXCID903648, GTPL4628, GTPL4629, SCHEMBL22129283, A11DA01, DTXSID50220251, BDBM50373877, AKOS000668650, DB00152, 2-[3-[(4-amino-2-metil-pirimidin- 5-il)metil]-4-metil-tiyazol-3-yum-5-il]etanol, 3[(4-Amino-2-metil-5-pirimidinil)-metil]-5-(2-hidroksietil)- 4-metiltiazolyum klorür, SMP1_000084, NCGC00017013-05, NCGC00017013-06, NCGC00188957-01, NCGC00188957-02, NS00002759, C00378, Q83187, 2-(3-((4-amino-2-metil-pirimidin) -5-il) metil)-4-metil-1-tiya-3-azoniasiklopenta-2,4-dien-5-il)etanol
Tiaminin besin kaynakları arasında tam tahıllar, baklagiller ve bazı et ve balık bulunur.
Tahıl işleme, vitamin içeriğinin çoğunu ortadan kaldırır, bu nedenle birçok ülkede tahıllar ve unlar tiamin ile zenginleştirilir.
Tiamin eksikliğini ve bundan kaynaklanan beriberi ve Wernicke ensefalopatisi gibi bozuklukları tedavi etmek ve önlemek için takviyeler ve ilaçlar mevcuttur.
Ayrıca akçaağaç şurubu idrar hastalığını ve Leigh sendromunu tedavi etmek için de kullanılırlar.
Takviyeler ve ilaçlar genellikle ağız yoluyla alınır, ancak aynı zamanda damar içi veya kas içi enjeksiyon yoluyla da verilebilir.
Tiamin takviyeleri genellikle iyi tolere edilir. Enjeksiyonla tekrarlanan dozlar verildiğinde anafilaksi dahil alerjik reaksiyonlar meydana gelebilir. Tiamin, Dünya Sağlık Örgütü'nün Temel İlaçlar Listesi'nde yer almaktadır.
Tiamin jenerik bir ilaç olarak ve bazı ülkelerde reçetesiz besin takviyesi olarak mevcuttur.
Tanım
Tiamin B vitaminlerinden biridir ve B1 vitamini olarak da bilinir.
Tiamin, genellikle klorür tuzu olarak sağlanan bir katyondur.
Tiamin su, metanol ve gliserolde çözünür, ancak daha az polar organik çözücülerde pratik olarak çözünmez.
Tiamin vücutta türevler oluşturabilir; Bunlardan en iyi karakterize edileni, şekerlerin ve amino asitlerin katabolizmasında rol oynayan bir koenzim olan tiamin pirofosfattır (TPP).
Kimyasal yapı, bir metilen köprüsüyle bağlanan bir aminopirimidin ve bir tiazolyum halkasından oluşur. Tiyazol, metil ve hidroksietil yan zincirlerle ikame edilir. Tiamin asidik pH'ta stabildir, ancak alkali çözeltilerde ve ısıya maruz kaldığında kararsızdır.
Tiamin, Maillard tipi reaksiyonlarda güçlü bir şekilde reaksiyona girer.
Oksidasyon, biyolojik örneklerde bulunan vitamin miktarını belirlemek için kullanılabilen floresan türevi tiyokromu verir.
Eksiklik
Tiamin eksikliğinin neden olduğu iyi bilinen bozukluklar arasında beriberi, Wernicke-Korsakoff sendromu, optik nöropati, Leigh hastalığı, Afrika mevsimsel ataksisi (veya Nijerya mevsimsel ataksisi) ve merkezi pontin miyelinolizi yer alır.
Semptomlar halsizlik, kilo kaybı, sinirlilik ve kafa karışıklığını içerir.
Batı ülkelerinde kronik alkolizm eksiklik için bir risk faktörüdür. Ayrıca yaşlı yetişkinler, HIV/AIDS veya diyabet hastaları ve bariatrik cerrahi geçirmiş olanlar da risk altındadır.
Farklı derecelerde tiamin yetmezliği diüretiklerin uzun süreli kullanımıyla ilişkilendirilmiştir.
Biyolojik işlevler
Beş doğal tiamin fosfat türevi bilinmektedir: tiamin monofosfat (ThMP), tiamin pirofosfat (TPP), tiamin trifosfat (ThTP), adenosin tiamin difosfat (AThDP) ve adenosin tiamin trifosfat (AThTP).
Birçok hücresel sürece katılırlar.
En iyi karakterize edilmiş formu, şekerlerin ve amino asitlerin katabolizmasında yer alan bir koenzim olan TPP'dir.
Rolü iyi bilinmesine rağmen, tiamin ve türevlerinin koenzim dışı etkisi, bu mekanizmayı kullanmayan proteinlere bağlanma yoluyla gerçekleştirilebilir.
Tiaminin di- ve trifosfatlara hücresel dönüşümünde bir ara madde olması dışında monofosfatın hiçbir fizyolojik rolü bilinmemektedir.
Tiamin pirofosfat
Tiamin difosfat (ThDP) olarak da adlandırılan tiamin pirofosfat (TPP), polarite inversiyonunun gerçekleştiği metabolik reaksiyonlara koenzim olarak katılır.
→ TPP + AMP (EC 2.7.6.2) reaksiyonuna göre tiamin difosfokinaz enzimi tarafından katalize edilir .
TPP, iki karbonlu birimlerin transferini ve özellikle 2-oksoasitlerin (alfa-keto asitler) dehidrojenasyonunu (dekarboksilasyonu ve ardından koenzim A ile konjugasyonu) katalize eden çeşitli enzimler için bir koenzimdir.
TPP'nin bir koenzim olarak etki mekanizması, bir ilid oluşturma yeteneğine dayanır.
Transketolaz, piruvat dehidrojenaz (PDH) ve 2-oksoglutarat dehidrojenaz (OGDH) enzimleri karbonhidrat metabolizmasında önemlidir.
PDH, glikolizi sitrik asit döngüsüne bağlar.
OGDH, sitrik asit döngüsü sırasında 2-oksoglutaratın (alfa-ketoglutarat) süksinil-CoA ve CO2'ye genel dönüşümünü katalize eder.
OGDH tarafından katalize edilen reaksiyon, sitrik asit döngüsünde hız sınırlayıcı bir adımdır.
Sitozolik enzim transketolaz, pentoz şekerleri deoksiriboz ve ribozun biyosentezi için ana yol olan pentoz fosfat yolunun merkezinde yer alır.
Mitokondriyal PDH ve OGDH, hücre için ana enerji transfer molekülü olan adenosin trifosfatın (ATP) üretilmesiyle sonuçlanan biyokimyasal yolların bir parçasıdır.
Sinir sisteminde PDH ayrıca miyelin ve nörotransmiter asetilkolinin sentezinde de rol oynar.
Tiamin trifosfat
ThTP'nin, rolü tam olarak anlaşılmamasına rağmen, memelilerin ve diğer hayvanların nöronlarındaki klorür kanalı aktivasyonunda rol oynadığı belirtilmektedir.
ThTP'nin bakterilerde, mantarlarda ve bitkilerde bulunması, başka hücresel rollere sahip olduğunu düşündürmektedir.
Escherichia coli'de amino asit açlığına verilen yanıtta rol oynar.
Adenozin türevleri
AThDP omurgalı karaciğerinde küçük miktarlarda bulunur, ancak rolü hala bilinmemektedir.
AThTP, karbon açlığının bir sonucu olarak biriktiği E. coli'de mevcuttur.
Bu bakteride AThTP, toplam tiaminin %20'sine kadarını oluşturabilir.
Ayrıca mayalarda, yüksek bitkilerin köklerinde ve hayvan dokularında daha az miktarda bulunur.
Tıbbi kullanımlar
Hamilelik sırasında tiamin plasenta yoluyla fetüse gönderilir.
Hamile kadınların, özellikle üçüncü trimesterde, diğer yetişkinlere göre vitamine daha fazla ihtiyacı vardır.
Hiperemezis gravidarumlu hamile kadınlar, kusma sırasındaki kayıplar nedeniyle tiamin eksikliği açısından yüksek risk altındadır.
Emziren kadınlarda tiamin, annede tiamin eksikliğine yol açsa bile anne sütüne geçer.
Tiamin sadece mitokondriyal membran gelişimi için değil aynı zamanda sinaptik membran fonksiyonu için de önemlidir.
Tiaminin ayrıca bir eksikliğin bebeklerde beyin gelişimini engellediği ve ani bebek ölümü sendromunun bir nedeni olabileceği öne sürülmüştür.
Diyet önerileri
ABD Ulusal Tıp Akademisi, 1998 yılında tiamin için Tahmini Ortalama Gereksinimleri (EAR'ler) ve Önerilen Diyet Ödeneklerini (RDA'lar) güncelledi.
14 yaş ve üzeri kadınlar ve erkekler için tiaminin EAR değerleri sırasıyla 0,9 mg/gün ve 1,1 mg/gündür; RDA'lar sırasıyla 1,1 ve 1,2 mg/gündür.
Ortalama gereksinimlerin üzerinde olan bireyler için yeterli alım seviyelerini sağlamak amacıyla RDA'lar EAR'lardan daha yüksektir.
Hamilelik sırasında ve emziren kadınlar için RDA 1,4 mg/gündür.
12 aya kadar olan bebekler için Yeterli Alım (AI) 0,2-0,3 mg/gündür ve 1-13 yaş arası çocuklar için RDA yaşla birlikte 0,5 ila 0,9 mg/gün arasında artar.
Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), RDA'lar yerine Nüfus Referans Alımları (PRI'lar) ve EAR'lar yerine Ortalama Gereksinimler ile birlikte Beslenme Referans Değerleri olarak kolektif bilgi kümesine atıfta bulunur.
Kadınlar (hamile veya emzirenler dahil), erkekler ve çocuklar için PRI, diyetlerindeki megajoule (MJ) enerji başına 0,1 mg tiamindir. Dönüşüm 1 MJ = 239 kcal olduğuna göre 2390 kilokalori tüketen bir yetişkinin 1,0 mg tiamin tüketmesi gerekir.
Bu ABD RDA'sından biraz daha düşüktür.
Yüksek dozların olumsuz etkilerine ilişkin insan verileri bulunmadığından, ne Ulusal Tıp Akademisi ne de EFSA tiamin için bir üst alım düzeyi belirlememiştir.
Emniyet
Tiamin genellikle iyi tolere edilir ve ağızdan uygulandığında toksik değildir.
Tiamin intravenöz olarak verildiğinde alerjik reaksiyonlar, mide bulantısı, uyuşukluk ve bozulmuş koordinasyon dahil olmak üzere nadir yan etkilerle ilgili raporlar vardır.
Etiketleme
ABD gıda ve besin takviyesi etiketleme amaçları doğrultusunda, bir porsiyondaki miktar Günlük Değerin yüzdesi olarak ifade edilir. 27 Mayıs 2016'dan bu yana Günlük Değer, RDA'ya uygun olarak 1,2 mg olmuştur.
Kaynaklar
Tiamin; mercimek, bezelye, tam tahıllar, domuz eti ve fındık gibi çok çeşitli işlenmiş ve tam gıdalarda bulunur.
Tipik bir günlük doğum öncesi vitamin ürünü yaklaşık 1,5 mg tiamin içerir.
Gıda takviyesi
Bazı ülkeler, buğday, pirinç veya mısır (mısır) gibi tahıl gıdalarının işlenmesinin vitamin içeriğini düşürmesi nedeniyle takviye edilmesini zorunlu tutar veya tavsiye eder.
Şubat 2022 itibarıyla, çoğunluğu Kuzey ve Sahra Altı Afrika'da olmak üzere 59 ülke, buğday, pirinç veya mısırın tiamin veya tiamin mononitratla zenginleştirilmesini zorunlu kılıyor.
Öngörülen miktarlar 2,0 ila 10,0 mg/kg aralığındadır.
İlave 18 ülkede gönüllü bir zenginleştirme programı bulunmaktadır.
Örneğin Hindistan hükümeti "maida" (beyaz) ve "atta" (tam buğday) unları için 3,5 mg/kg önermektedir.
Sentez
Biyosentez
Tiamin biyosentezi bakterilerde, bazı protozoonlarda, bitkilerde ve mantarlarda meydana gelir.
Tiyazol ve pirimidin kısımları ayrı ayrı biyosentezlenir ve daha sonra tiamin-fosfat sentazın etkisiyle ThMP'yi oluşturmak üzere birleştirilir.
Pirimidin halka sistemi, kofaktör olarak S-adenosil metiyonin kullanan, demir-kükürt proteinlerinin radikal SAM süper ailesindeki bir enzim olan fosfometilpirimidin sentaz (ThiC) tarafından katalize edilen bir reaksiyonda oluşturulur.
Başlangıç malzemesi, üründe gösterilen mavi, yeşil ve kırmızı parçaları içeren radikal ara maddeler aracılığıyla yeniden düzenleme reaksiyonuna giren 5-aminoimidazol ribotiddir.
Tiazol halkası, tiyazol sentaz (EC 2.8.1.10) tarafından katalize edilen bir reaksiyonda oluşturulur.
Nihai öncüler 1-deoksi-D-ksilüloz 5-fosfat, 2-iminoasetat ve ThiS adı verilen bir kükürt taşıyıcı proteindir.
Halkanın tüm bileşenlerini enzimin aktif bölgesinde bir araya getirmek için ek bir protein olan ThiG'ye de ihtiyaç vardır.
ThMP oluşturmanın son adımı, kendisi de bir kinaz olan fosfometilpirimidin kinazın ürünü olan fosfometilpirimidin pirofosfat türevi ile reaksiyona giren tiyazol ara maddesinin dekarboksilasyonunu içerir.
Biyosentetik yollar organizmalar arasında farklılık gösterir. E. coli ve diğer enterobakterilerde ThMP, bir tiamin-fosfat kinaz (ThMP + ATP → TPP + ADP) yoluyla kofaktör TPP'ye fosforile edilir.
Çoğu bakteride ve ökaryotlarda ThMP, tiamine hidrolize edilir ve daha sonra tiamin difosfokinaz (tiamin + ATP → TPP + AMP) ile TPP'ye pirofosforile edilir.
Biyosentetik yollar riboswitchler tarafından düzenlenir.
Hücrede yeterli tiamin mevcutsa tiamin, yolda gerekli olan enzimler için mRNA'lara bağlanır ve bunların translasyonunu engeller.
Tiamin yoksa inhibisyon olmaz ve biyosentez için gerekli enzimler üretilir.
Spesifik riboswitch, TPP riboswitch, hem ökaryotik hem de prokaryotik organizmalarda bulunan bilinen tek riboswitch'tir.
1936'daki ilk toplam sentezde, etil 3-etoksipropanoat, asetamidin ile reaksiyona girdiğinde ikame edilmiş bir pirimidin oluşturan bir ara dikarbonil bileşiği verecek şekilde etil formatla işlendi.
Hidroksil grubunun bir amino grubuna dönüştürülmesi, önce fosfor oksiklorür kullanılarak klorür türevine, ardından amonyakla işleme tabi tutularak nükleofilik aromatik ikame yoluyla gerçekleştirildi.
Etoksi grubu daha sonra hidrobromik asit kullanılarak bir bromo türevine dönüştürüldü. Son aşamada, 4-metil-5-(2-hidroksietil)tiyazol kullanılarak bir alkilasyon reaksiyonunda tiamin (dibromit tuzu olarak) oluşturuldu.
Endüstriyel sentez
Merck & Co., 1936 laboratuvar ölçekli sentezi uyarlayarak 1937'de Rahway'de tiamin üretmelerine olanak sağladı.
Bununla birlikte, ilk olarak 1937'de yayınlanan Grewe diamin ara maddesini (5-(aminometil)-2-metil-4-pirimidinamin) kullanan alternatif bir yol, Hoffman La Roche tarafından araştırıldı ve rekabetçi üretim süreçleri takip edildi.
Diamine giden verimli yollar ilgi çekmeye devam ediyor.
Avrupa Ekonomik Alanı'nda tiamin, REACH düzenlemesi kapsamında kayıtlıdır ve burada yılda 100 ila 1.000 ton arasında üretilmekte veya ithal edilmektedir.
Sentetik analoglar
Benfotiamin, fursultiamin ve sulbutiamin gibi birçok B1 vitamini analogu, tiaminin sentetik türevleridir.
Çoğu, 1950'lerde ve 1960'larda Japonya'da tiamine kıyasla emilimi artırmayı amaçlayan formlar olarak geliştirildi.
Bazıları bazı ülkelerde diyabetik nöropatinin veya diğer sağlık durumlarının tedavisi için ilaç veya reçetesiz besin takviyesi olarak kullanılmak üzere onaylanmıştır.
Emilim, metabolizma ve atılım
Üst ince bağırsakta, gıdada bulunan tiamin fosfat esterleri, alkalin fosfataz enzimleri tarafından hidrolize edilir.
Düşük konsantrasyonlarda emilim süreci taşıyıcı aracılıdır.
Daha yüksek konsantrasyonlarda emilim pasif difüzyon yoluyla da gerçekleşir.
Aktif taşıma alkol tüketimi veya folat eksikliği nedeniyle engellenebilir.
Serumdaki tiaminin çoğunluğu proteinlere, özellikle de albümine bağlıdır.
Kandaki toplam tiaminin yaklaşık %90'ı eritrositlerdedir.
Sıçan serumunda tiamin bağlayıcı protein adı verilen spesifik bir bağlayıcı protein tanımlanmıştır ve tiaminin doku dağıtımı için önemli olan, hormonla düzenlenen bir taşıyıcı protein olduğuna inanılmaktadır.
Tiaminin kan hücreleri ve diğer dokular tarafından alımı, aktif taşıma ve pasif difüzyon yoluyla gerçekleşir.
SLC19A2 ve SLC19A3 genleri tarafından kodlanan taşıyıcı protein ailesinin iki üyesi, tiamin taşıma kapasitesine sahiptir.
Bazı dokularda tiamin alımı ve salgılanmasına, Na+'ya bağımlı bir taşıyıcı ve hücre içi proton gradyanı aracılık ediyor gibi görünmektedir.
Tiaminin insan deposu yaklaşık 25 ila 30 mg'dır ve en yüksek konsantrasyonlar iskelet kası, kalp, beyin, karaciğer ve böbreklerde bulunur.
ThMP ve serbest (fosforile edilmemiş) tiamin, plazmada, sütte, beyin omurilik sıvısında ve tahminen tüm hücre dışı sıvıda bulunur.
Yüksek oranda fosforile edilmiş tiamin formlarının aksine, ThMP ve serbest tiamin, hücre zarlarını geçme yeteneğine sahiptir.
Kalsiyum ve magnezyumun tiaminin vücuttaki dağılımını etkilediği ve magnezyum eksikliğinin tiamin eksikliğini ağırlaştırdığı gösterilmiştir.
İnsan dokularındaki tiamin içeriği diğer türlere göre daha azdır.
Tiamin ve metabolitleri (2-metil-4-amino-5-pirimidin karboksilik asit, 4-metil-tiazol-5-asetik asit ve diğerleri) esas olarak idrarla atılır.
Parazit yapmak
Tiaminin gıdalardaki biyoyararlanımı çeşitli yollarla engellenebilir.
Gıdalara koruyucu olarak eklenen sülfitler metilen köprüsündeki tiamine saldırarak pirimidin halkasını tiyazol halkasından ayırır.
Asidik koşullar altında bu reaksiyonun hızı artar.
Tiamin, bazı balık türlerinde, kabuklu deniz hayvanlarında ve diğer gıdalarda bulunan termolabil tiaminazlar tarafından parçalanır.
Afrika ipek böceği Anaphe venata'nın pupası Nijerya'da geleneksel bir besindir.
Tüketim tiamin eksikliğine yol açar.
Daha eski literatür, Tayland'da fermente, pişmemiş balık tüketiminin tiamin eksikliğine neden olduğunu, ancak balığı yemekten kaçınmanın veya onu ısıtmanın ilk önce eksikliği tersine çevirdiğini bildirmiştir.
Ruminantlarda bağırsak bakterileri tiamin ve tiaminazları sentezler.
Bakteriyel tiaminazlar, aktive edilmeden önce hücre zarından ayrışması gereken hücre yüzeyi enzimleridir; Asidotik koşullar altında geviş getiren hayvanlarda ayrışma meydana gelebilir.
Süt ineklerinde tahılla aşırı beslenme, subakut ruminal asidoza ve ruminal bakteri tiaminaz salınımının artmasına neden olarak tiamin eksikliğine neden olur.
Tayland'da yürütülen iki küçük çalışmaya ilişkin raporlardan, tembul yapraklarına sarılı areca cevizi dilimlerinin çiğnenmesi ve çay yapraklarının çiğnenmesinin, tanenleri içerebilecek bir mekanizma yoluyla gıdadaki tiamin biyoyararlanımını azalttığı görülmüştür.
Kilo kaybına yönelik obezite cerrahisinin vitamin emilimini engellediği bilinmektedir.
Bir meta-analiz, obezite ameliyatı geçiren kişilerin %27'sinin B1 vitamini eksikliği yaşadığını bildirdi.
Tarih
Daha fazla bilgi: Vitamin § Tarihçesi
Tiamin, izole edilen suda çözünen vitaminlerden ilkiydi.
İnsanlarda ve tavuklarda yapılan ilk gözlemler, öncelikle cilalanmış beyaz pirinçten oluşan diyetlerin beriberiye neden olduğunu göstermişti, ancak bunu daha önce bilinmeyen bir temel besin maddesinin yokluğuna bağlamamıştı.
1884 yılında, Japon İmparatorluk Donanması'nda genel cerrah olan Takaki Kanehiro, beriberi için önceki mikrop teorisini reddetti ve bunun yerine hastalığın beslenme yetersizliğinden kaynaklandığını öne sürdü.
Bir donanma gemisinde diyetini değiştirirken, yalnızca beyaz pirinçten oluşan diyeti arpa, et, süt, ekmek ve sebze içeren bir diyetle değiştirmenin, dokuz aylık bir deniz yolculuğunda beriberi'yi neredeyse ortadan kaldırdığını keşfetti.
Ancak Takaki, başarılı diyete pek çok yiyecek eklemişti ve o zamanlar vitaminler bilinmediğinden, bunun faydasını yanlış bir şekilde artan protein alımına bağladı.
Donanma bu kadar pahalı bir diyet geliştirme programının gerekliliği konusunda ikna olmamıştı ve 1904-5 Rus-Japon savaşı sırasında bile birçok erkek beriberiden ölmeye devam etti.
1905 yılında pirinç kepeğinde (beyaz pirinçten cilalanarak uzaklaştırılan) ve arpa kepeğinde anti-beriberi faktörünün keşfedilmesinden sonra Takaki'nin deneyi ödüllendirilmedi. Japon soyluluk sisteminde baron yapıldı ve ardından kendisine sevgiyle "Arpa Baronu" denildi.
Tahılla özel bir bağlantı, 1897'de Hollanda Doğu Hint Adaları'nda askeri doktor olan Christiaan Eijkman tarafından yapıldı. Eijkman, pişmiş, cilalanmış pirinçten oluşan bir diyetle beslenen kümes hayvanlarının, pirinç cilalama işleminin durdurulmasıyla tersine çevrilebilecek felç geliştirdiğini keşfetti.
Beriberi'yi pirinçteki yüksek nişasta seviyesinin toksik olmasına bağladı.
Pirinç cilalarında bulunan bir bileşikle toksisitenin giderildiğine inanıyordu.
Gerrit Grijns adlı bir çalışan, 1901'de aşırı cilalı pirinç tüketimi ile beriberi arasındaki bağlantıyı doğru bir şekilde yorumladı:
Pirincin, tanenin dış katmanlarında cilalanarak ortadan kaldırılan önemli bir besin maddesi içerdiği sonucuna vardı.
Eijkman, gözlemleri vitaminlerin keşfine yol açtığı için 1929'da Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'ne layık görüldü.
1910 yılında, Tokyo Imperial Üniversitesi'nden Japon tarım kimyacısı Umetaro Suzuki, pirinç kepeğinden suda çözünür bir tiamin bileşiği izole etti ve buna aberik asit adını verdi. (Daha sonra adını Orizanin olarak değiştirdi).
Bileşiğin yalnızca beriberi karşıtı bir faktör olduğunu değil, aynı zamanda insan beslenmesi için de gerekli olduğunu belirtti; ancak bu bulgu Japonya dışında tanıtım yapamadı çünkü bileşiğin yeni bir bulgu olduğu iddiası, yayının Japoncadan Almancaya çevirisinde ihmal edildi.
1911'de Polonyalı biyokimyacı Casimir Funk, antinöritik maddeyi pirinç kepeğinden (modern tiamin) izole etti ve buna "vitamin" adını verdi (bir amino grubu içerdiğinden dolayı).
Ancak Funk kimyasal yapısını tam olarak karakterize edemedi.
Hollandalı kimyagerler Barend Coenraad Petrus Jansen ve en yakın işbirlikçisi Willem Frederik Donath, 1926'da yapısı Robert Runnels Williams tarafından 1934'te belirlenen aktif maddeyi izole edip kristalleştirmeye devam etti.
Tiamin, Williams ekibi tarafından "tiyo" (kükürt içeren anlamına gelir) ve "vitamin"in birleşimi olarak adlandırıldı.
"Vitamin" terimi Funk yoluyla dolaylı olarak tiaminin amin grubundan gelmektedir (gerçi o zamana kadar vitaminlerin her zaman amin olmadığı biliniyordu, örneğin C vitamini).
Tiamin ayrıca 1936'da Williams grubu tarafından sentezlendi.
Oxford'dan Sir Rudolph Peters, tiamin eksikliğinin nasıl beriberinin patolojik-fizyolojik semptomlarına yol açtığını anlamak için güvercinleri kullandı.
Yalnızca cilalanmış pirinçle beslenen güvercinlerde, kafanın geri çekilmesiyle karakterize edilen bir durum olan opisthotonos gelişti.
Tedavi edilmezse hayvanlar birkaç gün sonra öldü.
Opisthotonos'tan sonra tiaminin uygulanmasının 30 dakika içinde tamamen iyileşmeye yol açtığı gözlemlendi.
Tiamin tedavisinden önce ve sonra güvercinlerin beyninde hiçbir morfolojik değişiklik görülmediğinden Peters, biyokimyasal kaynaklı yaralanma kavramını ortaya attı.
1937'de Lohmann ve Schuster, difosforile tiamin türevi TPP'nin piruvatın oksidatif dekarboksilasyonu için gerekli bir kofaktör olduğunu gösterdi.
Molar kütle: 265,36 g·mol−1
XLogP3-AA: 1
Hidrojen Bağı Donör Sayısı: 2
Hidrojen Bağı Alıcı Sayısı: 5
Dönebilen Bağ Sayısı: 4
Tam Kütle: 265.11230735 g/mol
Monoizotopik Kütle: 265.11230735 g/mol
Topolojik Kutupsal Yüzey Alanı: 104Ų
Ağır Atom Sayısı: 18
Karmaşıklık: 269
Kovalent Bağlı Birim Sayısı: 1
Bileşik Kanonikleştirilmiş: Evet
Tiamin veya B1 vitamini, bazı gıdalarda doğal olarak bulunan, gıdalara eklenen ve takviye olarak satılan, suda çözünebilen bir vitamindir.
Tiamin, çeşitli hücrelerin büyümesinde ve fonksiyonunda hayati bir rol oynar.
Karaciğerde yalnızca küçük miktarlar depolanır, bu nedenle tiamin açısından zengin gıdaların günlük olarak alınması gerekir.
Tiamin eksikliğinin semptomları ilk olarak Çin tıbbının eski metinlerinde kaydedilmiş olmasına rağmen, 19. yüzyılın sonlarına kadar semptomlar diyetle bağlantılı değildi.
1884'te Japon bir doktor, denizdeyken aylarca yalnızca pirinçten oluşan sınırlı bir diyetle beslenen Japon denizciler arasında çok yüksek hastalık ve ölüm oranlarına dikkat çekti.
Tam tahıllar, etler, fasulye ve sebzelerden oluşan daha çeşitli bir diyet uygulandığında hastalık ve ölüm oranları neredeyse ortadan kalktı.
Aynı sıralarda iki Hollandalı bilim adamı, beyaz cilalı pirinçle beslenen tavuklarda bacak felci geliştiğini, oysa kahverengi cilasız pirinçle beslenen tavuklarda gelişmediğini gözlemledi.
Gözlemleri, pirincin cilalamayla ortadan kaldırılan dış katmanlarında bulunan tiaminin keşfedilmesine yol açtı.
Tiamin (B1 vitamini) birçok gıdada bulunur ve düşük tiamin, beriberi, bazı sinir hastalıkları ve Wernicke-Korsakoff sendromunu (WKS) tedavi etmek için kullanılır.
Tiamin vücudumuzun karbonhidratları doğru şekilde kullanabilmesi için gereklidir. Aynı zamanda uygun sinir fonksiyonunun korunmasına da yardımcı olur.
Tiamin, maya, tahıl taneleri, fasulye, fındık ve et gibi gıdalarda bulunur. Genellikle diğer B vitaminleriyle birlikte kullanılır ve birçok B vitamini kompleksi ürününde bulunur.
İnsanlar, beriberi ve sinir iltihabı (nevrit) dahil olmak üzere düşük tiamin seviyelerine bağlı durumlar için tiamin alırlar.
Tiamin ayrıca sindirim sorunları, diyabetik sinir ağrısı, kalp hastalığı ve diğer rahatsızlıklar için de kullanılır, ancak bu diğer kullanımları destekleyen iyi bir bilimsel kanıt yoktur.
Tiamin, sırasıyla 3, 4 ve 5 pozisyonlarında (4-amino-2-metilpirimidin-5-il)metil, metil ve 2-hidroksietil gruplarıyla ikame edilmiş 1,3-tiyazol-3-yum olan birincil bir alkoldür.
Tiaminin bir insan metaboliti, bir Saccharomyces cerevisiae metaboliti, bir Escherichia coli metaboliti ve bir fare metaboliti olarak rolü vardır.
Tiamin birincil alkol ve B1 vitaminidir.
Tiamin, bir tiaminin (2+) konjuge bazıdır.
B1 vitamini olarak da bilinen tiamin veya tiamin, C12H17N4OS kimyasal formülüne sahip renksiz bir bileşiktir.
Tiamin suda çözünür ve alkolde çözünmez.
Tiamin ısıtılırsa ayrışır.
Tiamin ilk olarak Japonya'da Umetaro Suzuki tarafından pirinç kepeğinin Beriberi hastalarını nasıl iyileştirdiğini araştırırken keşfedildi.
Tiamin, hücre içi glikoz metabolizmasında anahtar rol oynar ve tiaminin, glikoz ve insülinin arteriyel düz kas hücresi proliferasyonu üzerindeki etkisini inhibe ettiği düşünülmektedir.
Tiamin, vücudun karbonhidratları ve yağları enerjiye dönüştürmesine yardımcı olmada önemli bir rol oynar.
Normal büyüme ve gelişme için gereklidir ve kalbin, sinir ve sindirim sistemlerinin düzgün işleyişinin korunmasına yardımcı olur.
Tiamin vücutta depolanamaz; ancak vitamin emildikten sonra kas dokusunda yoğunlaşır.
Tiamin, B vitamini ailesine ait, antioksidan, eritropoietik, duygudurum düzenleyici ve glukoz düzenleyici aktivitelere sahip, ısıya dayanıklı ve suda çözünebilen esansiyel bir vitamindir.
Tiamin, aktif bir koenzim olan tiamin pirofosfatı oluşturmak için adenozin trifosfat (ATP) ile reaksiyona girer.
Tiamin pirofosfat, karbonhidrat metabolizmasındaki piruvat dehidrojenaz ve alfa-ketoglutaratın eylemleri ve pentoz fosfat yolunda önemli bir rol oynayan bir enzim olan transketolazın eylemleri için gereklidir.
Tiamin, hücre içi glikoz metabolizmasında önemli bir rol oynar ve glikoz ve insülinin arteriyel düz kas hücresi çoğalması üzerindeki etkisini engelleyebilir.
Tiamin ayrıca kurşun kaynaklı lipid peroksidasyonunu inhibe ederek kurşun toksisitesine karşı da koruma sağlayabilir.
Tiamin ve B1 vitamini olarak da bilinen tiamin, vücutta üretilemeyen, temel bir mikro besin olan bir vitamindir.
Tiamin gıdalarda bulunur ve ticari olarak bir besin takviyesi veya ilaç olarak sentezlenir.
Tiaminin besin kaynakları arasında tam tahıllar, baklagiller ve bazı et ve balık bulunur.
Tahıl işleme, tiamin içeriğinin çoğunu ortadan kaldırır, bu nedenle birçok ülkede tahıllar ve unlar tiamin ile zenginleştirilir.
Beriberi ve Wernicke ensefalopatisi de dahil olmak üzere tiamin eksikliğini ve bundan kaynaklanan bozuklukları tedavi etmek ve önlemek için takviyeler ve ilaçlar mevcuttur.
Diğer kullanımlar akçaağaç şurubu idrar hastalığının ve Leigh sendromunun tedavisini içerir.
Tipik olarak ağız yoluyla alınırlar, ancak aynı zamanda intravenöz veya intramüsküler enjeksiyon yoluyla da verilebilirler.
Tiamin takviyeleri genellikle iyi tolere edilir.
Enjeksiyonla tekrarlanan dozlar verildiğinde anafilaksi dahil alerjik reaksiyonlar meydana gelebilir.
Tiamin, glikoz, amino asitler ve lipitler de dahil olmak üzere metabolizma için gereklidir.
Tiamin, Dünya Sağlık Örgütü'nün Temel İlaçlar Listesi'nde yer almaktadır.
Tiamin jenerik bir ilaç olarak ve reçetesiz satılan bir ilaç olarak mevcuttur.
Kimya
Tiamin renksiz bir organosülfür bileşiğidir.
Yapısı bir metilen köprüsü ile bağlanan bir aminopirimidin ve bir tiazolyum halkasından oluşur.
Tiyazol, metil ve hidroksietil yan zincirlerle ikame edilir.
Tiamin su, metanol ve gliserolde çözünür ve daha az polar organik çözücülerde pratik olarak çözünmez.
Tiamin bir katyondur ve genellikle klorür tuzu olarak sağlanır.
Amino grubu başka asitlerle ek tuzlar oluşturabilir.
Tiamin asidik pH'ta stabildir, ancak alkali çözeltilerde ve ısıya maruz kaldığında kararsızdır.
Tiamin, Maillard tipi reaksiyonlarda güçlü bir şekilde reaksiyona girer
1936'daki ilk toplam sentezde, etil 3-etoksipropanoat, asetamidin ile reaksiyona girdiğinde ikame edilmiş bir pirimidin oluşturan bir ara dikarbonil bileşiği verecek şekilde etil formatla işlendi.
Hidroksil grubunun bir amino grubuna dönüştürülmesi, önce fosfor oksiklorür kullanılarak klorür türevine, ardından amonyakla işleme tabi tutularak nükleofilik aromatik ikame yoluyla gerçekleştirildi.
Etoksi grubu daha sonra hidrobromik asit kullanılarak bir bromo türevine dönüştürüldü ve burada tiaminin (dibromid tuzu olarak) 4-metil-5-(2-hidroksietil)tiyazol kullanılarak bir alkilasyon reaksiyonunda oluşturulduğu son aşama için hazır hale getirildi.
Fonksiyonlar
Tiamin fosfat türevleri birçok hücresel süreçte rol oynar.
En iyi karakterize edilmiş formu, şekerlerin ve amino asitlerin katabolizmasında yer alan bir koenzim olan tiamin pirofosfattır (TPP).
Beş doğal tiamin fosfat türevi bilinmektedir: tiamin monofosfat (ThMP), tiamin difosfat (ThDP), bazen tiamin pirofosfat (TPP), tiamin trifosfat (ThTP), adenosin tiamin trifosfat (AThTP) ve adenosin tiamin difosfat (AThDP) olarak da adlandırılır.
Tiamin difosfatın koenzim rolü iyi bilinmesine ve kapsamlı bir şekilde karakterize edilmesine rağmen, tiamin ve türevlerinin koenzim dışı etkisi, tiamin difosfatın katalitik etkisini kullanmayan, yakın zamanda tanımlanmış bir dizi proteine bağlanma yoluyla gerçekleştirilebilir.
Tiamin difosfat
ThMP'nin bilinen herhangi bir fizyolojik rolü yoktur. ThPP fizyolojik olarak önemlidir.
→ ThDP + AMP reaksiyonuna göre tiamin difosfokinaz enzimi tarafından katalize edilir .
ThDP, iki karbonlu birimlerin transferini ve özellikle 2-oksoasitlerin (alfa-keto asitler) dehidrojenasyonunu (dekarboksilasyonu ve ardından koenzim A ile konjugasyonu) katalize eden çeşitli enzimler için bir koenzimdir.
- Çoğu türde mevcut
- piruvat dehidrojenaz ve 2-oksoglutarat dehidrojenaz (aynı zamanda α-ketoglutarat dehidrojenaz olarak da adlandırılır)
- dallı zincirli α-keto asit dehidrojenaz
- 2-hidroksifitanoil-CoA liyaz
- transketolaz
- Bazı türlerde bulunur:
- piruvat dekarboksilaz (mayada)
- birkaç ek bakteriyel enzim
Transketolaz, piruvat dehidrojenaz (PDH) ve 2-oksoglutarat dehidrojenaz (OGDH) enzimlerinin tümü karbonhidrat metabolizmasında önemlidir.
Sitozolik enzim transketolaz, pentoz şekerleri deoksiriboz ve ribozun biyosentezi için ana yol olan pentoz fosfat yolunda önemli bir oyuncudur.
Mitokondriyal PDH ve OGDH, hücre için ana enerji formu olan adenozin trifosfatın (ATP) üretilmesiyle sonuçlanan biyokimyasal yolların bir parçasıdır.
PDH glikolizi sitrik asit döngüsüne bağlarken, OGDH tarafından katalize edilen reaksiyon sitrik asit döngüsünde hız sınırlayıcı bir adımdır.
Sinir sisteminde PDH ayrıca bir nörotransmitter olan asetilkolin üretiminde ve miyelin sentezinde rol oynar.
Tiamin trifosfat
ThTP uzun süredir tiaminin spesifik bir nöroaktif formu olarak kabul ediliyordu ve bu durum tam olarak anlaşılmamış olsa da, memelilerin ve diğer hayvanların nöronlarındaki klorür kanallarında rol oynuyordu.
Bununla birlikte, ThTP'nin bakterilerde, mantarlarda, bitkilerde ve hayvanlarda mevcut olduğu ve bunun çok daha genel bir hücresel rol oynadığı gösterilmiştir.
Özellikle E. coli'de amino asit açlığına tepki olarak rol oynadığı görülüyor.
Adenozin tiamin trifosfat
AThTP, karbon açlığının bir sonucu olarak biriktiği Escherichia coli'de mevcuttur.
E. coli'de AThTP toplam tiaminin %20'sine kadarını oluşturabilir.
Tiamin ayrıca mayalarda, yüksek bitkilerin köklerinde ve hayvan dokularında daha az miktarda bulunur.
Adenozin tiamin difosfat
AThDP omurgalı karaciğerinde küçük miktarlarda bulunur, ancak rolü hala bilinmemektedir.
Biyosentez
Tiamin biyosentezi bakterilerde, bazı protozoonlarda, bitkilerde ve mantarlarda meydana gelir.
Tiyazol ve pirimidin kısımları ayrı ayrı biyosentezlenir ve daha sonra tiamin-fosfat sentazın (EC 2.5.1.3) etkisiyle tiamin monofosfat (ThMP) oluşturmak üzere birleştirilir.
Pirimidin halka sistemi, kofaktör olarak S-adenosil metiyonin kullanan, demir-kükürt proteinlerinin radikal SAM süper ailesindeki bir enzim olan fosfometilpirimidin sentaz tarafından katalize edilen EC 4.1.99.17 reaksiyonunda oluşturulur.
Başlangıç malzemesi, üründe gösterilen mavi, yeşil ve kırmızı parçaları içeren radikal ara maddeler aracılığıyla yeniden düzenleme reaksiyonuna giren 5-aminoimidazol ribotiddir.
Tiyazol halkası, tiyazol sentaz tarafından katalize edilen EC 2.8.1.10 reaksiyonunda oluşturulur.
Nihai öncüler 1-deoksi-D-ksilüloz 5-fosfat, 2-iminoasetat ve ThiS adı verilen bir kükürt taşıyıcı proteindir.
Bunlar ek bir protein bileşeni olan ThiG'nin etkisiyle birleştirilir.
ThMP'yi oluşturmanın son adımı, kendisi de bir kinaz olan fosfometilpirimidin kinazın bir ürünü olan fosfo metil pirimidinin pirofosfat türevi ile EC 2.7.4.7 reaksiyonu yoluyla reaksiyona giren tiyazol ara maddesinin dekarboksilasyonunu içerir.
Biyosentetik yollar organizmalar arasında farklılık gösterebilir.
E. coli ve diğer enterobakterilerde, ThMP, bir tiamin-fosfat kinaz tarafından kofaktör tiamin difosfata (ThDP) fosforile edilebilir. (ThMP + ATP → ThDP + ADP, EC 2.7.4.16)
Çoğu bakteride ve ökaryotlarda, ThMP tiamine hidrolize edilir ve bu daha sonra tiamin difosfokinaz ile ThDP'ye pirofosforilasyon olabilir. (tiamin + ATP → ThDP + AMP, EC 2.7.6.2)
Biyosentetik yollar riboswitchler tarafından düzenlenir.
Hücrede yeterli tiamin mevcutsa tiamin, yolda gerekli olan enzimler için mRNA'lara bağlanır ve bunların translasyonunu engeller.
Tiamin yoksa inhibisyon olmaz ve biyosentez için gerekli enzimler üretilir.
Spesifik riboswitch, TPP riboswitch (veya ThDP), hem ökaryotik hem de prokaryotik organizmalarda tanımlanan tek riboswitch'tir.
Endüstriyel sentez
Benfotiamin, fursultiamin, sulbutiamin ve B1 Vitamini analoglarında listelenen diğerleri tiaminin sentetik türevleridir ve bunlardan bazıları bazı ülkelerde diyabetik nöropati ve diğer sağlık durumlarının tedavisi için ilaç veya reçetesiz besin takviyesi olarak kullanılmak üzere onaylanmıştır.
Tıbbi kullanımlar
Doğum öncesi takviyesi
Hamile veya emziren kadınlar, özellikle üçüncü trimesterde tiaminin tercihen fetüse ve plasentaya gönderilmesi nedeniyle daha fazla tiamine ihtiyaç duyar.
Emziren kadınlar için tiamin, annede tiamin eksikliğine yol açsa bile anne sütüne geçer.
Tiamin sadece mitokondriyal membran gelişimi için değil aynı zamanda sinaptozomal membran fonksiyonu için de önemlidir.
Tiaminin ayrıca, tiamin eksikliğinin bebek beyninin zayıf gelişiminde ani bebek ölümü sendromuna (SIDS) yol açabilecek bir rol oynadığı öne sürülmüştür.
Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), RDA'lar yerine Nüfus Referans Alımları (PRI'lar) ve EAR'lar yerine Ortalama Gereksinimler ile birlikte Beslenme Referans Değerleri olarak kolektif bilgi kümesine atıfta bulunur.
AI ve UL, Amerika Birleşik Devletleri'ndekiyle aynı şekilde tanımlanır.
Kadınlar (hamile veya emzirenler dahil), erkekler ve çocuklar için PRI, tüketilen megajoule (MJ) enerji başına 0,1 mg tiamindir.
Dönüşüm 1 MJ = 239 kcal olduğuna göre 2390 kilokalori tüketen bir yetişkinin 1,0 mg tiamin tüketmesi gerekir.
Bu ABD RDA'sından biraz daha düşüktür.
EFSA aynı güvenlik sorusunu inceledi ve ayrıca tiamin için bir UL belirlemek için yeterli kanıt bulunmadığı sonucuna vardı.
Kaynaklar
Tiamin çok çeşitli işlenmiş ve bütün gıdalarda bulunur.
Tam tahıllar, baklagiller, domuz eti, meyveler ve maya zengin kaynaklardır.
Yeterli mikro besin alımına yardımcı olmak için hamile kadınlara sıklıkla günlük doğum öncesi multivitamin almaları tavsiye edilir.
Mikro besin bileşimleri farklı vitaminler arasında farklılık gösterse de, tipik bir doğum öncesi vitamini yaklaşık 1,5 mg tiamin içerir.
Antagonistler
Gıdalardaki tiamin çeşitli yollarla parçalanabilir. Gıdalara genellikle koruyucu olarak eklenen sülfitler, yapıdaki metilen köprüsündeki tiamine saldırarak pirimidin halkasını tiyazol halkasından ayırır.
Asidik koşullar altında bu reaksiyonun hızı artar.
Tiamin, termolabil tiaminazlar (çiğ balık ve kabuklu deniz ürünlerinde bulunur) tarafından parçalanır.
Bazı tiaminazlar bakteriler tarafından üretilir.
Bakteriyel tiaminazlar, aktive edilmeden önce membrandan ayrışması gereken hücre yüzeyi enzimleridir; ayrışma asidik koşullar altında geviş getiren hayvanlarda meydana gelebilir.
İşkembe bakterileri ayrıca sülfatı sülfite indirger, bu nedenle diyetle yüksek miktarda sülfat alımı tiamin-antagonistik aktivitelere sahip olabilir.
Bitki tiamin antagonistleri ısıya dayanıklıdır ve hem orto- hem de para-hidroksifenoller halinde bulunurlar.
Bu antagonistlerin bazı örnekleri kafeik asit, klorojenik asit ve tanik asittir.
Bu bileşikler, tiazol halkasını oksitlemek için tiamin ile etkileşime girer, böylece emilemez hale gelir.
İki flavonoid, quercetin ve rutin de tiamin antagonistleri olarak suçlanmıştır.
Gıda takviyesi
Bazı ülkeler, buğday, pirinç veya mısır (mısır) gibi tahıl gıdalarının işlenmesinin vitamin içeriğini düşürmesi nedeniyle takviye edilmesini zorunlu tutar veya tavsiye eder.
Şubat 2022 itibarıyla, çoğunluğu Kuzey ve Sahra Altı Afrika'da olmak üzere 59 ülke, buğday, pirinç veya mısırın tiamin veya tiamin mononitratla zenginleştirilmesini zorunlu kılıyor.
Öngörülen miktarlar 2,0 ila 10,0 mg/kg aralığındadır.
İlave 18 ülkede gönüllü bir zenginleştirme programı bulunmaktadır.
Örneğin Hindistan hükümeti "maida" (beyaz) ve "atta" (tam buğday) unları için 3,5 mg/kg önermektedir.
Emilim, metabolizma ve atılım
Gıdadaki tiamin fosfat esterleri ince bağırsağın üst kısmındaki alkalin fosfataz tarafından tiamine hidrolize edilir. Düşük konsantrasyonlarda emilim süreci taşıyıcı aracılıdır.
Daha yüksek konsantrasyonlarda emilim pasif difüzyon yoluyla da gerçekleşir.
Aktif taşıma alkol tüketimi veya folat eksikliği nedeniyle engellenebilir.
Serumdaki tiaminin çoğunluğu proteinlere, özellikle de albümine bağlıdır.
Kandaki toplam tiaminin yaklaşık %90'ı eritrositlerdedir.
Sıçan serumunda tiamin bağlayıcı protein (TBP) adı verilen spesifik bir bağlayıcı protein tanımlanmıştır ve tiaminin doku dağıtımı için önemli olan, hormonla düzenlenen bir taşıyıcı protein olduğuna inanılmaktadır.
Tiaminin kan hücreleri ve diğer dokular tarafından alımı, aktif taşıma ve pasif difüzyon yoluyla gerçekleşir.
Hücre içi tiaminin yaklaşık %80'i fosforile edilir ve çoğu proteinlere bağlanır.
SLC19A2 ve SLC19A3 genleri tarafından kodlanan taşıyıcı proteinlerin SLC gen ailesinin iki üyesi, tiamin taşıma kapasitesine sahiptir.
Bazı dokularda tiamin alımı ve salgılanmasına, Na+'ya ve hücre içi proton gradyanına bağlı çözünebilir bir tiamin taşıyıcının aracılık ettiği görülmektedir.
Tiaminin insan deposu yaklaşık 25 ila 30 mg'dır ve en yüksek konsantrasyonlar iskelet kası, kalp, beyin, karaciğer ve böbreklerde bulunur.
ThMP ve serbest (fosforile edilmemiş) tiamin, plazmada, sütte, beyin omurilik sıvısında ve tahminen tüm hücre dışı sıvıda bulunur.
Yüksek oranda fosforile edilmiş tiamin formlarının aksine, ThMP ve serbest tiamin, hücre zarlarını geçme yeteneğine sahiptir.
Kalsiyum ve magnezyumun tiaminin vücuttaki dağılımını etkilediği ve magnezyum eksikliğinin tiamin eksikliğini ağırlaştırdığı gösterilmiştir.
İnsan dokularındaki tiamin içeriği diğer türlere göre daha azdır.
Tiamin ve metabolitleri (2-metil-4-amino-5-pirimidin karboksilik asit, 4-metil-tiazol-5-asetik asit ve diğerleri) esas olarak idrarla atılır.
Eksiklik
Tiamin eksikliğinin spesifik olmayan belirtileri arasında halsizlik, kilo kaybı, sinirlilik ve kafa karışıklığı yer alır.
Tiamin eksikliğinin neden olduğu iyi bilinen bozukluklar arasında beriberi, Wernicke-Korsakoff sendromu, optik nöropati, Leigh hastalığı, Afrika mevsimsel ataksisi (veya Nijerya mevsimsel ataksisi) ve merkezi pontin miyelinolizi yer alır.
Batı ülkelerinde kronik alkolizm ikincil bir nedendir.
Ayrıca yaşlı yetişkinler, HIV/AIDS veya diyabet hastaları ve bariatrik cerrahi geçirmiş kişiler de risk altındadır.
Değişen derecelerde tiamin eksikliği, yüksek dozda diüretiklerin uzun süreli kullanımıyla ilişkilendirilmiştir.
Tarih
Daha fazla bilgi: Vitamin § Tarihçesi
Tiamin, 1910'da izole edilen suda çözünen vitaminlerden ilkiydi.
Bundan önce, insanlarda ve tavuklarda yapılan gözlemler, öncelikle cilalanmış beyaz pirinçten oluşan diyetlerin "beriberi" hastalığına neden olduğunu göstermişti, ancak bunu daha önce bilinmeyen bir temel besin maddesinin yokluğuna bağlamamıştı.
1884 yılında Japon donanmasında genel cerrah olan Takaki Kanehiro, beriberi için önceki mikrop teorisini reddetti ve bunun yerine hastalığın beslenme yetersizliğinden kaynaklandığını öne sürdü.
Bir donanma gemisinde diyetini değiştirirken, beyaz pirinçten oluşan diyeti arpa, et, süt, ekmek ve sebze içeren bir diyetle değiştirmenin, dokuz aylık bir deniz yolculuğunda beriberi'yi neredeyse ortadan kaldırdığını keşfetti.
Ancak Takaki, başarılı diyete pek çok gıda eklemişti ve o zamanlar vitaminler bilinmeyen maddeler olduğundan, bunun faydasını hatalı bir şekilde artan protein alımına bağladı.
Donanma, bu kadar pahalı bir diyet iyileştirme programının gerekliliği konusunda ikna olmamıştı ve 1904-5 Rus-Japon savaşı sırasında bile birçok erkek beriberiden ölmeye devam etti. 1905 yılında, pirinç kepeğinde (beyaz pirincin parlatılmasıyla ortadan kaldırılmış) ve arpa kepeğinde anti-beriberi faktörünün keşfedilmesinden sonra, Takaki'nin deneyi, onu Japon soyluluk sisteminde bir baron yaparak ödüllendirmiş ve daha sonra kendisine sevgiyle çağrılmıştır. "Arpa Baronu".
Tahılla özel bir bağlantı, 1897'de Hollanda Hint Adaları'nda askeri doktor olan Christiaan Eijkman tarafından yapıldı. Eijkman, pişmiş, cilalanmış pirinçten oluşan bir diyetle beslenen kümes hayvanlarının felç geliştirdiğini ve bu durumun, pirinç cilalama işleminin durdurulmasıyla tersine çevrilebileceğini keşfetti.
Beriberi'yi pirinçteki yüksek nişasta seviyesinin toksik olmasına bağladı.
Pirinç cilalarında bulunan bir bileşikle toksisitenin giderildiğine inanıyordu.
Gerrit Grijns adlı bir çalışan, 1901'de aşırı cilalı pirinç tüketimi ile beriberi arasındaki bağlantıyı doğru bir şekilde yorumladı:
Pirincin, tanenin dış katmanlarında cilalanarak ortadan kaldırılan önemli bir besin maddesi içerdiği sonucuna vardı.
Eijkman, gözlemleri vitaminlerin keşfine yol açtığı için 1929'da Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'ne layık görüldü.
1910 yılında, Tokyo Imperial Üniversitesi'nden Japon tarım kimyacısı Umetaro Suzuki, ilk olarak pirinç kepeğinden suda çözünebilen bir tiamin bileşiğini izole etti ve buna aberik asit adını verdi (daha sonra Orizanin olarak yeniden adlandırdı).
Makalede bileşiğin sadece anti beri-beri faktörü değil, aynı zamanda insan için temel besin maddesi olduğunu da açıkladı; ancak bu bulgu Japonya dışında tanıtım yapamadı çünkü bileşiğin yeni bir bulgu olduğu iddiası Japonca'dan yapılan çeviride çıkarılmıştı. Almanca'ya.
1911'de Polonyalı biyokimyacı Casimir Funk, antinöritik maddeyi pirinç kepeğinden (modern tiamin) izole etti ve buna "vitamin" adını verdi (bir amino grubu içerdiğinden dolayı).
Ancak Funk kimyasal yapısını tam olarak karakterize edemedi.
Hollandalı kimyagerler Barend Coenraad Petrus Jansen ve en yakın işbirlikçisi Willem Frederik Donath, 1926'da yapısı Robert Runnels Williams tarafından 1934'te belirlenen aktif maddeyi izole edip kristalleştirmeye devam etti.
Tiamin, Williams ekibi tarafından "tiyo" veya "kükürt içeren vitamin" olarak adlandırıldı; "vitamin" terimi dolaylı olarak Funk yoluyla tiaminin amin grubundan geliyordu (1936'da bu zamana kadar vitaminler biliniyordu). her zaman aminler (örneğin C vitamini) olmayabilir.
Tiamin, 1936'da Williams grubu tarafından sentezlendi.
Tiamin ilk olarak "anörin" (anti-nöritik vitamin için) olarak adlandırıldı.
Oxford'dan Sir Rudolph Peters, tiamin eksikliğinin beriberinin patolojik-fizyolojik semptomlarına nasıl yol açabileceğini anlamak için tiamin eksikliği olan güvercinleri bir model olarak tanıttı.
Gerçekten de, güvercinleri cilalı pirinçle beslemek, opisthotonos adı verilen, kolayca fark edilebilen bir baş geri çekme davranışına yol açar.
Tedavi edilmezse hayvanlar birkaç gün sonra öldü.
Opisthotonos aşamasında tiaminin uygulanması 30 dakika içinde tam bir iyileşmeye yol açtı.
Tiamin tedavisinden önce ve sonra güvercinlerin beyninde hiçbir morfolojik değişiklik gözlemlenmediğinden Peters, biyokimyasal lezyon kavramını ortaya attı.
Lohman ve Schuster (1937), difosforile edilmiş tiamin türevinin (tiamin difosfat, ThDP), piruvatın oksidatif dekarboksilasyonu için gerekli bir kofaktör olduğunu gösterdiğinde, tiaminin hücre içindeki etki mekanizması olan piruvat dehidrojenaz tarafından katalize edildiği artık bilinen bir reaksiyondur. metabolizma açıklanmış gibi görünüyordu.
Şu anda bu görüş aşırı basitleştirilmiş gibi görünüyor: piruvat dehidrojenaz, kofaktör olarak tiamin difosfat gerektiren birkaç enzimden yalnızca biridir; dahası o zamandan bu yana başka tiamin fosfat türevleri de keşfedildi ve bunlar aynı zamanda tiamin eksikliği sırasında gözlemlenen semptomlara da katkıda bulunabilir.
Son olarak, ThDP'nin tiamin kısmının, tiyazol halkasının 2. pozisyonundaki proton ikamesi yoluyla koenzim fonksiyonunu uyguladığı mekanizma, 1958'de Ronald Breslow tarafından aydınlatıldı.
Tiamin (tiamin) veya B1 vitamini, bazı gıdalarda doğal olarak bulunan, gıdalara eklenen ve takviye olarak satılan, suda çözünebilen bir vitamindir. Tiamin, çeşitli hücrelerin büyümesinde ve fonksiyonunda hayati bir rol oynar.
Karaciğerde yalnızca küçük miktarlar depolanır, bu nedenle tiamin açısından zengin gıdaların günlük olarak alınması gerekir.
Tiamin eksikliğinin semptomları ilk olarak Çin tıbbının eski metinlerinde kaydedilmiş olmasına rağmen, 19. yüzyılın sonlarına kadar semptomlar diyetle bağlantılı değildi.
1884'te Japon bir doktor, denizdeyken aylarca yalnızca pirinçten oluşan sınırlı bir diyetle beslenen Japon denizciler arasında çok yüksek hastalık ve ölüm oranlarına dikkat çekti.
Tam tahıllar, etler, fasulye ve sebzelerden oluşan daha çeşitli bir diyet uygulandığında hastalık ve ölüm oranları neredeyse ortadan kalktı.
Aynı sıralarda iki Hollandalı bilim adamı, beyaz cilalı pirinçle beslenen tavuklarda bacak felci geliştiğini, oysa kahverengi cilasız pirinçle beslenen tavuklarda gelişmediğini gözlemledi.
Gözlemleri, pirincin cilalamayla ortadan kaldırılan dış katmanlarında bulunan tiaminin keşfedilmesine yol açtı.
Gıda Kaynakları
Tiamin etlerde, balıklarda ve tam tahıllarda doğal olarak bulunur. Tiamin ayrıca ekmeklere, tahıllara ve bebek mamalarına da eklenir.
- Güçlendirilmiş kahvaltılık gevrekler
-Domuz eti
-Balık
-Fasulye, mercimek
-Yeşil bezelye
-Zenginleştirilmiş tahıllar, ekmekler, erişteler, pirinç
-Ay çekirdeği
-Yoğurt
Tiamin birçok gıdada bulunur ve düşük tiamin, beriberi, bazı sinir hastalıkları ve Wernicke-Korsakoff sendromunu (WKS) tedavi etmek için kullanılır.
Tiamin vücudumuzun karbonhidratları doğru şekilde kullanabilmesi için gereklidir.
Tiamin ayrıca uygun sinir fonksiyonunun korunmasına yardımcı olur. Maya, tahıl taneleri, fasulye, fındık ve et gibi gıdalarda bulunur.
Genellikle diğer B vitaminleriyle birlikte kullanılır ve birçok B vitamini kompleksi ürününde bulunur.
İnsanlar, beriberi ve sinir iltihabı (nevrit) dahil olmak üzere düşük tiamin seviyelerine bağlı durumlar için tiamin alırlar.
Ayrıca sindirim sorunları, diyabetik sinir ağrısı, kalp hastalığı ve diğer rahatsızlıklar için de kullanılır, ancak bu diğer kullanımları destekleyen iyi bir bilimsel kanıt yoktur.
Kullanımlar ve Etkililik
Tiamin eksikliğinde etkilidir.
Tiamin'in ağız yoluyla alınması, tiamin eksikliğinin önlenmesine ve tedavi edilmesine yardımcı olur.
Düşük tiamin seviyelerinin neden olduğu bir beyin bozukluğu (Wernicke-Korsakoff sendromu).
Tiaminin IV yoluyla alınması, düşük tiamin seviyeleriyle ilişkili Wernicke-Korsakoff sendromunun (WKS) riskini ve semptomlarını azaltmaya yardımcı olur.
Tiamin sıklıkla alkol kullanım bozukluğu olan kişilerde görülür.
Terapötik Fonksiyon
Enzim kofaktör vitamini, Antinöritik
Genel açıklama
B1 vitamini için tercih edilen isim olan tiamin, vitamin keşif tarihinde önemli bir yere sahiptir çünkü yetersiz tiamin alımından kaynaklanan beriberi, bilinen en eski eksiklik hastalıklarından biriydi.
Biyolojik aktivite
Bu madde için daha önceki bazı isimler arasında anörin, antinöritik faktör, antiberiberi faktörü ve orizamin yer alıyordu. Tiamin, tiamin pirofosfat (TPP) olarak metabolik olarak aktiftir.
TPP, a-keto asitlerin dekarboksilasyonuna katılan bir koenzim olarak işlev görür.
B1 vitamini olarak da bilinen tiamin veya tiamin, C12H17N4OS kimyasal formülüne sahip renksiz bir bileşiktir. Tiamin suda çözünür ve alkolde çözünmez.
Tiamin ısıtılırsa ayrışır.
Tiamin ilk olarak Japonya'da Umetaro Suzuki tarafından pirinç kepeğinin Beriberi hastalarını nasıl iyileştirdiğini araştırırken keşfedildi.
Tiamin, hücre içi glikoz metabolizmasında anahtar rol oynar ve tiaminin, glikoz ve insülinin arteriyel düz kas hücresi proliferasyonu üzerindeki etkisini inhibe ettiği düşünülmektedir.
Tiamin, vücudun karbonhidratları ve yağları enerjiye dönüştürmesine yardımcı olmada önemli bir rol oynar.
Tiamin normal büyüme ve gelişme için gereklidir ve kalbin, sinir ve sindirim sistemlerinin düzgün işleyişinin korunmasına yardımcı olur.
Tiamin vücutta depolanamaz; ancak vitamin emildikten sonra kas dokusunda yoğunlaşır.
Tiamin, Matteuccia struthiopteris, Chlorella vulgaris ve verileri mevcut olan diğer organizmalarda bulunan doğal bir üründür.
Kullanım ve Üretim
B1 vitamini eksikliğinin önlenmesi ve tedavisi
Tıp, beslenme, zenginleştirilmiş unlar.
Genellikle klorür olarak izole edilir
Tiamin hidroklorür ve tiamin mononitrat olarak mevcuttur
B1 vitamini olarak da bilinen tiamin, sekiz temel B vitamininden biridir.
Tiamin, birçok önemli sağlık fonksiyonunda önemli bir rol oynar ve yeterince alınamaması, tiamin eksikliğine yol açabilir.
Bu eksiklik şiddetli ve kronik ise beriberi olarak bilinir.
Tiamin (B1) nedir?
Tiamin, vücudunuzun büyüme, gelişme ve hücresel fonksiyonun yanı sıra yiyecekleri enerjiye dönüştürmesi için ihtiyaç duyduğu bir vitamindir.
Diğer B vitaminleri gibi tiamin de suda çözünür.
Bu, suda çözündüğü ve vücudunuzda depolanmadığı anlamına gelir; dolayısıyla onu düzenli olarak tüketmeniz gerekir.
Aslında vücudunuz herhangi bir zamanda yalnızca yaklaşık 20 günlük tiamin depolayabilir.
Neyse ki tiamin çeşitli gıdalarda doğal olarak bulunur ve diğerlerine zenginleştirme yoluyla eklenir.
Aynı zamanda yaygın olarak multivitaminlere eklenir veya bireysel bir takviye olarak veya B vitamini kompleksinin bir parçası olarak alınır.
Diyetinizde tiamin bulabileceğiniz en iyi yerlerden bazıları aşağıdaki gibi yiyecekleri içerir:
zenginleştirilmiş beyaz pirinç veya yumurtalı erişte
güçlendirilmiş kahvaltılık gevrek
domuz eti
alabalık
Kara fasulye
ay çekirdeği
meşe palamudu kabağı
yoğurt
birçok ticari ekmek çeşidi
Mısır
Yeterince tiamin almamak, 3 hafta gibi kısa bir sürede gerçekleşebilen ve kalbinizi, sinir sisteminizi ve bağışıklık sisteminizi etkileyebilecek tiamin eksikliğine yol açabilir.
Tiamin açısından zengin gıdalara yeterli erişimi olan sağlıklı bireylerde gerçek tiamin eksikliği nadirdir.
Oldukça sanayileşmiş ülkelerde, gerçek tiamin eksikliği yaşayan çoğu insan başka sağlık sorunları veya prosedürleri de yaşamaktadır.
Tiamin (B-1 vitamini) vücudun besinlerden enerji üretmesine yardımcı olur.
Tiamin olarak da bilinen tiamin, hücrelerin büyümesi, gelişmesi ve işlevi için gereklidir.
Çoğu insan yediği yiyeceklerden yeterince tiamin alır.
Tiamin açısından zengin gıdalar arasında maya, baklagiller, domuz eti, esmer pirinç ve ayrıca kahvaltılık gevrekler gibi zenginleştirilmiş gıdalar yer alır.
Ancak tiamin içeren gıdaların ısıtılması tiamin içeriğini azaltabilir.
Tiamin ayrıca genellikle ağızdan takviye olarak da alınabilir.
Tahılların dış katmanlarında ve embriyolarının yanı sıra maya, sığır eti, domuz eti, fındık, tam tahıllar ve baklagillerde yüksek konsantrasyonlarda B1 Vitamini bulunur.
Bunu içeren meyve ve sebzeler arasında karnabahar, karaciğer, portakal, yumurta, patates, kuşkonmaz ve lahana bulunur.
Diğer kaynaklar arasında bira mayası ve siyah şerit pekmezi bulunur.
Kahvaltılık gevrekler ve beyaz un veya beyaz pirinçten yapılan ürünler B vitamini ile zenginleştirilebilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde insanlar B1 vitamini alımlarının yaklaşık yarısını doğal olarak tiamin içeren gıdalardan tüketirken, geri kalanı vitaminle zenginleştirilmiş gıdalardan geliyor.
Yiyecekleri ısıtmak, pişirmek, işlemek ve suda kaynatmak tiamini yok eder. B1 vitamini suda çözündüğü için pişirme suyunda çözünür. Zenginleştirilmemiş beyaz pirinç, kahverengi pirinçte bulunan tiaminin yalnızca onda birini içerecektir.
Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) Diyet Takviyeleri Ofisi (ODS), bir porsiyon zenginleştirilmiş kahvaltı gevreğinin 1,5 miligram (mg) tiamin sağladığını ve bunun günlük önerilen miktarın yüzde 100'ünden fazlasını sağladığını belirtmektedir.
Bir dilim tam buğday ekmeği 0,1 mg yani günlük ihtiyacın yüzde 7'sini içerir.
Peynir, tavuk ve elma tiamin içermez.
Vücutta depolanmadığı için insanların sürekli olarak B1 vitamini kaynağına ihtiyacı vardır. Tiamin günlük diyetin bir parçası olmalıdır.
Faydalar
B1 Vitamini veya tiamin, sinir sistemi, beyin, kaslar, kalp, mide ve bağırsaklardaki komplikasyonları önlemeye yardımcı olur.
Tiamin ayrıca elektrolitlerin kas ve sinir hücrelerine girip çıkmasında da rol oynar.
Tiamin, kalp, sinir ve sindirim sistemi bozukluklarını içeren beriberi gibi hastalıkların önlenmesine yardımcı olur.
Tıpta kullanımları
Düşük B1 vitamini seviyelerini tedavi etmek için tiamin alabilen hastalar arasında, beyin dışındaki sinirlerin iltihaplanması olan periferik nörit veya pellagra olanlar da vardır.
Ülseratif kolit, kalıcı ishal ve iştahsızlık olan kişiler de tiamin alabilir.
Komada olanlara tiamin enjeksiyonu yapılabilir.
Bazı sporcular performanslarını artırmaya yardımcı olmak için tiamin kullanır. Tiamin ABD'de sporcular için yasaklanmış bir madde değildir
Tiamin takviyelerinin yardımcı olabileceği diğer koşullar şunlardır:
-AIDS
-acıyan yara
-katarakt
-glokom ve diğer görme sorunları
-serebellar sendrom, bir tür beyin hasarı
-Rahim ağzı kanseri
-diyabetik ağrı
-stres
-kalp hastalığı
- Tip 2 diyabetli hastalarda böbrek hastalığı
-yol tutması
-zayıflamış bir bağışıklık sistemi.
Tiamin tahıllar, tam tahıllar, et, fındık, fasulye ve bezelye gibi gıdalarda bulunur.
Tiamin, gıdalardaki karbonhidratların vücudun ihtiyaç duyduğu ürünlere parçalanmasında önemlidir.
Tiamin, B1 vitamini eksikliğini tedavi etmek veya önlemek için kullanılır.
Tiamin enjeksiyonu, uzun süreli B1 vitamini eksikliğinden kaynaklanan ciddi bir durum olan beriberi tedavisinde kullanılır.
Ağız yoluyla alınan tiamin (ağızdan) reçetesiz temin edilebilir.
Enjekte edilebilir tiamin bir sağlık uzmanı tarafından verilmelidir.
Tiamin, bu ilaç kılavuzunda listelenmeyen amaçlar için de kullanılabilir.