Vitamín B1 (tiamín) - FETeV

Vitamín B1 obsahuje rôzne tiamínové zlúčeniny, ktoré sa vyznačujú podobným spôsobom účinku. V prírode sa vyskytuje hlavne metabolicky aktívna forma tiamínfosfát (zlúčenina tiamínu a minerálu fosfor). Okrem toho existujú umelo vyrobené zlúčeniny, ktoré sa primárne používajú v drogách. Tiamín fosfát sa podieľa na dôležitých reakciách energetického metabolizmu. Tiamín preberá ďalšie dôležité úlohy v rámci výmeny informácií medzi nervovými bunkami a pri produkcii určitých neurotransmiterov (acetylcholín, serotonín).

syntéza

Tiamín je substituovaný pyrimidín, ktorý je pripojený k tiazolovému kruhu cez metylénový mostík. Aj malé zmeny v molekule alebo v substituentoch sú spojené so zníženým účinkom vitamínov. V potravinách je tiamín prítomný hlavne v biologicky aktívnej forme ako tiamínpyrofosfát.

Ľudský organizmus dokáže uložiť 25 až 30 mg tiamínu. Najvyššie koncentrácie sa nachádzajú v srdcovom svale, obličkách, pečeni a mozgu. Keď sa spotrebujú vyššie dávky tiamínu, rýchlo sa prekročí väzbová kapacita na proteíny v krvi a tiamín sa vylučuje nezmenený močom.

Tiamín je substituovaný pyrimidín, ktorý je pripojený k tiazolovému kruhu cez metylénový mostík. Toto usporiadanie zaisťuje vysokú štruktúru a ústavnú špecifickosť. Aj malé zmeny v molekule alebo v substituentoch sú spojené so zníženým účinkom vitamínov.

rozpustné vo vode
stabilný v kyslých roztokoch, v neutrálnom a zásaditom prostredí
citlivý na teplo
citlivý na oxidáciu
citlivý na vlhkosť

metabolizmus

V potravinách je tiamín prítomný hlavne v biologicky aktívnej forme ako tiamínpyrofosfát. Absorpcia však nie je možná vo fosforylovanej forme, pretože nepreniká cez membránu. Preto musí byť tiamínpyrofosfát v črevnom lúmene najskôr štiepený pyrofosfatázami. Produkt štiepenia sa potom prostredníctvom nasýtiteľného transportného mechanizmu pri nízkych koncentráciách dostane do epitelu tenkého čreva, zatiaľ čo pri vyšších koncentráciách difunduje.

V epiteli tenkého čreva sa potom znovu fosforyluje na tiamínpyrofosfát. Výtok z črevného epitelu cez časti bazolaterálnej membrány epitelových buniek sa môže uskutočniť až po obnovenej defosforylácii na voľný tiamín.

Asi 75% je v erytrocytoch a 15% v leukocytoch. 10% sa viaže hlavne na albumíny a je transportovaných do cieľového tkaniva. Príjem v bunkách cieľového tkaniva je analogický s intestinálnou absorpciou. Intracelulárna premena na biologicky aktívny tiamínpyrofosfát sa uskutočňuje pomocou enzýmu tiamínkinázy.

Ľudský organizmus dokáže uložiť 25 až 30 mg tiamínu. Biologický polčas je medzi 10 a 18 dňami. Najvyššie koncentrácie sa nachádzajú v srdcovom svale, obličkách, pečeni a mozgu.

Keď sa spotrebujú vyššie dávky tiamínu, rýchlo sa prekročí väzbová kapacita na proteíny v krvi a tiamín sa vylučuje nezmenený močom. 50% vylúčeného množstva je nezmenené a sulfát-esterifikovaný tiamín. Zvyšok pozostáva z mnohých metabolitov, ako je kyselina tiamová a pyramín.

Biologická dostupnosť

Tiamín sa absorbuje v horných častiach tenkého čreva v závislosti od skutočne spotrebovaného množstva. Pri príprave jedla sa rýchlo zničí. Aj pri šetrnej príprave sa vyskytujú priemerné straty okolo 30%. Je to spôsobené citlivosťou na teplo a vzduch, ako aj rozpustnosťou vo vode.

Biologická dostupnosť tiamínu zvyšuje vitamín C, kyselina vínna a kyselina citrónová. Stav je možné určiť meraním koncentrácie tiamínu v plazme. Test aktivity erytrocyt transketolázy (ETKA) a obsah kreatinínu tiamínu sú však viac informatívne.

Biologická dostupnosť tiamínu sa zvyšuje v dôsledku:

vitamín C
Kyselina vínna a citrónová

Biologická dostupnosť klesá kvôli:

Vystavenie teplu, pasterizácia, skladovanie
Nedostatok bielkovín, nedostatok kyseliny listovej
Polyhydroxyfenoly (triesloviny, kyselina chlorogénová)

Funkcie a úlohy

Tiamín fosfát sa podieľa na dôležitých reakciách energetického metabolizmu. Tiamín preberá ďalšie zásadné úlohy pri výmene informácií medzi nervovými bunkami a pri výrobe určitých neurotransmiterov.

V biologicky aktívnej forme je tiamín, ako tiamínpyrofosfát, kofaktorom rôznych enzýmov, ktoré sa podieľajú na výrobe energie, a komplexov viacerých enzýmov.

Transketoláza, najdôležitejší enzým závislý od vitamínu B1, je zapojený do pentózo-fosfátovej dráhy. Tu sa podieľa na premene hexóz a pentóz na pentózový fosfát pre syntézu nukleových kyselín a NADPH2 na syntézu tukov a cholesterolu.

Pyruvátdehydrogenáza a alfa-ketoglutarátdehydrogenáza: oxidačná dekarboxylácia pyruvátu na acetyl-CoA
Alfa-ketokyselinová dehydrogenáza s rozvetveným reťazcom: Dehydrogenázový systém na oxidačnú dekarboxyláciu aminokyselín s rozvetveným reťazcom
Okrem tiamínu ako koenzýmu sú do neho zapojené aj ďalšie kofaktory ako NAD, FAD, koenzým A a liponamid.

Tiamín sa podieľa na vedení a prenose impulzov na udržanie centrálneho a periférneho nervového systému. Pri stimulácii nervov sa uvoľňuje tiamín. Pretože glutamát, acetylcholín, aspartát a kyselina delta-aminomaslová tvoria.

So zvyšujúcou sa koncentráciou glukózy sa zvyšuje aj koncentrácia pokročilých koncových produktov glykozylácie (AGE). Toto sú reakcie aminokyselín s redukujúcimi cukrami (Maillardova reakcia). Štúdie in vitro ukazujú, že tiamín môže inhibovať tvorbu AGE.

Interakcie

Dlhodobé užívanie liekov a poruchy absorpcie súvisiace s vekom môžu mať negatívny vplyv na absorpciu tiamínu a prispieť k zjavnému nedostatku. Okrem toho rôzne výživné látky a potraviny ovplyvňujú stav tiamínu tým, že prispievajú k zníženej alebo zhoršenej absorpcii alebo k zvýšenému vylučovaniu tiamínu.

Dlhodobé užívanie liekov môže spôsobiť nedostatok určitých mikroživín. Poruchy absorpcie súvisiace s vekom a zvýšená spotreba liekov prispievajú k zjavnému nedostatku.

Kyselina listová, horčík, polyfenoly a vitamín C prispievajú k zníženej absorpcii alebo zvýšenému vylučovaniu tiamínu. Konzumácia kávy a čierneho čaju má negatívny vplyv na stav tiamínu vďaka trieslovinám a kyseline chlorogénovej. Prebytok alkoholu vedie priamo a nepriamo k zhoršeniu absorpcie a využitia tiamínu.

Príznaky nedostatku

Nedostatok B1 vedie k poruchám metabolizmu uhľohydrátov. Ak je nedostatok veľmi výrazný, vyskytuje sa choroba Beri-Beri. Rozlišuje sa medzi vlhkou a suchou formou. Vo vlhkej forme dochádza k zadržiavaniu vody v celom tele. Pre suchú formu je naopak charakteristické predovšetkým poškodenie nervov.

Beri-Beri môže byť spojené s intoleranciou sacharidov u dojčených detí. Klasická choroba Beri-Beri sa v zásade obmedzuje na rozvojové krajiny. Alkoholici však často vykazujú príznaky nedostatku v nervovom systéme. Nie sú známe žiadne príznaky predávkovania tiamínom v strave. V jednotlivých prípadoch sa reakcie z precitlivenosti vyskytli po intravenóznom podaní.

Príznaky nedostatku môže byť podporované stravou s nízkym obsahom tiamínu. Zjavný nedostatok tiamínu je možné pozorovať u ťažkých alkoholikov v dôsledku zhoršenej absorpcie v čreve a zhoršeného využívania tiamínu v dôsledku toxických účinkov alkoholu na tkanivá.

Nedostatkom tiamínu sú postihnuté najmä tkanivá s vysokou premenou glukózy, ako napríklad nervový systém, gastrointestinálny trakt a kardiovaskulárny systém. Prejavuje sa to v dvoch komplexoch symptómov.

Kardiovaskulárne príznaky ako znak srdcového zlyhania

Opuchy
Dýchavičnosť, pocity útlaku
Tachykardie

Zmyslové poruchy, zápal nervov
Svalová slabosť
Bolesť svalov a kŕče
Ochrnutie

Ochorenie Beri-Beri sa vyskytuje pri chronickom nedostatku tiamínu a vyznačuje sa kardiovaskulárnymi a neurologickými príznakmi. Infantilná choroba Beri-Beri sa vyskytuje u dojčených detí žien s nedostatkom tiamínu a prejavuje sa príznakmi dieťaťa

Slabosť pri pití
apatia
Zvracanie a nepokoj

Wernickova encefalopatia je akútny nedostatok tiamínu spôsobený malabsorpciou alebo veľmi nízkym príjmom a vyskytuje sa predovšetkým u ťažkých alkoholikov s centrálnymi poruchami a krvácaním do mozgového kmeňa.

alkoholik
seniori
Pacienti s anorexiou/bulímiou

Hypervitaminózy a toxicita

Tiamín nie je toxický kvôli svojej rozpustnosti vo vode. Vedľajšie účinky sa môžu vyskytnúť až po parenterálnom podaní. Pri dávkach nad 200 mg sa občas vyskytli závraty, bolesti hlavy, svalová slabosť, ochrnutie a alergické reakcie.

Výskyt a odporúčaný príjem

Vitamín B1 (tiamín) sa v tele ukladá iba v malom množstve. Pravidelný príjem potravy je preto nevyhnutný. Dobrým zdrojom tiamínu je svalovina (najmä bravčové), pečeň, ovsené vločky, orechy a semená. Niektoré druhy rýb, ako je platesa veľká a tuniak, obsahujú tiež významné množstvo tiamínu.

V cereálnych výrobkoch je B1 (rovnako ako všetky vitamíny skupiny B) obsiahnuté hlavne v otrubách a choroboplodných zárodkoch. Potrebný príjem tiamínu je založený na spotrebe energie. Napríklad súťaživí športovci, ktorí sa venujú ťažkej fyzickej práci, potrebujú viac tiamínu ako kancelárski pracovníci, ktorí sa venujú hlavne sedavej práci. Denná potreba sa zvyšuje aj počas tehotenstva a dojčenia, pretože sa spotrebuje viac energie. V prípade seniorov naopak klesá potrebné množstvo tiamínu so zníženou aktivitou. Chronickí alkoholici, u ktorých je narušené vstrebávanie vitamínu B1, sú obzvlášť náchylní na príznaky nedostatku.

Dobrým zdrojom tiamínu je svalovina (najmä bravčové), pečeň, ovsené vločky, strukoviny a orechy a semená. V obilných výrobkoch sa tiamín nachádza hlavne v otrubách a choroboplodných zárodkoch. Niektoré druhy rýb, ako je platesa veľká a tuniak, obsahujú tiež významné množstvo tiamínu.

Požiadavka je 1,0 až 1,4 mg denne pre dospelých. Zvýšená potreba je spôsobená zmenenou metabolickou situáciou a potrebami plodu pre tehotné a dojčiace ženy.