Тиамин (витамин B1)¶

Тиамин (также известен как витамин B1, старое название — аневрин) — водорастворимое органическое соединение группы витаминов B, относящееся к классу серосодержащих гетероциклических соединений. Молекула тиамина состоит из пиримидинового и тиазолового колец, соединённых метиленовым мостиком. По химической природе это амин, содержащий серу, что и отражено в названии. Тиамин не синтезируется в организме человека в достаточных количествах и должен поступать с пищей; он играет ключевую роль в углеводном обмене и работе нервной системы.

¶Химическая природа и формы

Тиамин существует в нескольких формах:

• Свободный тиамин — водорастворимая форма, присутствующая в растительных продуктах.
• Тиаминпирофосфат (ТПФ, кокарбоксилаза) — основная активная коферментная форма в организме.
• Тиаминтрифосфат — форма, участвующая в передаче нервных импульсов.

В чистом виде тиамин — бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и устойчивые в кислой среде, но разрушающиеся при нагревании в щелочной среде и под действием ультрафиолета. Именно поэтому длительная термическая обработка и добавление соды при приготовлении пищи снижают содержание витамина B1 в продуктах.

¶Биологическая роль

Тиамин выполняет функции кофермента в ряде важнейших ферментативных реакций:

• Декарбоксилирование — участие в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты и α-кетоглутаровой кислоты в цикле Кребса.
• Пентозофосфатный путь — обеспечение клеток энергией и восстановительными эквивалентами.
• Синтез нейромедиаторов — участие в образовании ацетилхолина, влияющего на передачу нервных импульсов.

Дефицит тиамина нарушает энергетический обмен прежде всего в тканях с высоким потреблением глюкозы — нервной, сердечной и мышечной.

¶Суточная потребность и источники

Потребность в тиамине зависит от возраста, пола и энергозатрат: чем больше в рационе углеводов, тем выше нужда в витамине. Ориентировочные нормы:

Основные пищевые источники тиамина:

• цельные злаки, отруби, неочищенный рис, гречка, овсянка;
• бобовые — горох, фасоль, чечевица;
• свинина, печень, почки;
• орехи, семечки подсолнечника;
• дрожжи и пивные дрожжи.

В продуктах животного происхождения тиамин присутствует в свободной форме, в растительных — преимущественно в виде связанных соединений. При помоле зерна значительная часть витамина теряется вместе с оболочкой, поэтому рационы, основанные на белом шлифованном рисе, исторически приводили к массовым заболеваниям.

¶Дефицит и заболевания

Недостаток тиамина вызывает тяжёлые расстройства. Классические формы авитаминоза:

• Бери-бери — заболевание, проявляющееся поражением периферических нервов (сухая форма) либо сердечной недостаточностью и отёками (влажная форма). Было широко распространено в странах Азии, где население питалось полированным рисом.
• Синдром Вернике — Корсакова — неврологическое расстройство, часто связанное с хроническим алкоголизмом, при котором нарушается усвоение тиамина.

Причинами дефицита могут быть не только недостаточное поступление, но и повышенная потребность (беременность, тяжёлые нагрузки, лихорадка), нарушение всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также употребление алкоголя, разрушающего витамин.

¶Гипервитаминоз и безопасность

Тиамин относится к наименее токсичным витаминам. Избыток водорастворимого соединения выводится с мочой, поэтому передозировка при обычном питании практически невозможна. В редких случаях внутривенное введение больших доз вызывает аллергические реакции. Верхний допустимый уровень потребления официально не установлен из-за низкой токсичности.

¶История изучения

В конце XIX века голландский врач Христиан Эйкман, работая в Индонезии, установил связь между питанием полированным рисом и заболеванием бери-бери, за что в 1929 году получил Нобелевскую премию. В 1911 году польский биохимик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей вещество, названное «витамином», и предложил термин «аневрин». Структура тиамина была установлена в 1930-х годах, тогда же разработан его промышленный синтез. В России исследования витаминов проводились в Институте биохимии, а массовое обогащение муки и круп витаминами группы B началось во второй половине XX века.

¶Применение

Тиамин применяется в медицине в виде лекарственных препаратов — таблеток и растворов для инъекций (тиамина хлорид и бромид, кокарбоксилаза). Показания включают гиповитаминоз, невриты, полиневропатии, некоторые формы сердечной недостаточности, алкогольную энцефалопатию. Витамин B1 входит в состав поливитаминных комплексов. В пищевой промышленности тиамин используют для обогащения муки, круп и детского питания.

¶Интересные факты

• Тиамин был первым витамином, для которого установили химическую структуру и получили его синтетически.
• Название «тиамин» происходит от греческого «тион» (сера) и «амин» — из-за наличия аминогруппы.
• Содержание витамина в зерне максимально в зародыше и оболочке, поэтому очищенные крупы бедны тиамином.
• Крепкий чай и кофе содержат вещества, частично разрушающие тиамин при регулярном избыточном употреблении.

Источники: Большая российская энциклопедия; Всемирная организация здравоохранения (нормы потребления витаминов); учебники по биохимии и нутрициологии; исторические публикации о Х. Эйкмане и К. Функе.