生物学的役割。 生化学、そのタスク
現在チアミン欠乏症の症状として知られているこの病気（カッケ、脚気）の最初の言及は、中国、インド、および日本から私たちに伝わってきた古代の医学論文に見られます。 19世紀の終わりまでに、この病状のいくつかの形態はすでに臨床的に区別されていましたが、高木（1887）だけが、この病気を食事中の窒素含有物質の不足であると彼が信じていたものと関連付けました。 オランダの医師S.Eijkman（1893-1896）は、より明確な考えを持っていました。彼は、米ぬかやいくつかのマメ科植物で、脚気の発生を妨げたり、脚気を治したりする未知の要因を発見しました。 その後、これらの物質の精製は、「ビタミン」という用語自体を最初に提案したFunk（1924）と、他の多くの研究者によって行われました。 自然源から抽出された活性物質は、1932年に一般的な実験式によってのみ特徴付けられ、その後1936年にWilliamsetalによって合成に成功しました。 早くも1932年には、特定の代謝プロセスの1つであるピルビン酸の脱炭酸におけるビタミンの役割が示唆されていましたが、1937年になって初めて、ビタミンの補酵素型であるチアミン二リン酸（TDP）が知られるようになりました。 α-ケト酸脱炭酸システムにおけるTDPの補酵素機能は、ビタミンの生物学的活性を実装するためのほぼ唯一の生化学的メカニズムと長い間考えられてきましたが、1953年には、TDPの存在に依存する酵素の範囲はトランスケトラーゼ、そして比較的最近では、特定のガンマ-ヒドロキシデカルボキシラーゼ-アルファ-ケトグルタル酸のために拡大しました。 動物実験、ビタミンの治療的使用中にクリニックで得られたデータ、チアミンの既知の神経および心臓向性を示す事実の分析、間違いなく、他の特定の関係の存在を示しています。ビタミンと他の生化学的および生理学的メカニズム。
ビタミンB1の化学的および物理的特性
チアミンまたは4-メチル-5-ベータ-ヒドロキシエチル-N-（2-メチル-4-アミノ-5-メチルピリミジル）-チアゾリウムは、通常、塩酸塩または臭化水素酸塩の形で合成的に得られます。
塩化チアミン（M-337.27）は、水中で無色の単斜晶針の形で結晶化し、233-234°で融解します（分解あり）。 中性媒体では、その吸収スペクトルには2つの最大値（235nmと267nm）があり、pH6.5では1つ（245-247 nm）です。 ビタミンは水と酢酸に非常に溶けやすく、エチルアルコールとメチルアルコールにはやや溶けにくく、クロロホルム、エーテル、ベンゼン、アセトンには溶けません。 水溶液から、チアミンはリンタングステン酸またはピクリン酸で沈殿させることができます。 アルカリ性環境では、チアミンは多くの変換を受け、添加された酸化剤の性質に応じて、チアミンジスルフィドまたはチオクロムの形成をもたらす可能性があります。
酸性環境では、ビタミンは長時間の加熱でのみ分解し、5-ヒドロキシ-メチルピリミジン、ギ酸、5-アミノメチルピリミジン、ビタミンのチアゾール成分、および3-アセチル-3-メルカプト-1-プロパノールを形成します。 アルカリ性媒体中でのビタミンの分解生成物のうち、チオチアミン、硫化水素、ピリミドジアゼピンなどが同定され、硫酸塩と一硝酸ビタミンも得られました。 ナフタレンスルホン酸、アリールスルホン酸、セチル硫酸とのチアミン塩、および酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸および他の酸とのエステルが知られている。
特に重要なのは、リン酸とのチアミンエステル、特にビタミンの補酵素型であるTDPです。 チアアミンのホモログは、2番目（エチル-、ブチル-、ヒドロキシメチル-、ヒドロキシエチル-、フェニル-、ヒドロキシフェニル-、ベンジル-、チオアルキル-）、4番目（オキシチアミン）、6番目（メチル-、エチル）でのさまざまな置換によっても得られました。アミノ基のピリミジンメチル化の炭素原子、ピリジン（ピリチアミン）、イミダゾールまたはオキサゾールのチアゾール環の置換、チアゾールの5番目の炭素の置換基の修飾（メチル-、ヒドロキシメチル-、エチル、クロロエチル-、ヒドロキシプロピル-など） 。）。 ビタミン化合物の別の大きなグループは、S-アルキルおよびジスルフィド誘導体です。 後者の中で、チアミンプロピルジスルフィド（TPDS）はビタミン製剤として最大の分布を受けています。
ビタミンB1を決定するための方法
純粋な水溶液では、チアミンの定量化は、ビタミンのスペクトルの等吸収点に対応する273 nmでの吸光度によって最も簡単に実行されますが、一部の著者は、吸光度の変化が最も目立つ。 リン酸緩衝液中のpH7.3では、1μg/ mlの濃度でもチアミンは明確な水素ポラログラフ触媒波を与え、アルカリ性媒体では、チオールチアミンと水銀の相互作用とメルカプチドの形成によりアノード波を形成します。 両方のポーラログラフ特性を使用して、ビタミンを定量化できます。 さまざまなビタミン誘導体を調査する必要がある場合は、電気泳動またはクロマトグラフィーによる予備分離に頼る必要があります。
一番成功している 一般原則ビタミンの比色定量は、さまざまなジアゾ化合物との相互作用の反応であり、その中でジアゾ化されたp-アミノアセトフェノンが最良の結果をもたらします。 得られた鮮やかな色の化合物は、水相から有機溶媒に容易に抽出され、そこで定量的測光に容易にかけられます。 リン酸緩衝液pH6.8では、チアミンは加熱されるとニンヒドリンとも相互作用し、20〜200μgの範囲のビタミン濃度に比例した黄色を示します。
最も普及しているのは、アルカリ性媒体中でのチアミンのチオクロムへの酸化に基づく、ビタミンの蛍光測定のさまざまな変形です。 その後の蛍光測定を妨げる不純物からの試験物質の予備精製は、希鉱酸によるサンプルの短期間の煮沸、ブチルまたはアミルアルコールによる抽出による不純物の除去、または適切な吸着剤でのビタミンの分離によって達成されます。 日本の著者による研究が示しているように、フェリシアン化カリウムの代わりに、酸化剤として臭化シアンを使用することが好ましい。これにより、チオクロムの収率が高くなり、測定を妨げる他の化合物の形成が減少する。 チアミンを十分に測定するには、100〜200 mgの組織または5〜10mlの血液が必要です。 組織に存在するビタミンの主な形態がTDPまたはチアミンのタンパク質化ジスルフィド誘導体であることを考慮すると、他の形態のビタミンは放出しないため、遊離チアミンを放出するために試験サンプルの前処理（弱酸加水分解、ホスファターゼ、還元剤）が常に必要です。チアミンを形成し、抽出して有機溶媒中での蛍光測定に使用できます。
ビタミンの補酵素型の定量的測定は、試験溶液に含まれるTDPを友好的なアポカルボキシラーゼと組換えることによって行われます。 どちらの場合も、マグネシウムイオンとピルビン酸イオンの存在下で、ケト酸の特定の脱炭酸が発生し、放出される二酸化炭素の量（Warburg装置内）は、サンプルに追加されたTDPの量（0.02〜1μg）に比例します。 最初の反応で形成されたアセトアルデヒドの酵素的測定に基づくメソッドの感度（0.005〜0.06 µg TDP）はさらに高くなります。 アルコールデヒドロゲナーゼをアポカルボキシラーゼおよび特定の基質とともにインキュベーション培地に添加すると、NADH2に対応する領域の340 nmで溶液の吸光度を変化させることにより、反応を非常に迅速に（5〜7分）記録することができます。
他のチアミンホスフェートは、それらの電気泳動またはクロマトグラフィー分離、その後の溶出、ホスファターゼによる脱リン酸化、およびアルカリ性媒体中での酸化によって得られたチオクロムの蛍光測定の後に定量的に決定されます。 チアミンを測定するための微生物学的方法は、ビタミン欠乏症に敏感な微生物の適切な培養物の選択に基づいています。 これらの目的にLactobacillusfermenti-36を使用すると、最も正確で再現性のある結果が得られます。
自然界におけるビタミンB1の分布
| 製品 | µg％単位のチアミン含有量 | 製品 | µg％単位のチアミン含有量 |
| 小麦 | 0,45 | トマト | 0,06 |
| ライ | 0,41 | 牛肉 | 0,10 |
| 豆 | 0,72 | マトン | 0,17 |
| 豆 | 0,54 | 豚肉 | 0,25 |
| オートミール | 0,50 | 子牛の肉 | 0,23 |
| そば | 0,51 | ハム | 0,96 |
| セモリナ | 0,10 | 鶏 | 0,15 |
| 精米 | 0 | 鶏卵 | 0,16 |
| パスタ | トレース | 新鮮な魚 | 0,08 |
| 小麦粉 | 0,2-0,45 | 牛乳 | 0,05 |
| ライ麦粉 | 0,33 | 果物は違います | 0,02-0,08 |
| 小麦パン | 0,10-0,20 | 乾燥醸造用酵母 | 5,0 |
| ライ麦パン | 0,17 | クルミ | 0,48 |
| じゃがいも | 0,09 | 落花生 | 0,84 |
| 白キャベツ | 0,08 |
チアミンは至る所に存在し、野生生物のさまざまな代表者に見られます。 原則として、植物や微生物でのその量は、動物よりもはるかに高い値に達します。 さらに、最初のケースでは、ビタミンは主に遊離型で提示され、2番目のケースではリン酸化型で提示されます。 基礎食品中のチアミンの含有量は、原材料の入手場所や入手方法、半製品の技術的加工の性質などにより、かなり広範囲に異なり、それ自体がチアミンを著しく破壊します。 平均して、従来の調理はビタミンの約30％を破壊すると考えることができます。 一部の種類の処理（高温、高圧、大量のブドウ糖の存在）は、ビタミンの最大70〜90％を破壊し、亜硫酸塩で処理して製品を保存すると、ビタミンが完全に不活性化する可能性があります。 他の植物の穀物や種子では、ほとんどの水溶性ビタミンと同様に、チアミンが殻と胚芽に含まれています。 野菜原料の加工（ふすまの除去）は、常に、得られる製品のビタミンレベルの急激な低下を伴います。 たとえば、白米にはビタミンがまったく含まれていません。
体内のチアミン代謝
ビタミンは、遊離、エステル化、部分的に結合した形で食品とともに供給されます。 消化酵素の影響下で、小腸から吸収される遊離チアミンにほぼ定量的に変換されます。 血流に入るチアミンのかなりの部分は肝臓で急速にリン酸化され、遊離チアミンの形でその一部は全身循環に入り、他の組織に分配され、一部は胆汁と一緒に胃腸管に再び放出されます消化腺の排泄物は、ビタミンの絶え間ないリサイクルとその組織による段階的で均一な同化を提供します。 腎臓は活発にビタミンを尿中に排泄します。 成人では、1日あたり100〜600mcgのチアミンが分泌されます。 食物と一緒に、または非経口的に増加した量のビタミンを導入すると、尿中のビタミンの排泄が増加しますが、用量が増加するにつれて、比例関係は徐々に消えます。 尿中には、チアミンとともに、その腐敗の生成物が増加する量で現れ始めます。これは、1人あたり10 mgを超えるビタミンの導入により、初期用量の最大40〜50％になる可能性があります。 標識チアミンを用いた実験では、未変化のビタミンとともに、一定量のチオクロム、TDS、ピリミジン、チアロース成分、および標識硫酸塩を含むさまざまな炭素および硫黄含有フラグメントが尿中に見られることが示されました。
したがって、動物や人間の組織内のチアミンの破壊は非常に集中的に発生しますが、チアミンを特異的に破壊する動物組織内の酵素を検出する試みは、まだ説得力のある結果をもたらしていません。
通常ビタミンが供給されている人体全体のチアミンの総含有量は約30mgであり、全血では3〜16μg％であり、他の組織でははるかに高いです：心臓-360、肝臓- 220、脳内-160、肺-150、腎臓-280、筋肉-120、副腎-160、胃-56、 小腸--55、大腸-100、卵巣-61、睾丸-80、皮膚-52mcg％。 血漿では、主に遊離チアミン（0.1〜0.6μg％）が見られ、赤血球（1011細胞あたり2.1μg）および白血球（1011細胞あたり340μg）ではリン酸化されています。 ビタミンのほぼ半分は筋肉にあり、40％は内臓にあり、15〜20％は肝臓にあります。 組織チアミンの主な量はTDPで表されますが、皮膚と骨格筋にはかなりの量のビタミンジスルフィドが含まれています。
通常、遊離チアミンは腸と腎臓で簡単に測定されますが、これらの組織は非常に高いホスファターゼ活性を持っているため、純粋に方法論的な順序の欠点が原因である可能性があります。ビタミンエステルはすでに発生する可能性があります。 一方、これらの同じメカニズムは、血液から尿や糞便にビタミンを除去するのに役割を果たす可能性があります。 人間の糞便中のビタミンの量は約0.4-1μgであり、腸内細菌叢によるビタミンの生合成に実際には依存していません。
ビタミンの組織貯蔵の交換のダイナミクスのいくつかのアイデアは、S35-チアミンで実行された実験によって与えられます。 チアミンの更新はさまざまな組織でさまざまな速度で発生し、非放射性ビタミンの放射性ビタミンへのほぼ完全な置換（毎日導入）は、肝臓、腎臓、脾臓、骨格筋でのみ実験の8日目までに実行されます。 心臓、膵臓、脳組織では、このプロセスは指定された時間までに終了しません。 これらのデータは、組織に含まれるビタミンの量が、特定のTDP酵素システムを提供するために必要なレベルよりも何倍も多いことを示しています。 明らかに、かなりの量のビタミンが組織、特に心臓と肝臓に、他のいくつかの非補酵素機能を実行するその誘導体の形で存在しています。
体内でのチアミンの沈着のメカニズム
組織内のビタミンの固定は、主にTDPの形成に関連しています。これは、体内にあるすべてのチアミンの少なくとも80〜90％を占めています。 この問題に関するいくつかの不確実性は、特にビタミン、他のTF、および混合チアミンジスルフィドの投与後の短い間隔でのTDPと一緒の検出に関連しています。 特定の条件下では、ビタミンの10〜30％がTMFおよびTTPによって表される場合があります。 さらに、TTPは、研究前の生物学的物質の処理中にTDPに容易に変換されます。 他のリン酸化補酵素と同様に、TDPはそのピロリン酸部分によってタンパク質に固定されています。 しかし、ビタミン分子の他の部分は、これにおいて同様に積極的な役割を果たします。
チアミンホスフェート（tf）の形成
チアミンのリン酸化の反応は、一般式に従ってATPが原因で発生します：チアミン+ ATP-> TDP+AMP。
この反応の規則性は、肝臓ホモジネートの可溶性画分からのチアミンキナーゼの部分的に精製された調製物で確認された。 この酵素製剤によるTDPの形成に最適なpHは6.8〜6.9の範囲でした。 チアミンのリン酸化はAMPとADPによって抑制されました。 AMPの存在下では、痕跡のみが形成され、ADPの存在下では、非常に少量のTDPが形成されました。 チアミンの代わりにTMFを培地に導入すると、TDPの形成が阻害されました。 約600回精製されたチアミキナーゼ調製物を使用して、標識されたガンマ-P32-ATPを使用したビタミンリン酸化のメカニズムを研究しました。 チアミンはATPからピロリン酸基全体を受け取ることが判明しました。
酵母や動物の組織から分離されたチアミンキナーゼの研究に関する一連の研究では、マンガン、マグネシウム、コバルトのイオンが活性化する一方で、カルシウム、ニッケル、ルビジウム、鉄は広範囲の濃度で酵素を阻害しないことがわかりました。 同じ研究は、他のヌクレオチド三リン酸（GTP、ITP、UTPなど）を犠牲にしてチアミンのリン酸化の可能性を示しており、主な反応生成物はTDPと少量のTMPです。 以前の著者の研究のように、P32-ATPの使用は、ピロリン酸基のチアミンへの直接移動のメカニズムを確認しました。
しかし、in vitroで得られた結果は、体内のチアミンリン酸化の研究やミトコンドリアを使った実験では完全には確認されていません。 一方では、チアミンの静脈内投与後、30〜60分後に動物の血液中にリン標識TDPおよびTTPが検出されましたが、TMFは検出されませんでした。 ピロフォリル化のメカニズムが確認された。 一方、TMFの静脈内投与後、血液のコカルボキシラーゼおよびトランスケトラーゼ活性は、遊離チアミンの投与後よりも速く増加しました。 一部の微生物は、遊離ビタミンよりもTMFからTDPを形成しやすく、以前は肝臓で見つかったチアミンキナーゼは、チアミンリン酸化が異なる方法で進行する腎臓ミトコンドリアでは見つかりません。 ATPのみが関与するビタミンリン酸化のメカニズムは、TDPとともに、T-ポリリン酸を含む他のTFがさまざまな量でかなりの量で見られるという理由だけで、ピロリン酸基全体の単純な移動スキームに常に適合するとは限りません。生物学的材料。
多くの研究が、チアミンリン酸化の原因となるシステムの局在化の問題を扱っています。 チアミン投与の1時間後、肝臓はビタミンの33〜40％を取り込み、さまざまなリン酸エステルを蓄積します。 さまざまな臓器での標識ビタミンのリン酸化は、肝臓、腎臓、心臓、精巣、脳などの活動の降順で発生します。 この場合、チアミンのリン酸エステルの放射性は、TTP、TDP、TMFの系列で減少します。 チアミンのリン酸化は、ミトコンドリア、ミクロソーム、および硝子体質で活発です。
上記の事実から、体内または個々の組織におけるビタミンエステル化プロセスの全体的な強度は、ATPを供給するプロセスの活動と大部分が相関しているはずであると結論付けるのは簡単です。 肝臓ホモジネートまたは血球要素で実施された、この点に関する最初の実験的観察は、その後完全に確認された。 呼吸と解糖のすべての阻害剤、またはATPを求めてTと競合する化合物は、血液と組織のTDPのレベルを低下させる傾向があります。
組織での結合に対するチアミン分子の個々のグループの役割
現在までに、多数の新しいチアミン誘導体（混合ジスルフィド、O-ベンゾイル誘導体など）が合成され、治療および予防の実践に広く導入されています。 原則として、新しいビタミン製剤の利点は、チアミン同化の分子メカニズム、特異的（酵素）および非特異的（酵素）との相互作用の性質についての十分な情報がこれまでのところないという事実のために、純粋に経験的に明らかにされました。ビタミンの輸送）タンパク質。 この問題における正確な表現の必要性は、治療目的でのチアミン抗ビタミン（アンプロール、クロロチアミン、デオキシチアミン）の使用の幅広い見通しによっても決定されます（以下を参照）。
体内の代謝過程に対する標的効果の可能性を決定する、所定の物理化学的特性を備えた新しいチアミン誘導体の合成に関する研究は、この分野におけるビタミン原子とその誘導体の個々のグループの役割についての具体的な考えなしには考えられません。 対応する酵素の組成におけるTDPの特異的タンパク質化のためのピロリン酸ラジカルの重要性はすでに上で述べられている。 ビタミンの補酵素機能とは何の関係もない他の反応へのチアミンの関与を証明する大量のデータが現れました。 チアミン分子のさまざまな活性基は、特殊な形態のプレタイジゼーションに対応していると考えられます。この場合、一部はブロックされ、その他は対応する機能にとって重要であり、ビタミン分子のセクションが同時に開かれます。 実際、（ピロリン酸ラジカルを介した）最初のタイプのタンパク質化は補酵素機能に対応し、チアゾールの2番目の炭素とピリミジン成分のアミノ基を遊離させ、基質にアクセスできるようにします。 一方、酸化還元反応または再リン酸化のプロセスへのビタミンの関与は、最初のケースでは脱分極と開放のため、補酵素として同時に機能する可能性を排除することと組み合わせる必要があることは明らかです。チアゾール環が必要であり、2番目に-リン酸化ヒドロキシエチルラジカルの自由位置。 組織に存在するチアミンの80〜90％は、酸性および酵素的加水分解中にのみ放出されるため、ビタミンのすべての結合型はタンパク質化されている、つまりタンパク質に関連していると見なすことができます。
特定の活性中心を欠く硫黄標識（S35）ビタミンとその誘導体の組織による結合の程度を決定することにより、このプロセスにおけるチアミン分子の個々のセクションの重要性を簡単に理解できますたとえば、アミノ基-オキシチアミン（oxy-T）、アミノ基およびヒドロキシエチルラジカル-クロロキシチアミン（XOT）、チアゾールサイクルの第4級窒素-テトラヒドロチアミン（TT）。 提起された質問の詳細に触れることなく、ビタミン分子の少なくとも1つの部位の構造修飾が組織によるits_bindingの条件に大幅に違反していることを十分に確信して述べることができます（表を参照）：24時間後、すべてが標識チアミンを導入しました誘導体はビタミンよりも結合が悪い。
それ自体では、この事実は、1つまたは2つではなく、明らかに、いくつかのグループがチアミンとタンパク質の相互作用に役割を果たしていることを示しています。
チアミン二リン酸の補酵素機能
TDPによって触媒されるかなりの数の異なる反応が知られています。 ただし、それらはすべて、いくつかの典型的なオプションに減らすことができます。アルファ-ケト酸の単純で酸化的な脱炭酸、アシロイン縮合、ケト糖のリン分解性開裂です。 これらの反応に関与する酵素システムは、明らかに、それらの作用の基本原理に統合されています。 プロセスの最初の段階で現れる「活性アルデヒドフラグメント」のその後の運命だけが異なります。 α-ケト酸の変換の研究により、TDPを含むデヒドロゲナーゼの多酵素複合体の脱炭酸フラグメントの役割とそれに関連する他のすべての反応のシーケンスの両方を明確に理解することが可能になりました。
トランスケトラーゼ（TK）システムでは、「活性アルデヒド」フラグメントは、対応するソース（キシルロース-5-リン酸、フルクトース-6-リン酸、ヒドロキシピルビン酸など）からさまざまなアクセプター（リボース）に移動するグリコールラジカルによって明らかに表されます。 -5-リン酸、エリトロース-4-リン酸、グルコース-6-リン酸）。 ホスホケトラーゼ反応では、「活性グリコール」ラジカルが直接アセチルホスフェートに変換されます。
モデルの非酵素系の作成と、酵素系へのさまざまなチアミン類似体または拮抗薬の導入という2つの主要な方向で実施された研究の結果、TDPの触媒作用のメカニズムを解明する上で大きな進歩が達成されました。 最初の方法を使用して、ビタミンB1は、リン酸化されていない形態であっても、特定の条件下で、タンパク質の非存在下で、脱炭酸、アセトンの形成、および不均化の反応を触媒できることを示すことができました。ジアセチルの。 TDPの共酵素活性をビタミン代謝物の活性と比較したり、ライネッケ塩、ブロモ酢酸、パラクロロ水銀安息香酸などの化合物を添加して研究した実験のさまざまな変形は、チアミン分子の触媒的に最も重要な基が：硫黄、第4級窒素チアゾール環、ピリミジン環の4位のアミノ基、チアゾールの2番目の炭素原子（2-C-Tz）、メチレンブリッジ。 一部の活性中心（硫黄、窒素、メチレンブリッジ）は、特定の構造を維持し、主要な触媒中心であるチアゾールの2番目の炭素原子（2-C-Tz）で適切な電子密度を生成するためにのみ必要です。 これまでのところ物議を醸し、不確かなのは、ピリミジン成分のアミノ基の意味についての考えです。
チアゾールの2番目の炭素の値
チアゾリウム塩の触媒特性は、例としてベンゾイン縮合を使用して初めて示されました。 そして、生理的条件に近い通常の状態では、プロトンが2-C-Tzから容易に分離され、チアミンから二重イオンが形成されることがわかりました。これにより、アルファ-ケトとの相互作用のメカニズムを簡単に推測できました。 「活性アセトアルデヒド」の概念に対応する酸および中間化合物ヒドロキシエチルチアミン（OET）の形成。
微生物の成長因子としてテストされたOEの合成調製物は、ビタミンと比較して80％の活性を示しました。 自然の代謝産物としてのWEの形成は、いくつかの微生物で示されています。 補酵素機能の実施における2-C-Tzの決定的な役割についてのアイデアは、比較的短期間で、酵素反応の他の既知の中間生成物であるジヒドロキシエチルに対応するいくつかのTDP誘導体も単離されたため、非常に有益であることが判明しました。 -THD（トランスケトラーゼおよびホスホケトラーゼ反応における「活性グリコールアルデヒド」）、α-ヒドロキシ-γ-カルボキシ-プロピル-TDF（「活性コハク酸セミアルデヒド」）およびヒドロキシメチル-TDF。これらはグリオキシレートと活性ホルミルラジカルの形成。
ピリミジン成分の意義
チアミンのアミノピリミジン成分のわずかな置換でさえ、新しい化合物のビタミン活性を大幅に低下させます。 特別な注意この点に関して、アミノ基は長い間注目されており、そのヒドロキシ基による置換は、二リン酸へのリン酸化後、両方のPDの活性を抑制することができるよく知られたビタミン代謝拮抗剤であるオキシ-Tの形成を引き起こす。とTK。 補酵素活性の喪失は、アミノ基の構造のわずかな変化（メチル化）またはTDPからのその単純な除去の場合にも観察されます。
モデルおよび酵素系におけるチアミンまたはその誘導体の触媒活性の研究に関する広範な実験資料の批評的なレビューは、触媒の構造およびその関与によって交換される基質のいくつかの特徴に新たな注意を払うことを私たちに強いる。
補酵素と基質に共通するこのような特徴は、検討中の反応が、基質と、明らかに触媒の2つの活性中心に同時に厳密に依存していることです。 実際、TDPによって触媒される反応に関与するさまざまな基質は、基本的に統一されたタイプに簡単に還元できます。その特徴は、隣接する炭素原子の隣接するカルボニル基とヒドロキシル基です。 このような炭素原子間でのみ、TDFの関与により結合切断（チアミノリシス）が発生します。この場合、同じフラグメントは常に将来的に「アクティブ」になり、さまざまな凝縮が可能になり、2番目の「パッシブ」は最終的なものになります。反応の代謝物。 カルボニル基とヒドロキシル基の特定の配置は、触媒メカニズムの実装に絶対に必要です。
チアミンおよびその誘導体のいくつかの非補酵素活性
TDPが触媒的役割を果たす主な反応のメカニズムの解明に加えて、他の非補酵素的チアミン誘導体の高い生物活性に関する多くのデータがあります。 研究の2つの方向が明らかに現れました：エネルギー豊富なリン酸基の活発な移動へのビタミンのさまざまなリン酸エステルの関与の可能性（TDPの無水物結合はマクロ作動性です）とチアミンが酸化還元反応に介入する可能性。 上記のプロセスの調節に関与する特定のチアミン含有酵素システムが不明であるという事実のために、代謝のこの領域で観察されたビタミンの効果は、その非特異的機能の現れと見なすことができます。
リン酸チアミン（tf）
TDPを取得するための利用可能な方法の開発後、それは臨床現場のさまざまな疾患で広くテストされ始めました。 糖尿病性アシドーシスにおける100-500mgのTDPの静脈内投与は、グルコースから形成されるピルビン酸の量を増加させました。 同様の性質の効果は、ATPまたはホスホクレアチンの投与後の糖尿病で観察されました。 倦怠感と安静時の筋肉では、TDPの分解と再合成は、ATPとホスホクレアチンで知られているのとほぼ同じパターンに従って発生します。 TDPの量が仕事を疲れさせる前に初期レベルを超えたとき、変化は休息中に特徴的でした。 筋収縮中のTDPの分解が促進される理由は、TDPの既知の補酵素機能の観点からはほとんど説明できません。 数時間後に動物に大量のTDPを投与すると、組織内の不安定なリン化合物の含有量が大幅に（場合によっては2倍）増加することが確立されています。
遊離チアミンとその誘導体
動物へのビタミン代謝拮抗剤、オキシ-TおよびPTの投与は、代謝および生理学的機能の障害の異なるパターンを引き起こし、チアミンがいくつかの異なるまたは独立した機能を持っている可能性があることを示唆することを可能にしました。 化学的観点からのこれらの代謝拮抗剤の違いは、PTのチオールジスルフィド変換とoxy-Tの三環系チオクロム（Tx）タイプを除外することで減少します。 代謝における酸化還元反応のレベルでのチアミンの触媒作用の可能性は、さまざまな著者によって長い間認められ、批判されてきました。 確かに、ビタミンの異なる利用可能性は、多くの酸化酵素の活性または血中の還元型グルタチオンの含有量に強く影響します。 ビタミンはアスコルビン酸、ピリドキシンに関連して抗酸化作用があり、ポリフェノールのヒドロキシ基と容易に相互作用します。 ジヒドロ-Tは、酵母および無細胞抽出物、ペルオキシダーゼ、チロシナーゼの結晶性調製物、および結晶性ユビキノン、プラストキノン、メナジオンと相互作用する場合に非酵素的にチアミンに部分的に酸化されます。
チオール-ジスルフィド変換
TDSは、動物組織、尿、ビタミン、酵母などで灌流された肝臓から流れる血液で発見されました。TDSとシステインおよびグルタチオンとの相互作用の容易さは、チオールの形のビタミンが体内のレドックス反応に直接関与しています。 アルカリ性環境および生物学的システムでは、ビタミンがさまざまなチオール化合物と容易に反応して、対のジスルフィドを形成することも示されています。 ハイドロキノン、ルチン、カテキンと相互作用すると、チアミンはTDSに変わります。 この反応は、キノンからジフェノールへの可逆的変換、例えば、チロシンからメラニンへの変換の段階の1つでのメラニン形成において特別な役割を果たす可能性があります。
代謝へのチアミンの関与
微生物中のα-ケト酸の脱炭酸は、共役酸化なしで進行し、この作用に典型的な酵素カルボキシラーゼは、ピルビン酸を二酸化炭素とアセトアルデヒドに分解します。
CH3-CO-COOH-> CH3-CHO + CO2
同じ酵素が他の同様に構築されたケト酸の交換に関与し、得られたアルデヒドの対応するアシロインへの凝縮を触媒することができます。 特定の条件下でのα-ケト酸の非酸化的変換は、動物組織でも起こります。 しかし、動物組織の場合、アルファ-ケト酸を変換する主な典型的な方法は、それらの酸化的脱炭酸です。 このプロセスは、いくつかの化合物（ピルビン酸、ケトグルタル酸、グリオキシル酸、ガンマ-ヒドロキシ-α-ケトグルタル酸）に関係し、さまざまな特定の酵素に関連付けられています。
1.ピルビン酸デヒドロゲナーゼ（PD）は、ピルビン酸（PA）の脱炭酸と酸化を、次の一般式で要約できる中間ステップで実行します。
CH3-CO-COOH + CoA + OVER CH3-CO-CoA + CO2+OVERH2。
したがって、この反応は炭水化物の好気性酸化のプロセスを制御し、クエン酸回路を介した炭水化物の脂質への変換とグルコース異化作用において重要な位置を占めます。 この酵素は全身のチアミンの不足に非常に敏感であるため、脚気とビタミン欠乏症B1は、原則として、PAの崩壊過程の阻害と、それに対応する血中および尿中のケト酸の蓄積を伴います。 後者の状況は、チアミン欠乏の生化学的指標として広く使用されています。 PCは多くのアミノ基転移反応に関与し、その結果、アミノ酸アラニンに変換されるため、PD反応はアミノ酸代謝の一定のバランスを維持する上でも非常に重要です。
2.その作用の主系列におけるα-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ（AGD）および反応に関与する補因子はPDと異ならない。 ただし、酵素自体はより大きなタンパク質サブユニットから構築されており、その中のTDPは、PDの類似タンパク質よりも脱炭酸フラグメントにしっかりと結合しています。 この状況自体が、体内のチアミン欠乏に対する酵素の高い耐性を主に説明し、重要なプロセスのためにCHDによって触媒される反応の重要性を強調しています。 実際、シクロホラーゼシステムの構成要素である酵素は、α-ケトグルタル酸（KGA）からスクシニル-CoAへの酸化的変換に関与しています。
HOOS-CH2 CH2 CO-COOH + CoA + OVER-> HOOS-CH2 CH2 CO-CoA + CO2+OVER-H2。
CHDによって制御されるCHCのレベルは、クエン酸回路とタンパク質代謝、特にグルタミン酸の形成をもたらすアミノ基転移とアミノ基転移の反応との絶え間ない関係を実現するためにも重要です。
3.ガンマ-ヒドロキシ-α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼは1963年に発見されました。この化合物は、ヒドロキシプロリンまたはPAとグリオキシル酸から顕著な量で組織内に形成されます。 酸化的脱炭酸後、ガンマ-ヒドロキシ-アルファ-CHCはクエン酸回路の中間基質の1つであるリンゴ酸に変換されます。 チアミン欠乏症では、酵素はすぐにその活性を失い、これらの条件下で観察されるPAの遅い代謝は、ガンマ-ヒドロキシ-アルファ-CHCの過剰な形成に寄与します。 後者の化合物は、結局のところ、アコニターゼ、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ、およびアルファ-CHCデヒドロゲナーゼ、すなわち、クエン酸回路の3つの酵素を同時に阻害する強力な競合阻害剤です。 この状況は、B1ビタミン欠乏症のCHDの量がほぼ正常であり、クエン酸回路が明らかに阻害されている場合、以前は矛盾しているように見えたという事実を非常によく説明しています。
4.活性ホルミル残基の形成を伴うグリオキシル酸の酸化的脱炭酸。これは、明らかに、対応する交換反応、例えば、核酸の窒素塩基の合成に広く使用することができる。
5.ケトサッカライド、特に一部の微生物ではキシルロース-5-リン酸のホスホケトラーゼ切断は、TDP含有酵素ホスホケトラーゼによって行われます。
キシルロース-5-リン酸+H3PO4->ホスホグリセルアルデヒド+アセチルホスフェート。
この酵素の組成に既知の特定の水素受容体が存在しないことは、反応中に形成されたDOETDが分子内酸化を受け、TDP上ですぐにアセチル残基が形成され、その後、リン酸が関与して完成したアセチルが補酵素から除去されることを示唆しています。酸。 反応はフルクトース-6-リン酸と同様に進行するという事実により、微生物は炭水化物代謝において特別な「ホスホケトラーゼ」シャントを持っていると考えられます。フルクトースジホスファターゼは、ATPとアセテートの3分子の形成の可能性を伴う同化フルクトースの短縮された経路を提供します。
フルクトース-6-リン酸+2H3PO4->3-アセチルリン酸。
ピルビン酸からのアセチルホスフェートの形成を触媒するホスホケトラーゼに類似した酵素は、 特定のタイプ微生物。
6.トランスケトラーゼは、ケトサッカライドからアルドサッカライドへのグリコールアルデヒドラジカル移動の反応を触媒します。 典型的で、おそらく、 重要性この種の例は、ペントースサイクルにおけるキシルロース-5-リン酸とリボース-5-リン酸またはエリトロース-4-リン酸との相互作用です。 トランスケトラーゼの関与により、グルコース-一リン酸酸化シャントの機能に関しては、ヘキソースリン酸からのペントースリン酸の非酸化的形成の反応またはペントースリン酸の同化の反応が起こる。 明らかに、このようにして、ペントースリン酸（ヌクレオチド、核酸の合成）と、ほとんどの還元的生合成（酪酸、コレステロール、ホルモンなど）で水素の最も重要な供給者であるNADPH2を体に提供するプロセス、トランスケトラーゼと密接に関連しています。 同じトランスケトラーゼ反応は、リブロース-1,5-二リン酸の絶え間ない再生に応じて、光合成プロセスの中間ステップの1つとして機能します。 トランスケトラーゼ反応中に現れるDOETDPが、α-ケト酸デヒドロゲナーゼ系でグリコリル-CoAに酸化される化合物であることが判明したことは興味深いことです。 このようにして、グリコール酸の残留物が生じる可能性があり、これは次に、N-グリコリル-ノイラミン酸および他のグリコール化合物の合成に使用されます。
抗チアミン因子
- ビタミン代謝拮抗剤
- ビタミンと直接相互作用することにより、さまざまな方法でビタミンを不活性化する物質。
最初のグループは、分子の構造にさまざまな化学修飾を加えた、人工的に得られたチアミンの類似体の数をカバーしています。 そのような化合物への関心は、それらのいくつかが強力な抗原虫薬であることが判明したという事実によって説明されますが、他の化合物は、人間の個々の代謝障害の矯正に関心のある動物の体に変化を引き起こします。
2番目のグループには、ビタミンを特異的に破壊する酵素（チアミナーゼ）と、チアミンを不活性化する非常に多様な天然化合物（耐熱性抗ビタミン因子）が含まれます。 2番目のタイプの抗ビタミン剤は、場合によっては、ヒトまたは動物の低ビタミンおよび無ビタミン状態の発症において病因として作用し、おそらく、チアミン作用の自然な調節因子として特定の役割を果たします。 この点に関する問題の考察は、体内のビタミンの過剰が明確な代謝異常につながるという事実のために合理的であるように思われ、人間のいくつかの病気は、血液だけでなく、内臓。
チアミン代謝拮抗剤
酵素反応におけるピリミジンおよびチアゾール成分の重要性、および組織におけるTDP固定または再リン酸化反応への関与に対するヒドロキシエチルラジカルの役割については、上記で詳細に説明しました。 リストされた3つのグループはすべて、ビタミン分子の一部であることが判明しました。これらのグループを変更すると、化合物全体の生物学的特性が劇的に変化します。 チアゾール構造が修飾された誘導体の中で、チアゾールがピリジンで置換された類似体であるPTが最も研究されてきた。 ピリミジンの2"-メチル基を同時にエチル-ブチル-Tに置き換えると、神経組織に関連するこの化合物の抗ビタミン特性を約10倍向上させることができます。 研究者たちは、ラウンドアバウトの方法で修飾された5-ヒドロキシエチルラジカルを用いた代謝拮抗剤の生産に来ました。 最初に、1-（4-アミノ-2-p-プロピル-5-ピリミジニル）-2-ピコリンクロリドまたはアンプロールが得られ、これは非常に効果的な抗コクシジウム症薬であることが判明した。 その後、その治療効果は、原生動物におけるチアミンの同化（おそらくリン酸化）の違反によるものであることが判明しました。 この後に得られたビタミンの誘導体は、5-エチルラジカルにヒドロキシルを欠いており、医療目的で工業規模で生産された代謝拮抗剤の新しいグループになりました。
天然の抗ビタミン因子
チアミナーゼ。 脚気の麻痺型に似ており、生のコイを主に摂食しているキツネに現れる症状は、1936年に最初に説明されました。動物の病気の原因は、コイの内臓の存在によって引き起こされるチアミナーゼ欠乏であることがすぐに判明しました。いくつかの海産魚、軟体動物、植物、およびチアミナーゼを特異的に破壊する酵素の微生物（チアミナーゼ）の他の組織。 その後、酵素の2つの形態が区別され始めました。チアゾールを窒素塩基で同時に置換してビタミンを切断するチアミナーゼIと、ビタミンをピリミジンとチアゾールの成分に加水分解して破壊するチアミナーゼIIです。 チアミナーゼの2番目の形態は、これまで微生物（Bac。aneurinolyticus）でのみ発見されていますが、後者は、慢性ビタミン欠乏症B1として発生するヒトのチアミナーゼ病の原因であることがよくあります。
チアミンを不活性化する熱安定性因子は、魚や多くの植物、特にシダに見られます。 多くの場合、これらの要因はチアミナーゼに関連しています。 コイの内部からの耐熱性因子は、チアミナーゼのようにビタミンを破壊し、それ自体がヘミック性の物質であることが知られており、シダに含まれる因子は、チアミンと不活性な複合体を形成する3,4-ジヒドロキシ桂皮酸です。
チアミン代謝拮抗剤と天然の抗ビタミン因子の両方が動物のB1脚気の実験的繁殖に広く使用されており、それらのいくつか（アンプロール、クロロチアミン）は獣医の診療で医薬品として使用されています。
チアミンの必要性とビタミンB1の体への供給を決定する方法
人間や動物のチアミンの必要性を判断するのが難しいのは、主にこれらの目的のために適切なバランス実験を行うことができないためです。なぜなら、体内に入るビタミンのかなりの部分がまだよく理解されていない多くの変換を受けるからです。 この点で、食事のビタミン値の制御である唯一の基準は、人間の尿と血液、さらには動物の組織の分析によって決定される間接的な指標です。 チアミンの必要性に関する推奨事項の重要な部分は、被験者の一般的な状態の評価に基づいて与えられています：ビタミン欠乏症の臨床的兆候の欠如、ビタミンの追加投与による特定のタイプの機能的欠乏の排除、など。ロシアの人口については、個人の変動の補正を考慮して、1000カロリーの毎日の食事あたり0.6mgの標準が推奨されるチアミンです。 この用量は、平均的な気候帯と平均的な身体活動の条件での人間のビタミンの必要性を最も完全に考慮に入れて考慮されるべきです。 一定の制限内で、このアプローチによる食事療法の専門的な特徴（カロリーの増加）は、1日に消費される食品のさまざまな製品のセットによって提供されます。 ただし、食事中の脂肪の優勢（通常の4倍）はチアミンの必要性を約15〜20％減らし、逆に炭水化物の過剰摂取はビタミンの消費を増やすことを覚えておく必要があります。
食物のカロリー含有量に関連するチアミンの必要性は、妊娠中および授乳中、身体が特定の化学物質（薬物、産業毒）または物理的（冷却、過熱、振動）にさらされると、身体的および神経精神的ストレスとともに増加することが知られています、など）要因だけでなく、多くの感染症や体性疾患。 したがって、条件下でのチアミンの必要性 はるか北方 30〜50％高くなります。 体の老化に伴い、ビタミンの吸収と間質同化の条件が著しく悪化した場合、必要量の計算は、食品のカロリー含有量に関連して25〜50％増加する必要があります。 現代の高速航空の飛行士であるホットショップの労働者の間で、劇的に（1.5〜2.5倍）ビタミンの消費量が増加しています。 内因性の要因（妊娠、授乳）によって引き起こされる生理学的ストレスにより、チアミンの必要性は20〜40％増加します。 多くの中毒や病気があるため、チアミンの毎日の投与は、生理学的必要量（10-50 mg）の何倍もの用量で推奨されます。 後者の場合、化合物としてのチアミンの特定の特性がこの場合に特別な役割を果たす可能性があるため、投与された化合物の特定のビタミン作用について話している可能性は低いです。
公共サービスが発達している都市のさまざまな人口グループのチアミンの毎日の要件
（公共サービスがあまり発達していない都市や村では、必要性は約8〜15％増加します）
労働強度による
| mcgでのチアミン要件 | ||||||
| グループ | 年の年齢 | 男性 | 女性 | |||
| 通常の状態で | 通常の状態で | 追加で 身体活動 | ||||
| 初め | 18 - 40 | 1,7 | 1,9 | 1,4 | 1,6 | |
| 40 - 60 | 1,6 | 1,7 | 1,3 | 1,4 | ||
| 2番 | 18 - 40 | 1,8 | 2,0 | 1,5 | 1,7 | |
| 40 - 60 | 1,7 | 1,8 | 1,4 | 1,5 | ||
| 三番 | 18 - 40 | 1,9 | 2,1 | 1,5 | 1,8 | |
| 40 - 60 | 1,7 | 1,9 | 1,6 | 1,6 | ||
| 第4 | 18 - 40 | 2,2 | 2,4 | 2,0 | 2,0 | |
| 40 - 60 | 2,0 | 2,2 | 1,7 | 1,8 | ||
| 若者 | 14 - 17 | 1,9 | ||||
| 女の子 | 14 - 17 | 1,7 | ||||
| お年寄り | 60 - 70 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | 1,3 | |
| 年 | 70 | 1,3 | 1,1 | |||
| 子供（性別なし） | ||||||
| 子供 | 0,5 - 1,0 | 0,5 | ||||
| 子供 | 1 - 1,5 | 0,8 | ||||
| 子供 | 1,5 - 2 | 0,9 | ||||
| 子供 | 3 - 4 | 1,1 | ||||
| 子供 | 5 - 6 | 1,2 | ||||
| 子供 | 7 - 10 | 1,4 | ||||
| 子供 | 11 - 13 | 1,7 | ||||
実験で最も一般的に使用される実験動物の場合、次のチアミン要件に焦点を当てることができます。鳩の場合-飼料100gあたり0.125mg、犬の場合-0.027-0.075 mg、マウスの場合-5-10 mcg、ラットの場合-20〜60 mcg、猫の場合-1日あたり100gあたり50mcg。
したがって、チアミンを体に供給するための決定的な基準は、被験者のビタミン欠乏の有無を決定する信頼性です。 重要な指標は、ビタミン自体の決定とともに、この場合、代謝物（アルファ-ケト酸）であり、その交換はTDP含有酵素、または酵素自体（デヒドロゲナーゼ、トランスケトラーゼ）に依存します。 臨床的および実験的研究の詳細を考慮に入れて、いくつかの特定の条件および分析される材料の性質に適用する際のリストされた指標の価値を簡単に考えてみましょう。
尿検査
すでに述べたように、人間では、毎日の尿中のビタミンの含有量は100μg未満であり、これはほとんどの著者によってチアミン欠乏の証拠として受け入れられています。 しかし、食物と一緒にビタミンを通常摂取すると、尿中へのその排泄は、 薬物治療（私たちが患者について話している場合）そして腎臓の排泄機能の状態。 特定の薬は劇的に減少する可能性がありますが、他の薬はビタミンの排泄を増加させます。 チアミンの排泄の増加は、腎臓の尿細管装置での再吸収のメカニズムの違反またはそのリン酸化プロセスの違反によるビタミンの不十分な沈着である可能性があるため、常にビタミン飽和の証拠と見なすことができません。 一方、病気の人の尿中のチアミンの含有量が少ないのは、その欠乏によるものではなく、それに応じて少量のビタミンを含む食物摂取の部分的な制限の結果である可能性があります。 この点で、間質性チアミン代謝の状態に関する追加情報を得るために、非経口負荷後の尿を検査する方法は非常に普及しています。 患者の体重1kgあたり0.5mgのビタミンの投与量に基づいて、体重を数十キログラムに丸めて、3倍の負荷をかけると便利です。
チアミンを測定するためのすべての方法は、患者の尿中に薬物が存在する場合に彼らの助けを借りて得られた値の再現性をチェックする必要があります。 たとえば、サリチル酸塩、キニーネ、およびその他の調製物は、蛍光測定データの正しい解釈を妨げる追加の蛍光を引き起こす可能性があり、PASAはフェリシアニドと直接相互作用して、チオクロムの収量を大幅に減少させることが知られています。 実験条件下では、チアミンの利用可能性の便利な指標は、尿中のピルビン酸（PK）のレベルの決定です。 ビタミン欠乏症B1の顕著な形態のみが、このケト酸の明確な蓄積を伴うことを覚えておく必要があります。これは、ほとんどの場合、亜硫酸水素塩結合物質（BSV）として定義されます。 病的状態、特に病気の人に関しては、BSFのレベル、および尿中のPA自体の量は、炭水化物代謝の強度に応じて非常に広い範囲で変化し、後者は炭水化物代謝の強度によって制御されます。チアミンに直接関係しない多数の異なる要因。 このような状況での尿中のBSFまたはPCのレベルの指標は、追加データとしてのみ使用する必要があります。
血液検査
血中に存在するビタミンの主な形態はTDPです。 さまざまな方法で健康な人に行われた測定では、平均して同じ値が得られますが、変動はかなり広い範囲（4〜12 µg％）です。 ビタミン欠乏症の信頼できる兆候として、この指標のみに焦点を当てると、2〜4μg％未満の値のみを考慮することができます。 あまり受け入れられないのは、総チアミンのみの測定です。 通常、遊離ビタミンが非常に少ないため、これは重大なエラーを引き起こしません-0.3-0.9μg％。 血清中のその量は、腎臓の排泄機能の低下とともに急激に増加する可能性があります 高血圧またはビタミンのリン酸化のプロセスの違反に関連して。 上記の制限がない場合、血中のチアミンのレベルは、それを備えた体の供給を適切に反映していると推測できます。
血液や尿の研究では、PCの濃度の測定が広く使用されています。 バイサルファイトまたはサリチルアルデヒドとの反応は過大評価される結果をもたらすため、これらの目的（酵素、クロマトグラフィー）にはより具体的な方法を使用することが重要です。 PCが患者のビタミンの代謝を特徴づけると決定された場合、このビタミンとは関係がないが代謝に積極的に影響を与える多くの要因、したがって体内のPCのレベルを考慮する必要があります。 したがって、血中PCのレベルの上昇は、運動中のアドレナリン、ACTH、電気およびインスリンショック、ビタミンAおよびD欠乏症、多くの感染症およびその他の疾患の導入により観察されます。 実験は、多くの場合、血中PCのレベルが、体にビタミンを供給することよりも、下垂体-副腎皮質系の機能亢進とより相関していることを示しました。
血中のビタミン自体の含有量やケト酸のレベルによってチアミン代謝の真の状態を特定することは困難であるため、これらの目的のために、特にTDP含有酵素の活性の測定を使用することが可能です。赤血球のトランスケトラーゼ（TK）。 この酵素の場合、補酵素の濃度のわずかな変化でさえ、システム全体の活性に大きな影響を及ぼします。 クリニックでの観察と人口の予防検査の間、動物での実験は非常に確認します 高感度軽度のビタミン欠乏症でもTK。 PCのレベルの変化や血中のビタミン自体が示されていない場合でも、酵素は反応します。 精度を高めるために、TDFを使用して赤血球の溶血物にinvitroで追加されたTAをさらに活性化する方法が現在使用されています。 初期活動の15％までのTCの刺激は、15から25％-ビタミン欠乏症、20-25％以上-脚気の基準に従って行われます。
ビタミンバランスとチアミン代謝の違反
ビタミンB1欠乏症の典型的な形態である、極東の国々における19世紀から20世紀初頭の遍在性疾患（脚気）は、今ではあまり一般的ではありません。 脚気には、この病気の最も顕著な症状に対応する3つの形態があります。
- 乾燥、または麻痺（神経学的病変が優勢-不全麻痺、麻痺など）;
- 浮腫性（障害は主に血液の循環器の一部で観察されます）;
- 急性、または心臓（重度の右心室不全を背景に急速に死に至る）。
実際には、純粋な形式でリストされた形式はまれであり、それらの部分的な相互遷移が観察されます。 現代の状況では、さまざまな深さのビタミン欠乏症B1が最も一般的です。 後者の症状は、原則として、非常に一般的であり（息切れ、動悸、心臓の領域の痛み、脱力感、倦怠感、食欲不振、他の病気に対する全体的な抵抗力の低下など）、他の多くのビタミン欠乏症で発生するように、チアミンのみの機能不全の典型として完全に認識されています。 本質的に、リストされた症状は、特別な生化学的研究に基づいてのみ、最終的にビタミン欠乏症B1に起因する可能性があることをもう一度述べておく必要があります（上記を参照）。 不均衡またはビタミン代謝の結果として発生する二次性ビタミン欠乏症B1は、個別に検討する必要があります。 最初のグループには、通常の食物摂取中のビタミンの消費量の増加（甲状腺中毒症やその他の病気、食事中の過剰な炭水化物）、胃腸管からの吸収障害、または長期にわたるビタミンの尿中への排泄の増加の症例を含める必要があります。利尿薬の用語使用。 障害の2番目のグループは、イソニコチン酸ヒドラジドまたはタンパク質飢餓の治療的使用のように、チアミンの間質性リン酸化またはそのタンパク質化のプロセスの弱体化とほとんどの著者によって関連付けられています。
上記のさまざまな原因（本質的に内因性の秩序）がチアミン欠乏症の発症を決定します。これは、高用量でのビタミンの追加投与によって、最初のグループの障害で大部分が解消されます。 2番目のタイプのヒポビタミナーゼは、直接的なビタミン療法に適さないことが多く、チアミン自体の代謝または体内への補酵素誘導体の導入における初期の基本的な障害を予備的に排除する必要があります。
体内のこのような病因的に異なる形態のチアミン欠乏症を、いわゆる内因性ビタミン欠乏症の1つのグループに組み合わせることは、完全には成功していないようです。 代謝秩序の違反については、「ビタミン異常症」という用語がより適切です。つまり、体内への通常の十分な摂取によるビタミン代謝の違反の事実の陳述です。 ビタミンが互いに競合する場合、一方のビタミンを過剰に摂取すると他方の代謝とタンパク質化が阻害される場合にも、同様のことが観察されます。
チアミンとその誘導体の予防的および治療的使用
チアミン療法の適応症と禁忌
ビタミンまたはその誘導体の治療的使用の主な原則を実証するとき、いくつかの前提から進めなければなりません。 脚気やビタミン欠乏症の種類による欠乏症の場合、通常の規則に従って治療が行われます。 補充療法。 状況は、病理学的プロセスの背景に対して、またはさまざまな外因性因子（薬物、化学毒、物理的作用物質など）のチアミンの代謝への影響の結果として発生するジスビタミナーゼでより複雑になり、成功は主に依存します病因療法または適切なビタミン製剤（コカルボキシラーゼ、ジスルフィド誘導体）の使用。 入手可能なデータを分析すると、チアミンの治療的使用の前提条件は、消化管、肝臓、神経精神病、心血管機能不全、低血圧、およびさまざまな病因のリウマチの病変に存在すると推測できます。 実践的な経験は、くる病、慢性扁桃炎、多くの皮膚および感染症、糖尿病、甲状腺機能亢進症、結核におけるビタミンの使用を正当化します。 十分に正当化されるのは、アスリート、予想される過負荷の前夜のパイロット、産業毒（一酸化炭素、アンモニア、窒素酸化物など）を扱う労働者、出産前夜の産科診療などでのチアミンの予防的投与です。 。
チアミン療法を実証する第2の方向は、このビタミンの既知の生化学的機能を考慮に入れることかもしれません。 この場合、問題は、ビタミンの導入で修正できる代謝プロセスの患者の体内での違反に関する特定のデータに基づいて解決する必要があります。 本質的に、私たちはチアミンの共酵素的および非共酵素的活性について、すなわち、上で詳細に議論されているその機能のそれらについて話す必要があります。 当初、さまざまな疾患でのチアミンの使用の主な兆候は、脚気に典型的な症状でした：神経炎、神経痛、麻痺、さまざまな病因の痛み、神経および心臓の活動の障害。 現在、ビタミン療法の必要性を正当化するとき、それらは主に代謝障害（アシドーシス、糖尿病性昏睡、ピルバテミア、妊婦の中毒症）から進行します。
チアミンは、末梢神経炎、栄養失調による一般的な障害、食欲不振、ウェルニッケ脳症、ビタミン欠乏症、慢性アルコール依存症、アルコール性神経炎、心血管機能不全、胃腸管の破壊に使用されます。
これらすべての疾患（ウェルニッケ脳症を除く）では、チアミンは1日あたり5〜100mgの範囲の用量で経腸および非経口でほぼ等しく使用されます。 現在、いくつかのビタミン治療製剤が臨床診療に広く導入されています：チアミンホスフェート（TF）およびジスルフィド誘導体。 開発後 簡単な方法治療薬としてのTFの合成生産は、いわゆるコカルボキシラーゼ（TDF）で急速に人気を博しました。 TDFが医療に導入された理由は、この特定のビタミン誘導体の補酵素活性のよく知られた事実でした。 さらに、TFの毒性は遊離チアミンの毒性の2.5〜4分の1です。 TFにはもう1つの重要な利点があります。それは、より完全な消化性です。 したがって、ヒトでは、チアミン、TMF、およびTDPの等モル筋肉内注射後、24時間で尿中に検出されたビタミンの量は、それぞれ投与量の33、12、および7％でした。
TFの使用は、リン酸化プロセスが弱まっている患者にビタミン療法を実施する必要がある場合に最も効果的です。 したがって、肺結核では、チアミン注射は効果がありません。1日あたり最大70％のビタミンが尿中に排泄される可能性があります。 患者が同等の用量のTDPを投与された場合、体からのビタミンの排泄は11％未満でした。 非経口的に、特に静脈内に投与された場合、TDFは遊離ビタミンの注射後には観察されない代謝効果をもたらします。 非常に多くの場合、TDPはATPまたはホスホクレアチンの使用で観察されるものと同様のシフトを引き起こします。
糖尿病および心血管機能不全におけるTDFの使用に関する最も多くのデータ。 TDF（静脈内50-100 mg）の任命は、糖尿病性昏睡による死亡率を劇的に減少させ、酸性状態の治療において非常に効果的なツールであることが証明されました。 TDFはインスリンの作用を高めるだけでなく、一部の患者のインスリン抵抗性を緩和します。 糖尿病（糖尿病、糖尿、ケトーシス）の重症度を特徴付ける従来の指標の正常化に加えて、TDFはコレステロールとコルビリン脂質のレベルに明確な正常化効果をもたらします。 心臓血管不全の場合、TDPの単回注射でさえ、患者の血中のピルビン酸と乳酸のレベルの上昇をすぐに正常化します。
TDFは、血液からの栄養素の心筋への取り込みを著しく活性化し、心電図パラメータを急速に改善します。 TDFの同様の効果は、心臓のさまざまな機能異常（期外収縮、ある種の不整脈）の治療に広く使用されています。 病状の主要な要因が心臓栄養症の違反であった場合、動脈硬化、高血圧、いくつかの内分泌および腎疾患、心筋梗塞、および心臓弁欠損における心電図パラメータの顕著な正の変化が説明されています。 末梢および中枢の疾患において、TDPはチアミンよりも効果的であることが示されています 神経系 s、多発性硬化症、気管支喘息および他の多くの病気を伴う。
ビタミンのさまざまなジスルフィド誘導体も広く使用されており、その有効性は、 腸管。 これらの誘導体の利点の1つは、チアミンと比較して毒性が大幅に低いことです。
生物学的役割
1.TPPはα-ケト酸の脱炭酸反応に関与しています。
2. TPPは、α-ヒドロキシ酸（ケトサッカライドなど）の分解と合成に関与します。 カルボニル基に近接した炭素-炭素結合の合成と開裂の反応において。
チアミン依存性酵素はピルビン酸デカルボキシラーゼとトランスケトラーゼです。
ビタミン欠乏症とビタミン欠乏症.
脚気病、消化管の障害、精神の変化、心臓血管活動の活動の変化、負の窒素バランスの発達など。
出典： 野菜製品、肉、魚、牛乳、豆類-豆、豆類、大豆など。
毎日の要件： 1.2〜2.2mg。
ビタミンB2（リボフラビン、成長ビタミン）
リボフラビン自体に加えて、天然資源にはその補酵素誘導体が含まれています：フラビンモノヌクレオチド（FMN）とフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）。 これらの補酵素型のビタミンB2は、ほとんどの動物や植物の組織、および微生物細胞で定量的に優勢です。
ビタミンB2の供給源に応じて、それは異なって呼ばれました：ラクトフラビン（牛乳から）、ヘパフラビン（肝臓から）、ベルドフラビン（植物から）、オボフラビン（卵白から）。
化学構造： リボフラビン分子は、複素環式化合物であるイソアロキサジン（ベンゼン、ピラジン、およびピリミジン環の組み合わせ）に基づいており、5位のアルコールリビトールが9位に結合しています。 リボフラビンの化学合成は、1935年にR.Kuhnによって実施されました。
リボフラビン
ビタミンB2の溶液はオレンジイエロー色で、黄緑色の蛍光が特徴です。
黄色は、薬物の酸化型に固有のものです。 還元型のリボフラビンは無色です。
B2は水に非常に溶けやすく、酸性溶液で安定しており、中性およびアルカリ性溶液で容易に破壊されます。 B2は可視光線と紫外線に敏感で、可逆的な還元を受けやすく、二重結合部位にH2を付加し、無色のロイコ型に変化します。 容易に酸化および還元されるビタミンB2のこの特性は、細胞代謝におけるその生物学的作用の基礎です。
ビタミン欠乏症とビタミン欠乏症： 発育阻害、脱毛、舌、唇の粘膜の炎症など。 さらに、一般的な筋力低下と心筋の衰弱; レンズの曇り（白内障）。
生物学的役割：
1.これは、フラビンタンパク質の補欠分子族であるフラビン補酵素FAD、FMNの一部です。
2. O2の関与により、最初の基質の直接酸化中に酵素の組成に参加します。 脱水素。 このグループの補酵素には、L-およびD-アミノ酸のオキシダーゼが含まれます。
3.フラボタンパク質の一部として、電子は還元されたピリジン補酵素から移動します。
出典： 酵母、パン（粗粉）、穀物の種、卵、牛乳、肉、新鮮な野菜、牛乳（遊離状態）、肝臓、腎臓（FADおよびFMNの一部として）。
毎日の要件： 1.7mg。
ビタミンB6（ピリドキシン、抗皮膚炎）
P.Györdiによって1934年にオープンしました。 最初に酵母と肝臓から分離されました。
化学構造 。 ビタミンB6は3-ヒドロキシピリジンの誘導体です。 生物化学の命名法に関する国際委員会の勧告にある「ビタミンB6」という用語は、同じビタミン活性を持つ3-ヒドロキシピリジンの3つの誘導体すべてを指します：ピリドキシン（ピリドキサール）、ピリドキサール、ピリドキサミン。
ピリドキシンピリドキサールピリドキサミン
B6は水とエタノールに非常によく溶けます。 水溶液は酸やアルカリに対して非常に耐性がありますが、中性のpHゾーンでは光に敏感です。
ビタミン欠乏症。 人間では、ビタミンB6欠乏症は、赤血球の生成、皮膚炎、 炎症過程皮膚、動物の成長遅延、トリプトファン代謝の違反。
生物学的役割。 3-ヒドロキシピリジンの3つの誘導体はすべてビタミン特性を備えており、補酵素機能はピリドキサールとピリドキサミンのリン酸化誘導体によってのみ実行されます。
ピリドキサミンリン酸ピリドキサールリン酸
ピリドキサミンリン酸塩補酵素として、それはカルボニル化合物の変換の反応、例えば、細菌細胞の表面に局在する抗原に含まれる3,6-dtdeoxyhexosesの形成の反応で機能します。
生化学的機能 ピリドキサールリン酸：
1.輸送-細胞膜を介した特定のアミノ酸の活発な移動のプロセスへの参加。
2.触媒作用-広範囲の酵素反応（アミノ基転移、脱炭酸、アミノ酸のラセミ化など）への補酵素としての関与。
3.ピリドキサール酵素の代謝回転率の調節因子の機能は、ピリドキサールリン酸で飽和したときに、いくつかのピリドキサールアポ酵素の組織の半減期を延長することです。これにより、熱変性および特定の作用に対するアポ酵素の耐性が高まります。プロテイナーゼ。
ビタミンB6が不足すると、アミノ酸の代謝障害が観察されます。
出典： 植物および動物由来の製品（パン、エンドウ豆、豆、ジャガイモ、肉、肝臓など）。 また、腸内細菌叢によって合成されます !
毎日の要件： 約2mg。
ビタミンB12（コバラミン、抗貧血）
コバラミンは、B12-ビタミン活性を持つ化合物のグループ名です。
化学構造。 ビタミンB12分子の中心部分は、構造がポルフィリンに似ている環状コリンシステムです（2つのピロール環が互いに緊密に凝縮されており、メチレンブリッジを介して接続されていないという点で異なります）。 中心がCoであるコリン環の平面の下に、コバルトに付着した5-デオキシアデノシンの残留物があります。
ビタミン欠乏症とビタミン欠乏症。 ビタミンB12の不足は、悪性貧血の発症、TSNS活動の混乱、および胃液の酸性度の急激な低下につながります。
小腸でのビタミンB13の吸収の活発なプロセスのための前提条件は、胃液中の存在です 内部要因キャッスル（特殊タンパク質-胃粘膜タンパク質）は、ビタミンB12を特殊な複合体に特異的に結合し、この形で腸に吸収されます。
生物学的役割。 補欠分子族としてコバロマイド補酵素を含む酵素系が同定されています。
ビタミンB12が補酵素として関与する化学反応は、従来、2つのグループに分けられます。 最初のグループには、メチルコバラミンがメチル基の中間担体として機能するトランスメチル化反応（メチオニンとアセテートの合成反応）が含まれます。
B12補酵素が関与する反応の2番目のグループは、異性化反応における水素の移動です。
出典： 肉、牛レバー、腎臓、魚、牛乳、卵。 人体にビタミンB12が蓄積する主な場所は肝臓で、これには最大数mgのビタミンが含まれています。
ビタミンB12は、微生物によってのみ合成が行われる唯一のビタミンです。
腸内細菌叢によって合成 !
毎日の要件 0.003mg。
ベラルーシ共和国保健省
教育機関
「ホメリ州立医科大学」
デパートメント_________________________________________________
部門（MKまたはTsUNMS）の会議で議論された____________________
プロトコル番号_______
生化学
_____2nd_____年の___医療___________________教員の学生向け
件名：___ビタミン2
時間__90分___________________
教育的および教育的目標：
水溶性ビタミンの構造、代謝、および作用の分子メカニズムのアイデアを形成すること。 ストレス状態でのビタミン欠乏症の予防。
1.水溶性
文学
1.生化学の基礎：A。ホワイト、F。ヘンドラー、E。スミス、R。ヒル、I。レマン.-M。 本、
1981年、v.3、p.1703-1757。
2.癌の予防と治療における栄養。-T.S。 Morozkina。、K.K.Dalidovich。
ミンスク、1998年
3 . 。人間の生化学：、R。マレー、D。グレンナー、P。メイエス、V。ロッドウェル。-M。本、2004年。
4.視覚生化学：Kolman。、Rem K.-G-M.book 2004
5.スピリチェフ
材料サポート
1.マルチメディアプレゼンテーション
研究時間の計算
合計：90分
ビタミンB1（チアミン。抗神経炎性ビタミン）
化学構造と特性。 ビタミンB1は、1912年にK. Funkによって結晶形で単離された最初のビタミンでした。その後、その化学合成が行われました。 あなたの名前 - チアミン-このビタミンは、分子内に硫黄原子とアミノ基が存在するために摂取されました。
チアミンは、アミノピリミジンとチアゾールの2つの複素環で構成されています。 後者には、触媒活性のある官能基であるカルバニオン（硫黄と窒素の間の比較的酸性の炭素）が含まれています。
チアミンは酸性環境でよく保存され、高温への加熱に耐えます。 たとえば、アルカリ性の環境では、ソーダや炭酸アンモニウムを加えて生地を焼くと、生地はすぐに崩壊します。
代謝。 胃腸管では、さまざまな形のビタミンが加水分解されて遊離チアミンを形成します。 チアミンの大部分は特定の能動輸送メカニズムによって小腸に吸収され、残りは腸内細菌のチアミナーゼによって分解されます。 血流とともに、吸収されたチアミンは最初に肝臓に入り、そこでチアミンピロホスホキナーゼによってリン酸化され、次に他の臓器や組織に移されます。
TPPキナーゼ
ATP+チアミンチアミンピロリン酸+AMP
TMFがチアミンの主な輸送形態であるという意見があります。
で 
ビタミンB1は、遊離チアミンとそのリンエステルの両方の形でさまざまな臓器や組織に存在します：チアミン一リン酸（TMF）、チアミン二リン酸（TDP、同義語：チアミンピロリン酸、TPP、 コカルボキシラーゼ a）およびチアミン三リン酸（TTP）。
TTP-酵素TPP-ATP-ホスホトランスフェラーゼを使用してミトコンドリアで合成されます：
転移
TPP + ATP TDP + AMP
主な補酵素の形態（総細胞内含有量の60-80％）はTPPです。
TTF神経組織の代謝に重要な役割を果たしています。 その形成が妨げられると、壊死性脳症が発症します。
補酵素の分解後、遊離チアミンは尿中に排泄され、チオクロムとして測定されます。
生化学的機能。 TPPの形のビタミンB1は、ケト酸の直接および酸化的脱炭酸の反応を触媒する酵素の不可欠な部分です。
ケト酸の脱炭酸反応へのTPPの関与は、遷移の不安定な状態でのケト酸カルボニルの炭素原子の負電荷を強化する必要性によって説明されます。
O --C --C \ u003d O CO 2 + --C \ u003d O
ケト酸遷移状態
遷移状態は、一種の電子シンクの役割を果たすチアゾール環のカルバニオンの負電荷の非局在化によるTPPによって安定化されます。 このプロトン化により、活性アセトアルデヒド（ヒドロキシエチル-TPF）が形成されます。
タンパク質のアミノ酸残基は、TPPが簡単に行うことを行う能力がほとんどないため、アポタンパク質には補酵素が必要です。 TPPは、α-ヒドロキシケト酸デヒドロゲナーゼの多酵素複合体のアポ酵素にしっかりと結合しています（以下を参照）。
ピルビン酸（PVA）。
1
。 ピルビン酸（PVA）の直接脱炭酸反応へのTPPの関与。
PVAがピルビン酸デカルボキシラーゼで脱炭酸されると、アセトアルデヒドが形成され、アルコールデヒドロゲナーゼの影響下でエタノールに変わります。TPPはピルビン酸デカルボキシラーゼの必須の補因子です。 酵母はこの酵素が豊富です。
PVCの酸化的脱炭酸は触媒します ピルビン酸デヒドロゲナーゼ。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の組成には、いくつかの構造的に関連する酵素タンパク質と補酵素が含まれています（第章を参照）。TPPはPVA脱炭酸の初期反応を触媒します。 この反応は、ピルビン酸デカルボキシラーゼによって触媒される反応と同じです。 ただし、後者とは異なり、ピルビン酸デヒドロゲナーゼはヒドロキシエチル-TPF中間体をアセトアルデヒドに変換しません。 代わりに、ヒドロキシエチル基はピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の多酵素構造の次の酵素に移されます。
PVCの酸化的脱炭酸は、炭水化物代謝における重要な反応の1つです。 この反応の結果として、グルコースの酸化中に形成されたPVCは、細胞の主要な代謝経路であるクレブス回路に含まれ、エネルギーを放出して二酸化炭素と水に酸化されます。 したがって、PVCの酸化的脱炭酸の反応により、炭水化物を完全に酸化し、炭水化物に含まれるすべてのエネルギーを利用するための条件が作成されます。 さらに、PDH複合体の作用下で形成される酢酸の活性型は、多くの生物学的生成物（脂肪酸、コレステロール、ステロイドホルモン、アセトン体など）の合成源として機能します。
α-ケトグルタル酸の酸化的脱炭酸は触媒します α –ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ。 この酵素はクレブス回路の一部です。 α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体の構造と作用機序は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼと類似しています。 TPPは、ケト酸変換の初期段階も触媒します。 したがって、このサイクルの中断のない動作は、TPPを備えたセルの供給の程度に依存します。
PVCとα-ケトグルタル酸の酸化的変換に加えて、TPPは関与しています 分岐炭素骨格によるケト酸の酸化的脱炭酸（バリン、イソロイシンおよびロイシンの脱アミノ化の生成物）。 これらの反応は、細胞によるアミノ酸、したがってタンパク質の利用に重要な役割を果たします。
3.TPP-トランスケトラーゼ補酵素 。 トランスケトラーゼ – 炭水化物酸化のペントースリン酸経路の酵素 . この経路の生理学的役割は、NADPHの主要な供給者であるということです。 H+およびリボース-5-リン酸。 トランスケトラーゼは、2つの炭素フラグメントをキシルロース-5-リン酸からリボース-5-リン酸に転移し、トリオースリン酸（3-ホスホグリセルアルデヒド）と7C糖（セドヘプツロース-7-リン酸）を形成します。 TPPは、キシルロース-5-リン酸のC2-C3結合の切断によって形成されるカルバニオンを安定化するために必要です。
4 。 ビタミンB1は関与しています アセチルコリンの合成 、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ反応において、コリンのアセチル化の基質であるアセチル-CoAの形成を触媒する。
5. チアミンは、酵素反応に参加するだけでなく、 非補酵素機能 、その具体的なメカニズムを明らかにする必要があります。 高用量のこのビタミンで治療できる先天性チアミン依存性貧血の存在、およびステロイド産生によって示されるように、チアミンは造血に関与していると考えられています。 後者の状況は、ストレス反応によって媒介されるものとしてのビタミンB1製剤の効果のいくつかを説明することを可能にします。
ビタミン欠乏症。ビタミン欠乏症のすでに初期の症状は、食欲不振と吐き気の減少を伴います。 末梢感度の違反、忍び寄る感覚、神経痛を含む神経障害が指摘されています。 忘却は、特に最近の出来事の特徴です。 心筋の衰弱は、わずかな労作でも頻脈によって現れます。
食品中のチアミンの欠如は、ピルビン酸とα-ケトグルタル酸の有意な蓄積、血液と体の組織におけるチアミン依存性酵素の活性の低下につながります。
実験は、チアミン欠乏がミトコンドリアの構造と機能の違反を伴うことを示しました。 後者にTPFを追加すると、組織の呼吸が正常化されます。 タイミンを奪われた白ネズミは食欲不振を発症し、体重が減少した。 羊毛は光沢を失い、乱れた。 動物はほとんど動かず、通常はケージの隅に丸まって横たわっていました。 食欲不振は、胃液の分泌が急激に抑制され、消化能力が低下した結果です。
人間のチアミンの消化器系の欠乏は、体の一般的な枯渇を伴う、神経系、心臓血管系、消化器系の病理学的変化につながります。
脚気疾患は、チアミンの重大な欠乏を伴って発生し、非常に重度の経過を特徴とします。 前世紀には、東の国々で何百万人もの命が奪われました。 「脚気」はインド語で「羊」を意味します。 確かに、患者の歩行は羊の歩行に似ています（対称的な足の下降の症状）。 病気の患者は脚の重さと歩行のこわばりに気づいたので、「テイクテイク」は「シャックル病」とも呼ばれました。 この病気は、主に皮をむいた米で食事をしている囚人にしばしば影響を及ぼしました。 チアミン欠乏症の症状は、人口の食事の基礎が白米である国の貧しい人々にまだ見られます-精製されていない穀物とは異なり、このビタミンはありません。 最後の脚気の流行は1953年にフィリピンで発生しました（10万人が死亡しました）。
この病気には、乾性（神経）と浮腫性（心臓）の2つの形態があります。 さらに、どちらの場合も、心臓血管系と神経系の両方が影響を受けますが、程度は異なります。 現在、古典的な「テイクテイク」はもはや存在しないようですが、中等度のビタミン欠乏症の現象がしばしば注目されます。 チアミン欠乏症の主な症状は次のとおりです。身体の衰弱、食欲不振（胃液分泌を刺激するためにビタミンB 1が必要）、持続性便秘。 神経系の機能障害（指のしびれ、「這う」感覚、末梢反射の喪失、神経に沿った痛み）; 精神障害（過敏性、忘却、恐怖、時には幻覚、知性の低下）。 その後、神経系の深い病変が発生し、手足の感覚の喪失、麻痺の発生、神経支配の違反の結果としての筋萎縮を特徴とします。 浮腫型では、多発性神経炎の現象とともに、わずかな労作でも頻脈と息切れが見られます。 心筋の衰弱により、浮腫が発生します。 特にチアミン欠乏症の症状は、彼らが食べるよりも多く飲む傾向があるため、慢性アルコール依存症で観察されます。 これらの個人に発症するウェルニッケ症候群は、運動の協調障害、視覚機能、および混乱を特徴とします。
チアミンの欠如に対する神経組織の特別な感受性は、神経細胞がほとんど唯一のエネルギー源であるグルコースを吸収するために、このビタミンの補酵素形態が絶対に必要であるという事実によって説明されます（体の他のほとんどの細胞が使用できます脂肪酸などの他のエネルギー物質）。 ちなみに、主に炭水化物食品（白パン、お菓子）を食べると、チアミンの必要性が高まり、その結果、二次的なチアミン欠乏症が発症します。
チアミン代謝の先天性障害.
症候群ウェルニッケ-にorsakoff。 記憶喪失と部分的な麻痺を伴うこの症候群の基礎は、TPPに対する親和性が低下しているトランスケトラーゼ酵素の特性の変化です。 他のTPP依存性酵素の遺伝子は影響を受けません。 消費されたTPPのレベルがトランスケトラーゼを飽和させるのに必要な値を下回ると、病気が現れます。 この症候群は、ビタミンの摂取が不十分な慢性アルコール依存症でよく発生します。
断続的な運動失調。 この病気は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼの先天性欠損症によって引き起こされます。
チアミン依存性の病気「メープルシロップの匂いがする尿」"。 この病状では、分岐ケト酸の酸化的脱炭酸に欠陥があります。 血液と尿では、分岐したケト酸の含有量が急激に増加し（したがって、尿の特定の臭い）、それらの基質であるバリン、イソロイシン、ロイシンのアミノ酸が増加します。 臨床症状は、B1欠乏症の末期に似ています。
亜急性壊死性脳症。 この病気では、脳内のTTPの形成が妨げられます。 脳症は、食欲不振、嘔吐、吸引困難として現れます。 乳児は頭を抱える能力を失い、多くの神経障害を抱えています。 病気は、人生の最初の数年間、致命的な治療なしで終了します。
チアミン依存性巨赤芽球性貧血。 造血におけるチアミンの関与のメカニズムは完全には解明されていません。
ビタミン過剰症説明されていません . 摂取したビタミンの過剰分は尿中に急速に排泄されますが、チアミン製剤の非経口投与に対する感受性が高い人もいます。
チアミンの体の供給の評価。 この目的のために、赤血球中のビタミンおよび/またはその補酵素の含有量が通常決定されます。 ケト酸の酸化的脱炭酸はビタミンB1の不足で妨げられるため、血中および尿中のピルビン酸とα-ケトグルタル酸の含有量の増加は、体内のチアミンの不足を示します。 ただし、ピルビン酸の蓄積は、ビタミン欠乏症B 1だけでなく、低酸素症やその他の病的状態でも認められることに留意する必要があります。
体にビタミンB1が供給される程度を判断する最良の方法は、チアミン依存性酵素の活性を測定することです。 ただし、ピルビン酸およびα-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼの活性は、それらのアポ酵素がTPPに強く結合するため、重度のビタミン欠乏症でのみ低下します。 トランスケトラーゼはTPPに弱く結合し、赤血球でのその活性はビタミン欠乏症B1の初期段階ですでに減少し始めます。 TPPを血液サンプルに加えると、トランスケトラーゼ活性の増加の大きさ（いわゆるTPP効果）により、チアミン欠乏の程度を判断することが可能になります。
毎日の要件。 食料源.
かなりの量のビタミンB1が、全粒粉から作られた小麦パン、穀物の種の殻、大豆、豆、エンドウ豆に含まれています。 酵母にたくさん含まれています。 少ない-ジャガイモ、ニンジン、キャベツ。 動物由来の製品から、肝臓、赤身の豚肉、腎臓、脳、卵黄が最もチアミンが豊富です。 現在、ビタミンB1の欠乏は栄養上の問題の1つになりつつあります。これは、白パンや白米だけでなく、砂糖や菓子の消費量が多いため、体内でのこのビタミンの消費量が大幅に増加するためです。 酵母はプリンの含有量が高く、代謝性関節炎（痛風）を引き起こす可能性があるため、ビタミンの供給源として酵母を使用することはお勧めしません。
チアミンの1日あたりの必要量は1.1-1.5mgです。
ビタミンB1は、1912年にK. Funkによって結晶形で単離された最初のビタミンでした。その後、その化学合成が行われました。 その名前 - チアミン-分子内に硫黄原子とアミノ基が存在するために受信されます。
チアミンアミノピリミジンとチアゾールの2つの複素環で構成されています。 後者には、触媒的に活性な官能基であるカルバニオン（硫黄と窒素の間の比較的酸性の炭素）が含まれています。
チアミンは酸性環境でよく保存され、高温への加熱に耐えます。 たとえば、アルカリ性の環境では、ソーダや炭酸アンモニウムを加えて生地を焼くと、生地はすぐに崩壊します。
胃腸管で 様々な形態ビタミンは加水分解されて遊離チアミンを形成します。 たいていのチアミンは能動輸送の特定のメカニズムを使用して小腸に吸収され、残りの量は腸内細菌のチアミナーゼによって分解されます。 血流とともに、吸収されたチアミンは最初に肝臓に入り、そこでチアミンピロホスホキナーゼによってリン酸化され、次に他の臓器や組織に移されます。
TMFがチアミンの主な輸送形態であるという意見があります。
ビタミンB1は、遊離チアミンとそのリン酸エステルの両方の形でさまざまな臓器や組織に存在します。 チアミン一リン酸（TMF）、 チアミン二リン酸（TDF、同義語：チアミンピロリン酸、TPP、コカルボキシラーゼ）および チアミン三リン酸（TTF）。
TTP-酵素TPP-ATP-ホスホトランスフェラーゼを使用してミトコンドリアで合成されます：
主な補酵素の形態（全細胞内の60-80％）はTPPです。 TTPは神経組織の代謝に重要な役割を果たしています。 その形成が妨げられると、壊死性脳症が発症します。 補酵素の分解後、遊離チアミンは尿中に排泄され、チオクロムとして測定されます。
TPPの形のビタミンBは、ケト酸の直接および酸化的脱炭酸の反応を触媒する酵素の不可欠な部分です。
ケト酸の脱炭酸反応へのTPPの関与は、遷移の不安定な状態でのケト酸カルボニルの炭素原子の負電荷を強化する必要性によって説明されます。
遷移状態は、一種の電子シンクの役割を果たすチアゾール環のカルボアニオンの負電荷の非局在化によるTPPによって安定化されます。 このプロトン化により、活性アセトアルデヒド（ヒドロキシエチル-TPF）が形成されます。
2. 酸化的脱炭酸反応へのTPPの関与。
PVCの酸化的脱炭酸は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼによって触媒されます。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の組成には、いくつかの構造的に関連する酵素タンパク質と補酵素が含まれています（p.100を参照）。 TPPは、PVCの最初の脱炭酸反応を触媒します。 この反応は、ピルビン酸デカルボキシラーゼによって触媒される反応と同じです。 ただし、後者とは異なり、ピルビン酸デヒドロゲナーゼはヒドロキシエチル-TPF中間体をアセトアルデヒドに変換しません。 代わりに、ヒドロキシエチル基はピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の多酵素構造の次の酵素に移されます。
PVCの酸化的脱炭酸は、炭水化物代謝における重要な反応の1つです。 この反応の結果として、グルコースの酸化中に形成されたPVCは、細胞の主要な代謝経路であるクレブス回路に含まれ、エネルギーを放出して二酸化炭素と水に酸化されます。 したがって、PVCの酸化的脱炭酸の反応により、炭水化物を完全に酸化し、炭水化物に含まれるすべてのエネルギーを利用するための条件が作成されます。 さらに、PDH複合体の作用下で形成される酢酸の活性型は、多くの生物学的生成物（脂肪酸、コレステロール、ステロイドホルモン、アセトン体など）の合成源として機能します。
α-ケトグルタル酸の酸化的dsカルボキシル化は、α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼによって触媒されます。 この酵素はクレブス回路の一部です。 α-ケトグルガレート-デヒドロゲナーゼ複合体の構造と作用機序はピルビン酸デヒドロゲナーゼのものと類似しています。つまり、TPPはケト酸変換の初期段階も触媒します。 したがって、このサイクルの中断のない動作は、TPPを備えたセルの供給の程度に依存します。
PVCおよびα-ケトグルタル酸の酸化的変換に加えて、TPPは、分岐した炭素骨格（バリン、イソロイシン、およびロイシンの脱アミノ化生成物）を持つケト酸の酸化的脱炭酸に関与しています。 これらの反応は、細胞によるアミノ酸、したがってタンパク質の利用に重要な役割を果たします。
3. TPPはトランスケトラーゼ補酵素です。
トランスケトラーゼは、炭水化物酸化のペントースリン酸経路の酵素です。 この経路の生理学的役割は、NADFH *H+およびリボース-5-リン酸の主要な供給者であるということです。 トランスケトラーゼは、2つの炭素フラグメントをキシルロース-5-リン酸からリボース-5-リン酸に転移します。
これにより、トリオースホスフェート（3-ホスホグリセルアルデヒド）と7C糖（セドヘプツロース-7-ホスフェート）が形成されます。 TPPは、キシルロース-5-リン酸のC2-C3結合の切断によって形成されるカルバニオンを安定化するために必要です。
4. ビタミンB1ピルビン酸デヒドロゲナーゼ反応において、アセチルコリンの合成に関与し、コリンアセチル化の基質であるアセチルCoAの形成を触媒します。
5. チアミンは、酵素反応に関与することに加えて、非補酵素機能を実行することもできます。、その具体的なメカニズムを明らかにする必要があります。 高用量のこのビタミンで治療できる先天性チアミン依存性貧血の存在、およびステロイド産生によって示されるように、チアミンは造血に関与していると考えられています。 後者の状況は、ストレス反応によって媒介されるものとしてのビタミンB製剤の効果のいくつかを説明することを可能にします。
遷移状態は、一種の電子シンクの役割を果たすチアゾール環のカルバニオンの負電荷の非局在化によるTPPによって安定化されます。 このプロトン化により、活性アセトアルデヒド（ヒドロキシエチル-TPF）が形成されます。
タンパク質のアミノ酸残基は、TPPが簡単に行うことを行う能力がほとんどないため、アポタンパク質には補酵素が必要です。 TPPは、α-ヒドロキシケト酸デヒドロゲナーゼの多酵素複合体のアポ酵素にしっかりと結合しています（以下を参照）。
ソース
黒パン、シリアル、エンドウ豆、豆、肉、酵母。
毎日の要件
構造
チアミンの組成では、チアゾール環に接続されたピリミジン環が決定されます。 ビタミンの補酵素の形は チアミン二リン酸.
ビタミンB群の構造1
チアミン二リン酸の構造
代謝
遊離チアミンとして小腸に吸収されます。 ビタミンは標的細胞で直接リン酸化されます。 すべてのB1の約50％が筋肉にあり、約40％が肝臓にあります。 体には一度に30回以下のビタミンが含まれています。
生化学的機能
1.含まれています チアミン二リン酸（TDF）、これ
チアミン二リン酸（ペントースリン酸経路）が関与する反応の例
2.含まれています チアミン三リン酸これはまだ十分に調査されていません。 神経インパルスの伝達、細胞信号の生成、細胞の生体電気発生の反応、およびイオンチャネルの活動の調節におけるTTPの関与についての情報が散在しています。
ビタミン欠乏症B1
原因
主な理由は 欠陥食品中のビタミン、過剰 アルコール-ビタミンの吸収を減らし、排泄を増やす飲み物を含む、または 炭水化物チアミンの必要性を高める製品。
また、ビタミン欠乏症の原因は、生の魚（タラ、マス、ニシン）、生のカキが酵素である抗ビタミンを含んでいるため、それらの消費である可能性があります チアミナーゼビタミンを破壊します。 人間の腸に存在する細菌 チアミナーゼ。
臨床像
脚気病または「脚の束縛」は、不十分なエネルギーと可塑性代謝による消化器系、心臓血管系、神経系の代謝障害です。
神経組織の側面から観察されます：
- 多発性神経炎：末梢神経過敏症の低下、一部の反射神経の喪失、神経に沿った痛み、
- 脳症:
-ウェルニッケ症候群-混乱、協調障害、幻覚、視覚機能障害、
-コルサコフ症候群-逆行性健忘症、新しい情報を吸収できない、おしゃべり。
横から 心臓血管系の心臓のリズムの違反、心臓の痛み、そしてそのサイズの増加があります。
で 消化管分泌機能と運動機能が妨げられ、腸の緊張と便秘が起こり、食欲がなくなり、胃液の酸性度が低下します。