Метаболизм

В кишечнике часть поступившего с пищей тиамина всасывается методом простой диффузии. Далее в печени при помощи фермента тиаминфосфокиназы происходит его фосфорилирование и образование моно-, ди- и трифосфатов тиамина, причем наиболее активен тиаминпирофосфат (ТПФ) — кофермент ряда окислительно-восстановительных ферментов. После деградации ТПФ тиамин подвергается биотрансформации, в частности происходит деметилирование пиримидинового кольца и конъюгация с цистеином. Образовав­шиеся конъюгаты выводятся с мочой.

Биохимические функции

Функциональная значимость витамина В₁ во многом определяется его участием в окислительно-восстановительном катализе. Кофермент ТПФ со­единяется с соответствующими апоферментами и образует тиаминовые фер­менты, участвующие в углеводном обмене. Эти ферменты, в частности, при­нимают участие в осуществлении следующих реакций:

• декарбоксилирования α-кетокислот с образованием соответствующих альдегидов;

• окислительного декарбоксилирования α-кетокислот с образованием кислот;

• перенос гликоальдегидного остатка между кетосахарами и альдегидами.

тиаминпирофосфат (ТПФ)

Одним из примеров ферментативных реакций с участием ТПФ является декарбоксилирование пирувата с отщеплением С0₂ и образованием уксусного альдегида и в конечном счете ацетилкоэнзима А. Кроме того, тиаминпирофосфат в составе активного фермента способен осуществлять прямое окисление углеводов, катализируя транскетолазную реакцию.

Синтез

Учитывая особенности строения витамина В₁, его синтез может быть осу­ществлен тремя путями: конденсацией пиримидинового и тиазольного компо­нентов, на основе пиримидинового компонента и на основе тиазольного ком­понента.

Рассмотрим первый вариант. Оба компонента синтезируются параллель­но, а затем соединяются в молекулу тиамина. Конкретно 2-метил-4-амино-5-хлорметилпиримидин взаимодействует с 4-метил-5-оксиэтилтиазолом, об­разуя четвертичную тиазолевую соль:

Конденсация проходит при температуре 120 °С в толуоле или бутиловом спирте. Далее полученный тиамин выделяют из реакционной смеси осаждени­ем ацетоном и очищают перекристаллизацией из метанола.

Авитаминоз

Прямым следствием недостаточности витамина В₁ является дефицит его коферментных форм. Это приводит к блокированию реакций декарбоксилирования и накопления избыточных количеств пировиноградной кислоты, что может привести к нейротоксикозам. Весьма вероятно, что в условиях дефици­та тиамина, а значит, и снижения скорости транскетолазной реакции снижает­ся синтез НАДФН и рибозо-5'-фосфата — продуктов пентозофосфатного пути. Метаболические нарушения приводят к развитию различных патологи­ческих состояний, например болезни бери-бери. При этом заболевании имеют место патологии нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Кроме того, недостаток тиамина приводит к нарушениям водного обмена и функций кроветворения.

Практическое применение

Витамин В₁ широко применяется в медицинской практике для лечения различных нервных заболеваний (полиневрита, неврозов), сердечно-сосудис­тых расстройств (гипертонии, склерозов коронарных сосудов) и др. Фосфорилированная форма витамина В₁ — кокарбоксилаза — применяется при патоло­гических состояниях, связанных с нарушением углеводного обмена, почечной недостаточности, нарушениях коронарного кровообращения.

В хлебопечении тиамин в комплексе с рибофлавином и никотиновой кис­лотой применяется для витаминизации хлебобулочных изделий. Тиамин при­меняют также для витаминизации комбикормов в животноводстве и птице­водстве.