ویتامین B1
کلمات مترادف: فاکتور ضد التهاب عصبی، ویتامین عصب
ویتامین B1 یا تیامین یکی از انواع ۸ ویتامین محلول در آب است. این ویتامین به شکست و آزادسازی انرژی از غذا و حفظ سلامت سیستم عصبی و حتی ساخت DNA کمک میکند. کمبود این ویتامین به دلیل اینکه در اکثر غذاها به میزان کمی وجود دارد، نادر است با این حال کمبود این ویتامین به میزان کم ممکن است منجر به ایجاد بری بری شود. در برخی از موارد، افراد برای حفظ حالت مثبت ذهنی، بهبود یادگیری، افزایش انرژی و جلوگیری از اختلال حافظه، استفاده میکنند.
شیمی ویتامین B1
بخشهای پیریمیدین و تیازول که با یک پل متیلنی به فرمهای فسفریله شده وجود دارد: تیامین مونوفسفات (TMP)، تیامیندی فسفات (TDP)، تیامین تری فسفات (TTP).
جدول زیر وجود ویتامین B1 را در مواد غذایی مختلف نشان میدهد. ستون سمت چپ جدول به ترتیب مواد غذایی عصاره مخمر، دانههای آفتابگردان، مغریجات برزیلی، گوشت خوک و لوبیا، جو دوسر و گوشت گاو هستند و ستون سمت راست نیز مقدار این مواد را بر حسب میلیگرم در ۱۰۰ گرم از ماده غذایی نشان میدهد.
عملکردهای ویتامین B1
عملکردهای اصلی تیامین مربوط به نقش آن به عنوان کوآنزیم به فرمهای تیامین پیروفسفات (TPP) است. کوآنزیمها ملکولهای کمکی هستند که آنزیمها یا پروتئینهای مسئول در کنترل هزاران فرایند بیوشیمیایی در بدن را، فعال میکنند. TPP به عنوان ملکول کمکی در ۲۵ واکنش آنزیمی در بدن نقش دارد و در تولید انرژی از غذاها موثر است. علاوه بر این، TPP کوآنزیمی برای متابولیسم اسیدهای کتو که از آمینواسیدهای شاخهدار مشتق میشوند، هستند. عملکرد مهم دیگر تیامین، فعالسازی آنزیمی به نام ترنسکتولاز است که واکنشهای مسیر پنتوز فسفات را کاتالیز میکند. این مسیر پایهای برای تولید ترکیبات مهمی مثل ATP، GTP، NADH و نوکلئیکاسیدهای DNA و RNA است. عملکردهای غیرکوآنزیمی تیامین برای بافتهای عصبی و عضلات ضروری است، به طوری که تیامینپیروفسفات نقش مهمی را در انقباض عضلات در ساخت انتقالدهندههای عصبی بر عهده دارد.
عملکردهای اصلی
- کوآنزیم در متابولیسم انرژی
- کوآنزیم برای متابولیسم پنتوز به عنوان پایهای برای نوکلئیکاسیدها
- انتقال تکانش عصب و عملکرد ماهیچهها
منابع غذایی تیامین
مقادیر کم تیامین در بسیاری از مواد غذایی به ویژه بهترین منبع آن یا مخمر آبجو است. سایر منابع غذایی تیامین شامل گوشت به ویژه گوشت خوک و ران، برخی از گونههای ماهی مثل مارماهی و ماهیتن، دانه غلات کامل، مغزیجات، سزیجات خشک شده و سیبزمینی هستند. به دلیل اینکه سبوس غنی از تیامین در حین آسیاب گندم و پاک کردن برنج قهوهای حذف میشود، بسیاری از محصولات غلات شامل خمیر و برنج سفید، با تیامین غنی شدهاند.
جذب و ذخیرهسازی در بدن
جذب گوارشی رودهای تیامین تغذیهای در حفره داخلی روده کوچک (در اصل ژژنوم) با واسطه مکانیزم انتقال فعال وابسته به انرژی و سدیم، انجام میشود. برای مقادیر تیامین بالاتر از ۲ میکرومول در لیتر، انتقال غیر فعال نقش مهمی را ایفا میکند. تیامین در بدن انسان به فرم تیامین آزاد و فرم فسفریله شده وجود دارد. تیامین نرخ تبدیل بالایی (۱۰ تا ۲۰ روز) دارد و به میزان مناسبی در بدن (تقریبا ۱ میلیگرم در روز در بافتها مصرف میشود) ذخیره نمیشود بنابراین دریافت روزانه آن ضروری است. ذخایر اندک تیامین نیز در یک رژیم فاقد تیامین ظرف مدت ۲ هفته یا کمتر مصرف میشود که در این حالت علایم بالینی کمبود تیامین بعد از مدتی مشخص میشود. بنابراین دریافت منظم تیامین ضروری است. بیشترین مقدار غلظت تیامین در قلب، کلیه، کبد و مغز و سپس در لوکوسیتها و گلبولهای قرمز خون وجود دارد. تیامین اضافی و متابولیتهای اسیدی آن در کل به داخل ادرار دفع میشوند.
راه استاندارد ارزیابی وضعیت یا مقدار تیامین، تعیین فعالیت ترنسکتولازی (α-ETK) گلبول قرمز با تحریک یا بدون تحریک این آنزیم با واسطه افزودن کوفاکتور TDP، است. مشکلات تکنیکی به افزایش سنجش مستقیم TDP در کل خون با استفاده از کروماتوگرافی مایع با فشار بالا (HPLC) منجر شده است. ارزیابی مقدار تیامین با HPLC قویتر است و اجرای آسانتری دارد. نتایج سنجش تیامین با این روش با نتایج حاصل از سنجش فعالیت ترنسکتولاز در ارتباط است. معمولا غلظت تیامین در کل خون بین ۶۶.۵ و ۲۰۰ nmol/L است.
تیامین بعد از قرار گرفتن در معرض گرما، قلیا، اکسیژن و پرتوها، ناپایدار میشود. حلالیت در آب نیز بر روی از دست رفتن تیامین در غذاها تاثیر دارد. در حقیقت، حدود ۲۵ درصد از تیامین حین آشپزی معمولی از بین میرود. مقادیر قابل توجهی نیز بعد از باز کردن گوشت یخ زده از بین میرود. برای حفظ تیامین، غذاها باید در ماهیتابه دردار و در کمترین زمان ممکن پخته شوند و نباید در آب غوطهور شود. علاوه بر این، آبمیوهها و آب آشپزی باید مجدد در پخت و سسها استفاده شود.
- منیزیم: برای تبدیل تیامین به فرم فعال آن ضروری است.
- ویتامین E و C مانع از اکسیداسیون تیامین به فرم غیرفعال آن میشوند.
- مکانیزم کاتالیتیکی آنزیمهای پیروات دهیدروژناز و سایر آنزیمها نیازمند مداخله چندین کوفاکتور مشتق شده از ویتامینها است.
- سیگار، سولفونامید و استروژن ممکن است نیاز به مصرف تیامین را بالا ببرند.
- الکل جذب تیامین را کاهش میدهد و فسفریلاسیون تیامین را به فرم کوفاکتور آن (TDP) کاهش میدهد.
- داروهایی که منجر به ایجاد تهوع و بیاشتهایی میشوند یا داروهایی که باعث افزایش عملکرد رودهها یا دفع ادرار میشوند، دسترسی به تیامین را کاهش میدهند.
- دیگوکسین، ایندومتاسین، داروهای ضد تشنج، داروهای ضد اسید و برخی از داروهای ادرار آور ممکن است باعث کمبود تیامین شوند.
- قهوه و الکل به عنوان ترکیبات آنتاگونیست (عملکرد مخالف دارند) تیامین عمل میکنند.
- تیامین با آنزیمهای تیامیناز تجزیه میشوند (که در ماهی خام و صدفها وجود دارد)
یک مشکل قطعی که مردان را تحت تاثیر قرار میدهد، بری بری مقیم (که گوسفند نامیده میشود) است. این افراد به لزش زانوها و بالا آمدن یا برجستگی زانو دچار میشوند و مانند گوسفند راه میروند. این همان بیماری رعشه یا لرزش است که حرکت و حس دستها و پاها را علاوه بر کل بدن درگیر میکند.
کمبود ویتامین B1 بر روی سیستمهای قلبی-عروقی، عصبی، عضلانی و گوارشی تاثیر میگذارد و ممکن است به فرم خستگی، بیخوابی، حساسیت، از بین رفتن تمرکز، بیاشتهایی، ناراحتی شکمی، یبوثت و از دست دادن اشتها بروز کند. بدون مصرف تیامین کافی، کاهش کلی متابولیسم کربوهیدرات و ارتباط آن با متابولیسم آمینواسیدها، عواقب شدیدی دارد. دو بیماری کمبود تیامین در بدن شامل بری بری و سندروم Wernicke-Korsakoff است.
بری بری به فرم اختلالات سیستمهای قلبی-عروقی و عصبی بروز میکند. اگرچه این بیماری همچنان در بخشهایی از جنوب آسیا جایی که برنج سابیده شده غذای اصلی به حساب میآید اما برنامههای غنی کردن غذا با تیامین کاملا برقرار نشده است، وجود دارد، بسیاری از کشورهای دیگر برنج و سایر غلات را برای جایگزینی مواد غذایی از بین رفته حین پردازش، تقویت میکنند.
تیامین در بدن افراد سالم حتی در غلظتهای زیاد خوراکی (تا ۲۰۰ mg در روز) به خوبی تحمل میشود. به دلیل ایمنی بالای تیامین، هیچ یک از مقامات برجسته، حد مجازی برای ماکزیمم مقدار مصرف تیامین تعیین نکردهاند. تنها واکنشی که در بدن انسان مشاهده شده است، مربوط به افزایش حساسیت فرد است. در بسیاری از موارد، با این حال این واکنشها بعد از تزریق تیامین در بیماران با سابقه پاسخهای آلرژیک، ایجاد شده است. برای استفاده تیامین به فرم اصلی یا اولیه، دزهایی که این واکنشها را ایجاد میکنند از ۵ تا ۱۰۰ mg هستند، بنابراین بیشتر این واکنشها در غلظتهای انتهای بیشتر این بازه ایجاد میشوند.
جدول زیر مقدار پیشنهادی برای مصرف روزانه تیامین را نشان میدهد. در ستون سمت چپ به ترتیب نوزادان، کودکان، زنان، مردان، بزرگسالان، زنان باردار و زنان شیرده، وجود دارند. در ستون وسط، محدوده سنی افراد و در ستون انتهایی مقدار نیاز تیامین بر حسب میلیگرم در روز، مشخص شده است. علامت * به معنی موسسه پزشکی (سال ۲۰۰۱) است. علامت ** نشان دهنده دریافت کافی (AI) است. اگر چیز دیگری مشخص نشده است، این جدول نشان دهنده RDI است. مقادیر مجاز از ترکیبات مغذی بسته به قوانین ملی و پذیرش نهایی، متفاوت است.
تیامین در پیشگیری و درمان بری بری و سایر تظاهرات مربوط به کمبود تیامین (برای مثال سندروم ورنیکل-کورساکف و التهاب اعصاب محیطی)، به طور اختصاصی عمل میکند. غلظت استفاده از محدوده ۱۰۰ mg در روز در موارد خفیف و تا ۲۰۰-۳۰۰ mg در موارد شدید، دسته بندی میشود. استفاده از تیامین اغلب در موارد التهاب عصبی که با مصرف زیاد الکل یا بارداری همراه است، کاربرد دارد. در التهابات عصبی ناشی از الکل یا دیابت، غلظت درمانی اغلب در محدوده ۱۰-۱۰۰ mg در روز است. وقتی که مصرف الکل باعث ایجاد هذیان الکلی یا روانآشفتگی ناشی از الکل شود، غلظت بالایی از تیامین به همراه سایر ویتامینها باید با تزریق آهسته، استفاده شود. غلظتهای بالای تیامین (۱۰۰-۶۰۰ mg در روز) در درمان بیماریهایی مثل کمردرد، سیاتیک، التهاب عصبی عصب سه قلو، رعشه یا فلج صورت و التهاب عصب بینایی، توصیه میشود. با این وجود، پاسخ به چنین درمانهایی متغیر است.
میزان پیشنهادی دریافت روزانه (RDI)
به دلیل اینکه تیامین مصرف انرژی را تسهیل میکند، مقدار مورد نیاز تخمینی بر پایه میزان دریافت انرژی محاسبه میشود که میتواند به میزان فعالیت فرد وابسته باشد. برای بزرگسالان، RDI برابر ۰.۵ mg به ازای هر ۱۰۰۰ کیلوکالری است که معادل ۱-۱.۱ mg در روز برای زنان و ۱.۲ mg در روز برای مردان بر اساس میانگین دریافت انرژی است. مقدار اضافی ۰.۵ mg در روز نیز حین بارداری و شیردهی توصیه میشود.
مکملها و غذاهای تقویتی
تیامین اغلب با سایر ویتامینهای B (کمپلکس B) یا به فرم مکمل مولتی ویتامین، فرموله میشود. غنی کردن خمیر سفید، غلات، پاستا، سبزیجات و برنج در آمریکا در حین جنگ جهانی دوم (۱۹۴۵-۱۹۳۹) و در سایر کشورها شروع شده است. غنیسازی غذاهای معمول، بیماریهای ناشی از کمبود ویتامین B در کشورهای توسعهیافته را به شدت کاهش داد.
تاریخچه ویتامین B1
۱۸۸۲
Takaki جراح عمومی، شیوع بیماری بری بری را در ارتش ژاپنی با بهبود رژیم غذایی ملوانان، کاهش داد
۱۸۹۷
Dutch مدیکال، نشان داد که علایم بری بری در جوجههایی که با برنج پاک شده تغذیه شده بودند مجددا ایجاد شد، و این علایم با تغذیه جوجهها با سبوس برنج از بین میرفت
۱۹۱۲
Funk فاکتور ضد بری بری را از سبوس برنج شناسایی کرد و آن را ویتامین نامید. این ماده به نام آمینی که برای حیات ضروری است، شناخته شد. این نام به سرعت مورد قبول واقع شد و به تمرکز در زمینه مفهوم بیماریهای ناشی از کمبود ویتامین، منجر شد
۱۹۱۵
McCollum و Davis تیامین محلول در آب را به عنوان فاکتور ضد بری بری شناسایی کردند
۱۹۲۶
Jansen و Donath فاکتور ضد بری بری را از سبوس برنج جداسازی کردند
۱۹۲۷
موسسه بریتانیایی تحقیقات پزشکی تیامین را به عنوان یک فاکتور ضد بری بری توصیف کرد
۱۹۳۶
William به عنوان اولین فردی که آزمایشات مربوط به بری بری و تیامین را در اطراف میلان آغاز کرده بود، معرفی شد
۱۹۳۷
اولین تولید صنعتی تیامین، آغاز شد
۱۹۴۳
ویلیام و تیمش، و فولتز و همکارانش، مطالعات رژیمی در آمریکا انجام دادند که کمبود سراسری تیامین را در آمریکا نشان داد
۱۹۴۳
استانداردهای شناسایی برای خمیر غنی شده توسط هیات علمی غذا و داروی امریکا، ضرورت افزودن تیامین، نیاسین، ریبوفلاوین و آهن را به خمیر سفید نشان داد