Thiamin

Nicht zu verwechseln mit Thymin.
Thiamin
Thiamin.svg
Thiamine cation 3D ball.png
Skelettformel und Ball-and-Stick-Modell des Kation in Thiamin
Klinische Daten
Aussprache /ˈθaɪ.əmɪn/ DEINE-ə-min
Andere Namen Vitamin b1Aneurin, Thiamin
Ahfs/Drugs.com Monographie
Lizenzdaten
Routen von
Verwaltung		 durch Mund, iv, ich[1]
Drogenklasse Vitamin
ATC -Code
Rechtsstellung
Rechtsstellung
Pharmakokinetisch Daten
Bioverfügbarkeit 3,7% bis 5,3%
Kennungen
  • 2- [3-[(4-Amino-2-methylpyrimidin-5-yl) methyl] -4-methyl-1,3-thiazol-3-5-yl] Ethanol
CAS-Nummer
Pubchem Cid
Drogenbank
Chemspider
Unii
Kegg
Chebi
ChEMBL
Comptoxes Dashboard (EPA)
Chemische und physikalische Daten
Formel C12H17N4OS+
Molmasse 265.36g · mol–1
3D-Modell (Jsmol)
  • Kation: CC2NCC (C [N+] 1CSC (CCO) C1C) C (N) N2
  • Kation: Inchi = 1s/C12H17N4OS/C1-8-11 (3-4-17) 18-7-16 (8) 6-10-5-14-9 (2) 15-12 (10) 13/H5, 7,17H, 3-4,6H2,1-2H3, (H2,13,14,15)/Q+1 check
  • Schlüssel: jzrwcgzrtzmzeh-uhfffaoysa-n

Thiamin, auch bekannt als Thiamin und Vitamin b1, ist ein Vitamin, ein Essentielles Mikronährstoff, die nicht im Körper gemacht werden kann.[2][3] Es ist in Lebensmitteln zu finden und kommerziell synthetisiert als a Nahrungsergänzungsmittel oder Medikation.[1][4] Zu den Nahrungsquellen von Thiamin gehören Vollkorn, Hülsenfrüchte, und etwas Fleisch und Fisch.[1][5] Getreideverarbeitung Entfernt einen Großteil des Thiamingehalts, also in vielen Ländern Getreide und Mehl sind angereichert mit Thiamin.[1] Ergänzungsmittel und Medikamente stehen zur Behandlung und Vorbeugung zur Verfügung Thiaminmangel und Störungen, die daraus resultieren, einschließlich Beriberi und Wernicke Enzephalopathie. Andere Verwendungen sind die Behandlung von Ahornsirupkrankheit und Leigh Syndrom. Sie werden normalerweise genommen mit dem Mund, aber kann auch von gegeben werden von intravenös oder intramuskuläre Injektion.[6]

Thiaminpräparate sind im Allgemeinen gut vertragen. Allergische Reaktionen, einschließlich Anaphylaxie, kann auftreten, wenn wiederholte Dosen durch Injektion gegeben werden.[6][7] Thiamin ist erforderlich für Stoffwechsel einschließlich des von Glucose, Aminosäuren, und Lipide.[1] Thiamin ist auf der Liste der wesentlichen Medikamente der Weltgesundheitsorganisation.[8] Thiamin ist als erhältlich generische Medikamenteund als ein nicht verschreibungspflichtiges Medikament.[6]

Definition

Thiamin, auch als Vitamin B bekannt1, ist einer der B -Vitamine.[2][3] Im Gegensatz zu Folsäure und Vitamin B6In mehreren chemisch verwandten Formen, die als Vitamere bekannt sind, ist Thiamin nur eine chemische Verbindung. es ist löslich in Wasser, Methanol und Glycerin, aber praktisch unlöslich in weniger polar organische Lösungsmittel. Thiamin wird normalerweise als geliefert als Chlorid Salz. Es wird durch Wärme ausgesetzt.[9][10] Innerhalb des Körpers ist die am besten charakterisierte Form Thiaminpyrophosphat (TPP), auch Thiamin Diphosphat genannt, a Coenzym in dem Katabolismus von Zucker und Aminosäuren.[2]

Mangel

Hauptartikel: Thiaminmangel

Nicht spezifische Anzeichen eines Thiaminmangels umfassen Unwohlsein, Gewichtsverlust, Reizbarkeit und Verwirrung.[9][11] Bekannte Störungen, die durch Thiaminmangel verursacht werden Beriberi, Wernicke -Korsakoff -Syndrom, Optische Neuropathie, Leighs Krankheit, Afrikanische saisonale Ataxie (oder nigerianische saisonale Ataxie) und Zentralpontine Myelinolyse.[12]

In westlichen Ländern ist chronischer Alkoholismus eine sekundäre Ursache. Ebenfalls gefährdet sind ältere Erwachsene, Personen mit HIV/AIDS oder Diabetes und Personen, die hatten Bariatrische Chirurgie.[1] Variierende Grade des Thiaminmangels wurden mit der langfristigen Verwendung hoher Diuretika in Verbindung gebracht.

Chemie

Seine Struktur besteht aus einem Aminopyrimidin und ein Thiazolium Ring, der durch a verknüpft ist Methylenbrücke. Das Thiazol wird durch Methyl und ersetzt Hydroxyethyl -Seitenketten. Thiamin ist a Kation und wird normalerweise als seine geliefert Chlorid Salz. Das Aminogruppe kann zusätzliche Salze mit weiteren bilden Säuren. Es ist stabil bei saurer pH, ist aber instabil in Alkalische Lösungen und aus der Exposition gegenüber Wärme.[9][10] Thiamin reagiert stark in Reaktionen vom Typ Maillard.[9]

Funktionen

Thiamin Phosphat Derivate sind an vielen zellulären Prozessen beteiligt. Die am besten charakterisierte Form ist Thiaminpyrophosphat (TPP), a Coenzym in dem Katabolismus von Zucker und Aminosäuren. Fünf natürliche Thiaminphosphatderivate sind bekannt: Thiaminmonophosphat (Thmp), Thiamin -Diphosphat (Thdp), auch genannt Thiaminpyrophosphat (TPP), Thiamintriphosphat (Thtp), Adenosin Thiamintriphosphat (ATHTP) und Adenosin -Thiamin -Diphosphat (ATHDP). Während die Coenzym-Rolle von Thiamin-Diphosphat bekannt und ausgiebig charakterisiert ist, kann die Nicht-Koenzymwirkung von Thiamin und Derivaten durch Bindung an eine Reihe kürzlich identifizierter Proteine ​​realisiert werden, die die katalytische Wirkung von Thiamin-Diphosphat nicht verwenden.[13]

Thiamin -Diphosphat

Für das Monophosphat ist keine physiologische Rolle bekannt. Das Diphosphat -THPP ist physiologisch relevant. Seine Synthese wird durch das Enzym katalysiert Thiamin -Diphosphokinase Nach der Reaktion Thiamin + ATP → THDP + AMP (EC 2.7.6.2). Thdp ist a Coenzym für mehrere Enzyme, die den Transfer von Zwei-Kohlenstoff-Einheiten und insbesondere die katalysieren Dehydrierung (Decarboxylierung und anschließende Konjugation mit Coenzym a) von 2-oxoazialen (Alpha-Keto-Säuren). Beispiele beinhalten:

Die Enzyme Transketolase, Pyruvat -Dehydrogenase (PDH) und 2-Oxoglutarat -Dehydrogenase (OGDH) sind alle wichtig in Kohlenhydratstoffwechsel. Die zytosolische Enzym -Transketolase ist ein Schlüsselspieler in der Pentose -Phosphatweg, eine Hauptroute für die Biosynthese der Pentose Zucker Desoxyribose und Ribose. Die mitochondrialen PDH und OGDH sind Teil der biochemischen Wege, die zur Erzeugung von führen Adenosintriphosphat (ATP), eine Hauptform der Energie für die Zelle. PDH verknüpft die Glykolyse mit dem Zitronensäurezyklus, während die durch OGDH katalysierte Reaktion ein geschwindigkeitsbeschränkender Schritt im Zitronensäurezyklus ist. Im Nervensystem ist PDH auch an der Produktion von Acetylcholin, einem Neurotransmitter und für die Myelin -Synthese beteiligt.[10]

Thiamintriphosphat

THTP wurde lange als spezifische neuroaktive Form von Thiamin angesehen und spielte eine Rolle in Chloridkanälen in den Neuronen von Säugetieren und anderen Tieren, obwohl dies nicht vollständig verstanden wird.[14] Es wurde jedoch gezeigt, dass THTP in existiert Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere eine viel allgemeinere zelluläre Rolle vorschlägt.[15] Insbesondere in E coliEs scheint eine Rolle als Reaktion auf Aminosäurerhunger zu spielen.[16]

Adenosin -Thiamin -Diphosphat

ATHDP existiert in geringen Mengen in der Wirbeltierleber, aber seine Rolle ist unbekannt.[16]

Adenosin Thiamintriphosphat

ATHTP ist in vorhanden Escherichia coli, wo es sich als Ergebnis des Kohlenstoffhungers ansammelt. Im E coliATHTP kann bis zu 20% des gesamten Thiamin ausmachen. Es existiert auch in weniger Beträgen in Hefe, Wurzeln höherer Pflanzen und Tiergewebe.[16]


Medizinische Anwendungen

Pränatale Supplementation

Siehe auch: Pränatale Vitamine

Frauen, die schwanger oder stillend sind, benötigen mehr Thiamin, da Thiamin vor allem im dritten Trimester vorzugsweise an den Fötus und die Plazenta geschickt wird. Für stillende Frauen wird Thiamin in Muttermilch geliefert, auch wenn dies zu einem Thiaminmangel bei der Mutter führt.[3][17] Schwangere Frauen mit Hyperemesis gravidarum sind auch ein erhöhtes Risiko für Thiaminmangel aufgrund von Verlusten beim Erbrechen.[18]

Thiamin ist nicht nur für die Entwicklung der mitochondrialen Membranentwicklung, sondern auch für die Synaptosomalmembranfunktion wichtig.[19] Es wurde auch vermutet, dass der Thiaminmangel eine Rolle bei der schlechten Entwicklung des Kinderhirns spielt, das dazu führen kann plötzlichen Kindstod (SIDS).[14]

Ernährungsempfehlungen

Die US National Academy of Medicine hat die geschätzten durchschnittlichen Anforderungen (Ohren) und empfohlene Ernährungszustände (RDAs) für Thiamin 1998 aktualisiert. ; Die RDAs sind 1,1 bzw. 1,2 mg/Tag. RDAs sind höher als die Ohren, um für Personen mit überdurchschnittlichen Anforderungen angemessene Aufnahmeniveaus zu bieten. Die RDA während der Schwangerschaft und für stillende Weibchen beträgt 1,4 mg/Tag. Für Säuglinge bis zum Alter von 12 Monaten beträgt die angemessene Aufnahme (KI) 0,2–0,3 mg/Tag und für Kinder im Alter von 1 bis 13 Jahren. Die RDA steigt mit Alter von 0,5 auf 0,9 mg/Tag. In Bezug auf die Sicherheit setzt der IOM die tolerierbaren oberen Aufnahmespiegel (ULS) für Vitamine und Mineralien fest, wenn Beweise ausreichend sind. Im Fall von Riboflavin gibt es keine UL, da es keine menschlichen Daten für Nebenwirkungen von hohen Dosen gibt. Insgesamt werden die Ohren, RDAs, AIs und ULs als Nahrungsreferenzaufnahme (DRIS) bezeichnet.[3]

Das Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) bezieht sich auf den kollektiven Informationssatz als Ernährungsreferenzwerte, mit Bevölkerungsreferenzaufnahme (PRIS) anstelle von RDAs und durchschnittliche Anforderungen anstelle von Ohren. AI und UL definierten genauso wie in den Vereinigten Staaten. Für Frauen (einschließlich der Schwanger oder stillenden) ist Männer und Kinder der PRI 0,1 mg Thiamin pro Megajoule (MJ) Energieverbrauch. Da die Umwandlung 1 MJ = 239 kcal beträgt, sollte ein erwachsener, der 2390 Kilokalorien verbraucht, 1,0 mg Thiamin konsumieren. Dies ist etwas niedriger als die US -RDA.[20] Die EFSA überprüfte dieselbe Sicherheitsfrage und erreichte auch die Schlussfolgerung, dass es nicht genügend Beweise gab, um eine UL für Thiamin festzulegen.[21]

Vereinigte Staaten
Altersgruppe RDA (mg/Tag) Tolerierbares oberes Einlassniveau[3]
Säuglinge 0–6 Monate 0,2* Nd
Säuglinge 6–12 Monate 0,3*
1–3 Jahre 0,5
4–8 Jahre 0,6
9–13 Jahre 0,9
Frauen 14–18 Jahre 1.0
Männer 14+ Jahre 1.2
Frauen über 19 Jahre 1.1
Schwangere/stillende Frauen 14–50 1.4
* Eine angemessene Aufnahme für Säuglinge, wie eine RDA noch nicht festgelegt werden muss[3]
Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde
Altersgruppe Angemessene Aufnahme (mg/mj)[21] Tolerierbare Obergrenze[21]
Alle Personen 7 Monate+ 0,1 Nd

Sicherheit

Thiamin ist im Allgemeinen gut verträglich und ungiftig, wenn sie oral verabreicht werden.[6] Selten wurden über nachteilige Nebenwirkungen berichtet, wenn Thiamin gegeben wird intravenös einschließlich allergischer Reaktionen,, Brechreiz, Lethargie, und Beeinträchtigung der Koordination.[21][2]

Beschriftung

Für die Kennzeichnungszwecke für US -amerikanische Nahrungsmittel- und Nahrungsergänzungsmittel wird der Betrag in einer Portion als Prozentsatz des täglichen Werts (%DV) ausgedrückt. Für Thiamin -Kennzeichnungszwecke betrug 100% des täglichen Wertes 1,5 mg, aber ab dem 27. Mai 2016 wurde es auf 1,2 mg überarbeitet, um sie mit der RDA in Einklang zu bringen.[22][23] Eine Tabelle der alten und neuen erwachsenen täglichen Werte wird bei der Bereitstellung Referenztäglicher Einnahme.

Quellen

Thiamin ist in einer Vielzahl von verarbeiteten und Whole Foods zu finden. Linsen, Erbsen, Vollkorn, Schweinefleisch, und Nüsse sind reiche Quellen.[5][24]

Um mit einer angemessenen Mikronährstoffaufnahme zu helfen, wird schwangere Frauen häufig empfohlen, täglich eine Pränatales Multivitamin. Während Mikronährstoffzusammensetzungen zwischen verschiedenen Vitaminen variieren, enthält ein typisches tägliches pränatales Vitaminprodukt etwa 1,5 mg Thiamin.[25]

Antagonisten

Thiamin in Lebensmitteln kann auf verschiedene Weise verschlechtert werden. Sulfite, die zu Lebensmitteln hinzugefügt werden, normalerweise als Konservierungsmittel,[26] wird Thiamin an der Methylenbrücke in der Struktur angreifen und den Pyrimidinring aus dem Thiazolring abspalten.[11] Die Geschwindigkeit dieser Reaktion wird unter sauren Bedingungen erhöht. Thiamin wird durch Thermolabile degradiert Thiaminasen (in Rohfisch und Schalentieren vorhanden).[9] Einige Thiaminasen werden von Bakterien produziert. Bakterielle Thiaminasen sind Zelloberflächenenzyme, die sich vor der Aktivierung von der Membran dissoziieren müssen. Die Dissoziation kann bei Wiederkäuern unter säurigen Bedingungen auftreten. Pansenbakterien reduzieren auch Sulfat auf Sulfit, weshalb eine hohe Sulfataufnahme von Nahrung thiamin-antagonistische Aktivitäten haben kann.

Pflanzen-Thiamin-Antagonisten sind hitzebeständig und treten sowohl als ortho- als auch als para-hydroxyphenole auf. Einige Beispiele für diese Antagonisten sind Kaffeesäure, Chlorogensäure, und Tanninsäure. Diese Verbindungen interagieren mit dem Thiamin, um den Thiazolring zu oxidieren, wodurch er nicht absorbiert werden kann. Zwei Flavonoide, Quercetin und Rutin, wurden auch als Thiamin -Antagonisten verwickelt.[11]

Lebensmittelbefestigung

Hauptartikel: Lebensmittelbefestigung

Einige Länder benötigen oder empfehlen die Befestigung von Getreidefutter wie z. Weizen, Reis oder Mais (Mais), weil die Verarbeitung den Vitamingehalt senkt.[27] Im Februar 2022 erfordern 59 Länder, hauptsächlich in Nord- und Subsahara-Afrika, die Befestigung von Weizen, Reis oder Mais mit Thiamin oder Thiaminemonitrate. Die festgelegten Mengen reichen von 2,0 bis 10,0 mg/kg.[28] Weitere 18 Länder haben ein freiwilliges Befestigungsprogramm. Zum Beispiel empfiehlt die indische Regierung 3,5 mg/kg für "Maida" (weiß) und "Atta" (Vollweizen) Mehl.[29]

Synthese

Biosynthese

Die Thiaminbiosynthese tritt in Bakterien, einigen Protozoen, Pflanzen und Pilzen auf.[30][31] Das Thiazol und Pyrimidin Einheiten werden separat biosynthetisiert und dann zu Form kombiniert Thiaminmonophosphat (Thmp) durch die Aktion von Thiamin-Phosphat-Synthase.

Das Pyrimidinringsystem wird in einer Reaktion gebildet, die durch katalysiert wird Phosphomethylpyrimidin -Synthase (Thic) ein Enzym in der radikal sam Superfamilie von Eisen -Sulfur -Proteine, welche Verwendung S-Adenosylmethionin Als ein Cofaktor.[32][33]

Pyrimidine biosynthesis.svg

Das Ausgangsmaterial ist 5-Aminoimidazol-Ribotid, was a Reaktionsreaktion über Radikale Zwischenprodukte, die die blauen, grünen und roten Fragmente in das Produkt enthalten.[34][35]

Der Thiazolring wird in einer Reaktion gebildet, die durch katalysiert wird Thiazol -Synthase.[32] Die ultimativen Vorläufer sind 1-Desoxy-D-Xylulose 5-Phosphat, 2-Iminoacetat und a Schwefelträgerprotein nannte das. Diese werden durch die Wirkung einer zusätzlichen Proteinkomponente, Thig, zusammengestellt.[36]

Thiamine biosynthesis.svg

Der letzte Schritt zur Bildung von THMP beinhaltet Decarboxylierung des Thiazol -Zwischenprodukts, das mit dem reagiert Pyrophosphat Derivat des Phosphomethylpyrimidins, selbst ein Produkt von a Kinase, Phosphomethylpyrimidinkinase.[32]

Eine 3D -Darstellung der TPP Riboswitch mit Thiamin gebunden

Die Biosynthesewege können sich zwischen Organismen unterscheiden. Im E coli und andere EnterobacteriaceaeThmp kann zum phosphoryliert werden Cofaktor Thiamin -DiPhospate (Thdp) durch a Thiamin-Phosphat-Kinase (THMP + ATP → THDP + ADP). In den meisten Bakterien und in Eukaryoten, Thmp ist nach Thiamin hydrolysiert, was dann durch THDP pyrophosphoryliert werden kann Thiamin -Diphosphokinase (Thiamin + ATP → THDP + Amp).

Die Biosynthesewege werden durch reguliert Ribosschalte.[2] Wenn in der Zelle genügend Thiamin vorhanden ist, dann bindet das Thiamin an die mrnas Für die Enzyme, die auf dem Weg benötigt werden und ihre verhindert Übersetzung. Wenn kein Thiamin vorhanden ist, gibt es keine Hemmung und die für die Biosynthese erforderlichen Enzyme werden produziert. Der spezifische Ribosschalter, der TPP Riboswitch (oder Thdp), ist das einzige Ribosschalter, das sowohl in eukaryotisch als auch sowohl in eukaryotischen als auch identifiziert wurde prokaryotisch Organismen.[37]

Laborsynthese

Thiamine synthesis.svg

In der ersten Gesamtsynthese 1936 wurde Ethyl 3-Ethoxypropanoat mit behandelt Ethylformat eine mittlere Dicarbonylverbindung geben, die bei reagierter mit Acetamidin bildete einen Ersatz Pyrimidin. Die Umwandlung seiner Hydroxylgruppe in eine Amino -Gruppe wurde von durchgeführt nukleophile aromatische Substitution, zuerst zum Chloridderivat verwendet Phosphoroxychlorid, gefolgt von einer Behandlung mit Ammoniak. Das Ethoxy Die Gruppe wurde dann in ein Brom -Derivat verwendete Hydrobromesäure, bereit für die letzte Phase, in der Thiamin (als Dibromidsalz) in einem gebildet wurde Alkylierung Reaktion unter Verwendung von 4-Methyl-5- (2-Hydroxyethyl) Thiazol.[38]: 7[39]

Industrielle Synthese

Diamin, das bei der Herstellung von Thiamin verwendet wird

Die Synthese der Laborskala von 1936 wurde von entwickelt von Merck & Co., so Rahway 1937.[39] Eine alternative Route unter Verwendung des Zwischenprodukts jedoch Diamin (5- (Aminomethyl) -2-methyl-4-pyrimidinamin), erstmals 1937 veröffentlicht,[40] wurde untersucht von Hoffman la Roche und wettbewerbsfähige Herstellungsprozesse folgten. Effiziente Routen zum Diamin waren weiterhin von Interesse.[39][41] In dem Europäischer Wirtschaftsraum, Thiamin ist unter registriert Regulierung erreichen und dort werden zwischen 100 und 1.000 Tonnen pro Jahr hergestellt oder importiert.[42]

Absorption, Stoffwechsel und Ausscheidung

Thiaminphosphatester in Lebensmitteln werden durch Darmalkalin nach Thiamin hyriolysiert Phosphatase im oberen Dünndarm. Bei niedrigen Konzentrationen wird der Absorptionsprozess eingestellter vermittelte. Bei höheren Konzentrationen tritt auch die Absorption über Passive Verbreitung.[2] Der aktive Transport kann durch Alkoholkonsum oder durch Folatmangel.[9]

Die Mehrheit von Thiamin in Serum ist hauptsächlich an Proteine ​​gebunden Albumin. Ungefähr 90% des Gesamtthiamin in Blut sind in Blut Erythrozyten. Ein spezifisches Bindungsprotein namens Thiaminbindungsprotein (TBP) wurde im Rattenserum identifiziert und wird als hormonreguliertes Trägerprotein angenommen, das für die Gewebeverteilung von Thiamin wichtig ist.[11] Die Aufnahme von Thiamin durch Zellen des Blutes und anderer Gewebe erfolgt durch aktives Transport und passive Diffusion.[9] Etwa 80% des intrazellulären Thiamins sind phosphoryliert und die meisten sind an Proteine ​​gebunden. Zwei Mitglieder der SLC -Genfamilie von Transporterproteinen, die von den Genen codiert werden SLC19A2 und SLC19A3 sind zum Thiaminentransport.[14] In einigen Geweben scheint die Thiaminaufnahme und Sekretion durch einen löslichen Thiamintransporter vermittelt zu werden, der von NA abhängig ist+ und ein transzellulärer Protonengradient.[11]

Die menschliche Lagerung von Thiamin beträgt etwa 25 bis 30 mg, wobei die größten Konzentrationen in Skelettmuskeln, Herz, Gehirn, Leber und Nieren die größten Konzentrationen sind. Thmp und frei (nichtphosphoryliert) Thiamin ist in Plasma, Milch, milch, vorhanden Cerebrospinalflüssigkeitund es wird vermutet, alle extrazelluläre Flüssigkeit. Im Gegensatz zu den stark phosphorylierten Formen von Thiamin können THMP und freies Thiamin Zellmembranen überschreiten. Es wurde gezeigt, dass Kalzium und Magnesium die Verteilung von Thiamin im Körper beeinflussen und Magnesiummangel Es wurde gezeigt, dass er den Thiaminmangel verschlimmert.[14] Die Thiamingehalt in menschlichen Geweben sind geringer als die anderer Arten.[11][43]

Thiamin und seine Metaboliten (2-Methyl-4-Amino-5-Pyrimidin-Carboxylsäure, 4-Methyl-Thiazol-5-Essigsäure und andere) werden hauptsächlich im Urin ausgeschieden.[2]

Geschichte

Weitere Informationen: Vitamin § Geschichte

Thiamin war 1910 das erste der wasserlöslichen Vitamine, die isoliert wurden.[44] Zuvor hatten Beobachtungen beim Menschen und bei Hühnern gezeigt, dass Diäten von hauptsächlich poliertem weißem Reis eine Krankheit "Beriberi" verursachten, sie jedoch nicht dem Fehlen eines bisher unbekannten essentiellen Nährstoffs zurückführten.[45][46]

1884, Takaki Kanehiro, ein Generalchirurg in der Japanische Marine, lehnte den vorherigen ab Keimtheorie Für Beriberi und hypothes, dass die Krankheit stattdessen auf Unzulänglichkeiten in der Ernährung zurückzuführen ist.[45] Er wechselte die Ernährung auf einem Marineschiff und stellte fest, dass das Ersetzen einer Diät aus weißem Reis nur durch eines, das auch Gerste, Fleisch, Milch, Brot und Gemüse enthielt, Beriberi auf einer neunmonatigen Seefahrt fast beseitigt hat. Takaki hatte der erfolgreichen Ernährung jedoch viele Lebensmittel hinzugefügt und er führte den Nutzen fälschlicherweise auf eine erhöhte Proteinaufnahme zurück, da Vitamine zu dieser Zeit unbekannte Substanzen waren. Die Marine war nicht überzeugt von der Notwendigkeit eines so teuren Programms zur Verbesserung der Ernährung, und viele Männer starben weiterhin an Beriberi, selbst während der Russo-japanischer Krieg von 1904–5. Erst 1905, nachdem der Anti-Beriberi-Faktor entdeckt worden war Reiskleie (entfernt von in weißem Reis polieren) und in Gerste Bran wurde Takakis Experiment belohnt, indem er ihn zu einem Baron im japanischen Peerage -System machte, woraufhin er liebevoll "Gerste Baron" genannt wurde.[45]

Die spezifische Verbindung zum Getreide wurde 1897 von hergestellt Christiaan Eijkman, ein Militärarzt in den niederländischen Indien, der entdeckte, dass Geflügel mit einer Diät mit gekochtem, poliertem Reis eine Lähmung entwickelte, die durch das Absetzen von Reispolieren rückgängig gemacht werden konnte.[46] Er führte Beriberi auf die hohe Stärke des Reis zu, die giftig waren. Er glaubte, dass die Toxizität in einer Verbindung in den Reispolitik kontert wurde.[47] Ein Mitarbeiter, Gerrit grijns, interpretierte den Zusammenhang zwischen übermäßigem Konsum von poliertem Reis und Beriberi im Jahr 1901 korrekt: Er kam zu dem Schluss, dass Reis einen essentiellen Nährstoff in den äußeren Schichten des Korns enthält, das durch Polieren entfernt wird.[48] Eijkman wurde schließlich mit dem ausgezeichnet Nobelpreis für Physiologie und Medizin 1929, weil seine Beobachtungen zur Entdeckung von Vitaminen führten.

Im Jahr 1910 ein japanischer landwirtschaftlicher Chemiker von Tokyo Imperial University, Umetaro Suzukiisolierte zuerst eine wasserlösliche Thiaminverbindung aus Reiskleie und nannte sie als als Aberic Säure. (Er benannte es in als um Orizanin Später.) Er beschrieb, dass die Verbindung nicht nur einen Anti-Beri-Beri-Faktor ist, sondern auch eine essentielle Ernährung für den Menschen in der Arbeit, aber dieser Befund konnte außerhalb Japans keine Werbung erhalten, da eine Behauptung, dass die Verbindung ein neuer Befund ist Übersetzung von Japanisch auf Deutsch.[44] 1911 ein polnischer Biochemiker Casimir Funk isolierte die antineuritische Substanz von Reiskleie (dem modernen Thiamin), das er als "Vitamin" bezeichnete (wegen ihrer enthaltenden Amino -Gruppe).[49][50] Funk charakterisierte jedoch seine chemische Struktur nicht vollständig. Niederländische Chemiker, Barend Coenraad Petru Jansen und sein engster Mitarbeiter Willem Frederik Donath isolierte und kristallisierte den aktiven Mittel 1926.[51] deren Struktur wurde durch bestimmt durch Robert Runnels Williams1934. Thiamin wurde vom Williams-Team als "Thio" oder "schwefelhaltiges Vitamin" bezeichnet, wobei der Begriff "Vitamin" indirekt aus der Amine-Gruppe von Thiamin selbst kommt (zu dieser Zeit im Jahr 1936 Es war bekannt, dass Vitamine nicht immer Amine sind, zum Beispiel Vitamin C). Thiamin wurde 1936 von der Williams Group synthetisiert.[52]

Herr Rudolph PetersIn Oxford führte Tauben in Oxford als Modell ein, um zu verstehen, wie Thiaminmangel zu den pathologisch-physiologischen Symptomen von Beriberi führen kann. In der Tat führt das Füttern der Tauben mit poliertem Reis zu einem leicht erkennbaren Verhalten der Kopfzugsrücknahme, eine Erkrankung, die genannt wird Opisthotonos. Wenn nicht behandelt, starben die Tiere nach einigen Tagen. Die Verabreichung von Thiamin im Stadium von Opisthotonos führte innerhalb von 30 Minuten zu einer vollständigen Heilung. Da im Gehirn der Tauben vor und nach der Behandlung mit Thiamin keine morphologischen Modifikationen beobachtet wurden, führten Peters das Konzept einer biochemischen Läsion ein.[53] Als Lohman und Schuster 1937 zeigten, dass das diphosphorylierte Thiaminderivat (Thiamin -Diphosphat, THDP) ein Cofaktor war, der für die oxydative Decarboxylierung von Pyruvat erforderlich war, schien der Wirkungsmechanismus von Thiamin im Zellmetabolismus vergleichbar zu sein.[54]

Forschung

Benfotiamin, Fursultiamin, Sulbutiamin und andere aufgeführt bei Vitamin B1 -Analoga sind synthetische Derivate von Thiamin. Die meisten wurden in Japan in den 1950er und 1960er Jahren als Formen entwickelt, die die Absorption im Vergleich zu Thiamin verbessern sollten.[55] Einige sind in einigen Ländern als Medikamente oder nicht verschreibungspflichtiger Ernährung für die Behandlung von zugelassen Diabetische Neuropathie oder andere Gesundheitszustände.[56][57][58]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b c d e f "Thiamin Fact Sheets für Angehörige der Gesundheitsberufe". Büro für diätetische Nahrungsergänzungsmittel. 11. Februar 2016. Archiviert vom Original am 30. Dezember 2016. Abgerufen 30. Dezember 2016.
  2. ^ a b c d e f g Bettendorff L (2020). "Thiamin". In BP Marriott, df birt, va Stallings, aa yates (Hrsg.). Präsentiertes Wissen in Ernährung, elfte Ausgabe. London, Großbritannien: Akademische Presse (Elsevier). S. 171–88. ISBN 978-0-323-66162-1.
  3. ^ a b c d e f Institut für Medizin (1998). "Thiamin". Nahrungsreferenzaufnahme für Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folsäure, Vitamin B12, Pantothensäure, Biotin und Cholin. Washington, DC: The National Academies Press. S. 58–86. ISBN 978-0-309-06554-2. Archiviert Aus dem Original am 16. Juli 2015. Abgerufen 29. August 2017.
  4. ^ "Thiamin: MedlinePlus -Drogeninformationen". medlinePlus.gov. Abgerufen 30. April 2018.
  5. ^ a b "Thiamin". Mikronährstoffinformationszentrum, Linus Pauling Institute, Oregon State University. 2013. Abgerufen 2. Februar 2022.
  6. ^ a b c d American Society of Health-System Apotheker. "Thiaminhydrochlorid". Drugssity Trust (Drugs.com). Abgerufen 17. April 2018.
  7. ^ Kliegman RM, Stanton B (2016). Nelson Lehrbuch der Pädiatrie. Elsevier Health Sciences. p. 322. ISBN 9781455775668. Es gibt keine Fälle von nachteiligen Auswirkungen von überschüssigem Thiamin ... einige isolierte Fälle von Puritis ...
  8. ^ Weltgesundheitsorganisation (2019). MODEL -Liste der Weltgesundheitsorganisation für wesentliche Medikamente: 21. List 2019. Genf: Weltgesundheitsorganisation. HDL:10665/325771. WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. Lizenz: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  9. ^ a b c d e f g Mahan LK, Escott-Stump S, Hrsg. (2000). Krauses Lebensmittel, Ernährung und Ernährungstherapie (10. Aufl.). Philadelphia: W.B. Saunders Company. ISBN 978-0-7216-7904-4.
  10. ^ a b c Butterworth RF (2006). "Thiamin". In Shils Me, Shike M, Ross AC, Caballero B, Cousins ​​RJ (Hrsg.). Moderne Ernährung in Gesundheit und Krankheit (10. Aufl.). Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins.
  11. ^ a b c d e f Combs JR GF (2008). Die Vitamine: grundlegende Aspekte in Ernährung und Gesundheit (3. Aufl.). Ithaca, NY: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0-12-183493-7.
  12. ^ McCandless D (2010). Thiaminmangel und assoziierte klinische Störungen. New York, NY: Humana Press. S. 157–159. ISBN 978-1-60761-310-7.
  13. ^ Molekulare Mechanismen der Nicht-Koenzymwirkung von Thiamin im Gehirn: Biochemische, strukturelle und Pfadanalyse: Wissenschaftliche Berichte Archiviert 31. Juli 2015 bei der Wayback -Maschine
  14. ^ a b c d Lonsdale D (März 2006). "Eine Überprüfung der Biochemie, des Stoffwechsels und der klinischen Vorteile von Thiamin (E) und seiner Derivate". Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 3 (1): 49–59. doi:10.1093/ecam/nek009. PMC 1375232. PMID 16550223.
  15. ^ Makarchikov AF, Lakaye B., Gulyai IE, Czerniecki J, Coumans B., Wins P, et al. (Juli 2003). "Thiamintriphosphat- und Thiamintriphosphataseaktivitäten: von Bakterien bis hin zu Säugetieren". Zell- und molekulare Biowissenschaften. 60 (7): 1477–88. doi:10.1007/S00018-003-3098-4. PMID 12943234. S2CID 25400487.
  16. ^ a b c Bettendorff L (November 2021). "Update zu Thiamintriphosphorylierten Derivaten und metabolisierenden enzymatischen Komplexen". Biomoleküle. 11 (11): 1645. doi:10.3390/biom11111645. PMC 8615392. PMID 34827643.
  17. ^ Butterworth RF (Dezember 2001). "Mütteres Thiaminmangel: In einigen Weltgemeinschaften immer noch ein Problem". Das American Journal of Clinical Nutrition. 74 (6): 712–3. doi:10.1093/ajcn/74.6.712. PMID 11722950.
  18. ^ Oudman E, Wijnia JW, Oey M, Van Dam M, Maler RC, Postma A (Mai 2019). "Wernickes Enzephalopathie in Hyperemesis gravidarum: eine systematische Übersicht". Europäisches Journal für Geburtshilfe, Gynäkologie und Fortpflanzungsbiologie. 236: 84–93. doi:10.1016/j.ejogrb.2019.03.006. HDL:1874/379566. PMID 30889425. S2CID 84184482.
  19. ^ Kloss O, Eskin NA, Suh M (April 2018). "Thiamin -Mangel bei der Entwicklung des fetalen Gehirns mit und ohne vorgeburtliche Alkoholexposition". Biochemie und Zellbiologie. 96 (2): 169–177. doi:10.1139/BCB-2017-0082. HDL:1807/87775. PMID 28915355.
  20. ^ "Überblick über die diätetischen Referenzwerte für die EU -Population, die vom EFSA -Gremium über Diätprodukte, Ernährung und Allergien abgeleitet wird" (PDF). 2017. Archiviert (PDF) Aus dem Original am 28. August 2017.
  21. ^ a b c d Tolerierbare obere Einnahmespiegel für Vitamine und Mineralien (PDF), European Food Safety Authority, 2006, archiviert (PDF) Aus dem Original am 16. März 2016
  22. ^ "Bundesregister 27. Mai 2016 Lebensmittelkennzeichnung: Überarbeitung der Nahrung und Ergänzung Faktenbezeichnungen. FR Seite 33982" (PDF). Archiviert (PDF) Aus dem Original am 8. August 2016.
  23. ^ "Daily Value Referenz der Datenbank für Nahrungsergänzungslabel (DSLD)". Datenbank der Diät -Ergänzung (DSLD). Archiviert von das Original am 7. April 2020. Abgerufen 6. Februar 2022.
  24. ^ "Thiamin -Inhalt pro 100 Gramm; Wählen Sie Food Subset, gekürzte Liste durch Lebensmittelgruppen". Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten, Agrarforschungsdienst, Datenbank für die Marke -Marke -Lebensmittel -Produkte v.3.6.4.1. 17. Januar 2017. Archiviert Aus dem Original am 2. Februar 2017. Abgerufen 27. Januar 2017.
  25. ^ Knominiek MA, Rajan P (November 2016). "Ernährungsempfehlungen in Schwangerschaft und Laktation". Die medizinischen Kliniken Nordamerikas. 100 (6): 1199–1215. doi:10.1016/j.mcna.2016.06.004. PMC 5104202. PMID 27745590.
  26. ^ McGuire M, Beerman KA (2007). Ernährungswissenschaften: Von den Grundlagen bis zu Lebensmitteln. Kalifornien: Thomas Wadsworth.
  27. ^ "Welche Nährstoffe werden Mehl und Reis in der Befestigung hinzugefügt?". Initiative zur Befestigung von Lebensmitteln. 2021. Abgerufen 8. Oktober 2021.
  28. ^ "Karte: Anzahl der Nährstoffe in Befestigungsstandards". Globaler Befestigungsdatenaustausch. Abgerufen 11. Oktober 2021.
  29. ^ "Anweisung nach § 16 Abs. 5 des Gesetzes über Sicherheit und Standards von Foods Safety and Standards, 2006 in Bezug auf die Operationalisierung von Lebensmittelsicherheit und -standards (Befestigung der Lebensmittel), 2017, die sich auf Standards für die Befestigung von Lebensmitteln beziehen." (PDF). Food Safety & Standards Authority of India (FSSAI). 19. Mai 2017. Abgerufen 1. Februar 2022.
  30. ^ Webb Me, Marquet A, Mendel RR, Rébeillé F, Smith AG (Oktober 2007). "Aufklärung von Biosynthesewegen für Vitamine und Cofaktoren". Naturproduktberichte. 24 (5): 988–1008. doi:10.1039/b703105j. PMID 17898894.
  31. ^ Begley TP, Chatterjee A, Hanes JW, Hazra A, Ealick SE (April 2008). "Cofaktorbiosynthese-immer noch faszinierende neue biologische Chemie". Aktuelle Meinung in der chemischen Biologie. 12 (2): 118–25. doi:10.1016/j.cbpa.2008.02.006. PMC 2677635. PMID 18314013.
  32. ^ a b c R. Caspi (14. September 2011). "Pathway: Superpathway der Thiamin -Diphosphat -Biosynthese I". Datenbank für Metacyc -Stoffwechselweg. Abgerufen 1. Februar 2022.
  33. ^ Holliday GL, Akiva E., Meng EC, Brown SD, Calhoun S, et al. (2018). "Atlas der radikalen SAM -Superfamilie: Divergent -Evolution der Funktion unter Verwendung eines" Plug & Play "-Domäne". Radikale Samenzyme. Methoden in der Enzymologie. Vol. 606. S. 1–71. doi:10.1016/bs.mie.2018.06.004. ISBN 9780128127940. PMC 6445391. PMID 30097089.
  34. ^ Chatterjee, a; Hazra, AB; Abdelwahed, s; Hilmey, DG; Begley, TP (November 2010). "Ein" radikaler Tanz "in der Thiamin -Biosynthese: Mechanistische Analyse der bakteriellen Hydroxymethylpyrimidin -Phosphat -Synthase". Angewandte Chemie International Edition. 49 (46): 8653–56. doi:10.1002/anie.201003419. PMC 3147014. PMID 20886485.
  35. ^ Mehta AP, Abdelwahed SH, Fenwick MK, Hazra AB, Taga ME, et al. (August 2015). "Anaerobe 5-Hydroxybenzimidazol-Bildung aus Aminoimidazol-Ribotid: Eine unerwartete Schnittstelle von Thiamin und Vitamin B12 Biosynthese". Zeitschrift der American Chemical Society. 137 (33): 44–10447. doi:10.1021/jacs.5b03576. PMC 4753784. PMID 26237670.
  36. ^ Begley, TP (2006). "Cofaktorbiosynthese: Schatztruppe eines organischen Chemikers". Naturproduktberichte. 23 (1): 15–18. doi:10.1039/b207131m. PMID 16453030.
  37. ^ Bocobza SE, Aharoni A (Oktober 2008). "Schalten Sie das Licht auf pflanzliche Ribosschalte". Trends in der Pflanzenwissenschaft. 13 (10): 526–33. doi:10.1016/j.tplants.2008.07.004. PMID 18778966.
  38. ^ Tylicki, a; Łotowski, z; Siemieniuk, M; Ratkiewicz, A (2018). "Thiamin und ausgewählte Thiamin -Antivitamine - Biologische Aktivität und Synthesemethoden". Bioscience -Berichte. 38 (1). doi:10.1042/BSR20171148. PMC 6435462. PMID 29208764.
  39. ^ a b c Eggersdorfer, Manfred; Laudert, Dietmar; Létinois, Ulla; McClymont, Tom; Medlock, Jonathan; Netscher, Thomas; Bonrat, Werner (2012). "Einhundert Jahre Vitamins-eine Erfolgsgeschichte der Naturwissenschaften". Angewandte Chemie International Edition. 51 (52): 12967–12970. doi:10.1002/anie.201205886. PMID 23208776.
  40. ^ Todd, A. R.; Bergel, F. (1937). "73. Aneurin. Teil VII. Eine Synthese von Aneurin". Journal of the Chemical Society (wieder aufgenommen): 364. doi:10.1039/jr9370000364.
  41. ^ Jiang, Meifen; Liu, Minjie; Huang, Huashan; Chen, Fener (2021). "Vollständige Durchflusssynthese von 5- (Aminomethyl) -2-methylpyrimidin-4-Amin: ein Schlüsselintermediat von Vitamin B1". Organische Prozessforschung und -entwicklung. 25 (10): 2331–2337. doi:10.1021/acs.oprd.1c00253. S2CID 242772232.
  42. ^ "Substanzinfokard". echa.europa.eu. Abgerufen 11. Mai 2022.
  43. ^ Bettendorff L, Mastrogiacomo F, Kish SJ, Grisar T (Januar 1996). "Thiamin, Thiaminphosphate und ihre metabolisierenden Enzyme im menschlichen Gehirn". Journal of Neurochemistry. 66 (1): 250–8. doi:10.1046/j.1471-4159.1996.66010250.x. PMID 8522961. S2CID 7161882.
  44. ^ a b Suzuki U, Shimamura T (1911). "Wirklicher Bestandteil von Reiskörnern, die Vogelpolyneuritis verhindert". Tokyo Kagaku Kaishi. 32: 4–7, 144–146, 335–358. doi:10.1246/nikkashi1880.32.4.
  45. ^ a b c McCollum ev. Eine Geschichte der Ernährung. Cambridge, Massachusetts: Riverside Press, Houghton Mifflin (1957).
  46. ^ a b Eijkman C (1897). "Ein Beriberiähnliche Krankheit der Hühner" [Eine Krankheit von Hühnern, die Beriberi ähnlich ist]. Archiv für Pathologische Anatomie und Physiologie und für MEDIIN KLINISHE. 148 (3): 523–32. doi:10.1007/bf01937576. S2CID 38445999.
  47. ^ "Der Nobelpreis und die Entdeckung von Vitaminen". nobelprize.org.
  48. ^ Grijns G (1901). "Über Polyneuritis gallinarum" [Über Polyneuritis gallinarum]. Geneeskundig Tijdschrift Voor Nederlandsch-Indië (Medical Journal für niederländische Ostindien). 41 (1): 3–11.
  49. ^ Funk, Casimir (1911). "Über die chemische Natur der Substanz, die Polyneuritis bei Vögeln heilt, die durch eine Diät aus poliertem Reis induziert werden". Das Journal of Physiology. 43 (5): 395–400. doi:10.1113/jphysiol.1911.sp001481. PMC 1512869. PMID 16993097.
  50. ^ Funk, Casimir (1912). "Die Ätiologie der Mangelkrankheiten. Beri-Beri, Polyneuritis bei Vögeln, epidemische Dropsy, Skorbut, experimenteller Skorbut bei Tieren, kindlicher Skorbut, Schiff Beri-Beri, Pellagra". Journal of State Medicine. 20: 341–368. Das Wort "Vitamin" wird auf p geprägt. 342: "Es ist nun bekannt, dass all diese Krankheiten mit Ausnahme von Pellagra durch die Zugabe bestimmter vorbeugender Substanzen verhindert und geheilt werden können. Die mangelhaften Substanzen, die von der Natur organischer Basen sind, werden wir" Vitamine "nennen und wir werden von einem Beri-Beri- oder Skorbut-Vitamin sprechen, was bedeutet, dass eine Substanz die besondere Krankheit verhindert. "
  51. ^ Jansen BC, Donath WF (1926). "Über die Isolierung von Antiberi -Vitamin". Proc. Kon. Ned. Akad. Nass. 29: 1390–1400.
  52. ^ Williams, RR; Cline, JK (1936). "Synthese von Vitamin B1". Zeitschrift der American Chemical Society. 58 (8): 1504–05. doi:10.1021/ja01299a505.
  53. ^ Peters RA (1936). "Die biochemische Läsion in Vitamin B1 Mangel. Anwendung einer modernen biochemischen Analyse in ihrer Diagnose ". Lanzette. 230 (5882): 1161–1164. doi:10.1016/s0140-6736 (01) 28025-8.
  54. ^ Lohmann K, Schuster P (1937). "Intersuchungen über Cocarboxylase". Biochem. Z. 294: 188–214.
  55. ^ Bettendorff L (2014). "Kapitel 7 - Thiamin". In Zempeni J, Suttie JW, Gregory JF, Stover PJ (Hrsg.). Handbuch von Vitaminen (Fünfter Aufl.). Hoboken: CRC Press. S. 267–324. ISBN 9781466515574.
  56. ^ Zaheer A, Zaheer F, Saeed H, Tahir Z, Tahir MW (April 2021). "Eine Überprüfung alternativer Behandlungsoptionen in der diabetischen Polyneuropathie". CUREUS. 13 (4): e14600. doi:10.7759/cureus.14600. PMC 8139599. PMID 34040901.
  57. ^ McCarty, MF; Inoguchi, T (2008). "11. Targeting oxidativer Stress als Strategie zur Verhinderung von Gefäßkomplikationen von Diabetes und metabolischem Syndrom". In Pasupuleti, Vijai K.; Anderson, James W. (Hrsg.). Nutraceuticals, glykämische Gesundheit und Typ -2 -Diabetes (1. Aufl.). Ames, Iowa: Wiley-Blackwell/Ift Press. p. 213. ISBN 9780813804286.
  58. ^ Lonsdale D (September 2004). "Thiamin Tetrahydrofurfylyl Disulfid: ein wenig bekanntes therapeutisches Mittel". Medizinischer Wissenschaftsmonitor. 10 (9): RA199–203. PMID 15328496.

Externe Links

  • "Thiamin". Drogeninformationsportal. US -amerikanische Nationalbibliothek für Medizin.