тиамин

ТИАМИН (витамин B₁)

водорастворимый витамин группы В. Существует в виде солей, важнейшая из которых тиамин-гидрохлорид (формула Ia, Х = Cl⁻∙HCl; мол. м. 337,27); кристаллизуется с 1/2 H₂O в виде бесцв. моноклинных игл с т. пл. 240–244 и 250–252 °C (диаморфизм). Для водного раствора Т. при pH 7,0 λ_макс 233–235 и 265–267 нм, в кислой среде-245–247 нм. Известны также тиаминбромид (Iа, X = Br⁻ ∙ HBr; т. пл. 220 и 229–231 °C) и тиаминмононитрат (Ia, X =∙HN0₃; т. пл. 164–165 и 196–200 °C). Соли Т. хорошо раств. в воде, хуже в спиртах, не раств. в эфире, хлороформе, бензоле и ацетоне.

Т. устойчив в кислой среде к нагреванию и действию окислителей, в щелочной среде легко окисляется в тиохром (II)-желтое вещество с т. пл. 227 °C (с разл.), обладающее в щелочной среде интенсивной синей флуоресценцией с λ_макс 460–470 нм.

Т. широко распространен в живой природе. Синтезируется растениями и мн. микроорганизмами. Животные и человек не синтезируют Т. и должны получать его с пищей. Наиб. богаты Т. (в скобках приведено содержание Т. в мг на 100 г продукта) дрожжи (0,6), хлеб и хлебобулочные изделия из муки грубого помола или витаминизир. муки (ок. 0,3); крупы-особенно гречневая (0,43), овсяная (0,49), пшенная (0,42); зернобобовые (до 0,9); печень (0,3), нежирная свинина (0,52). Молоко и молочные продукты так же, как и большинство овощей, бедны Т.

Т. присутствует в живых организмах в форме свободного Т. и его фосфорных эфиров: тиаминмонофосфата (ТМФ), тиаминдифосфата (ТДФ; формула Iб, X = HCl) и тиаминтри-фосфата (ТГФ). Осн. формой, на долю которой в разл. органах и тканях человека приходится 60–80% общего содержания Т., является ТДФ, синтезируемый в тканях из Т. и АТФ при участии фермента тиаминкиназы. ТДФ — кофермент важнейших ферментов углеводного обмена: пируватдегидро-геназы, 2-оксоглутаратдегидрогеназы, дегидрогеназы кето-кислот с разветвленной боковой цепью и транскетолазы.

ТДФ-зависимая пируватдегидрогеназа принимает участие в окислит. декарбоксилировании пировиноградной кислоты (пирувата) с образованием ацетилкофермента А. При этом пируват, образующийся в результате гликолитич. расщепления глюкозы (см. гликолиз), включается в трикарбоновых кислот цикл, где окисляется до CO₂ и H₂O. Общее количество энергии, получаемой в результате окисления пирувата в этом цикле, почти в 4 раза превосходит энергию, освобождаемую в предшествующих реакциях гликолиза. Образующийся в этом процессе ацетилкофермент А служит донором остатка уксусной кислоты ("активного ацетата") для синтеза жирных кислот, стеринов, в т. ч. холестерина, стероидных гормонов, желчных кислот, ацетилхолина и др.

Др. ТДФ-зависимый фермент-2-оксоглутаратдегидроге-наза, катализирующая окислит. декарбоксилирование 2-оксоглутаровой кислоты с образованием янтарной кислоты. Это превращение — важный этап цикла трикарбоновых кислот.

Кроме того, ТДФ принимает участие в окислит. декарбо-ксилировании кетокислот с разветвленным углеродным скелетом — 2-оксоизовалериановой, 3-метил-2-оксовалериановой и 4-метил-2-оксопентановой, являющихся продуктами дезаминирования аминокислот валина, изолейцина и лейцина. Эти реакции играют важную роль в катаболизме белков.

Транскетолаза, в состав которой входит ТДФ, — один из ферментов пентозофосфатного цикла окисления углеводов, являющегося осн. источником восстановленного никотин-амиддинуклеотидфосфата (НАДФН) и рибозо-5-фосфата (первый используется как донор водорода в многочисл. реакциях восстановления, второй входит в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот).

ТДФ, входя в состав активного центра ферментов, принимает непосредств. участие в механизме ферментативного катализа (см. коферменты).

Потребность человека в Т. составляет. 0,5 мг на 1000 ккал (4186 кДж) суточного рациона или от 1,5 до 2,5 мг/сут в зависимости от энергозатрат.

Недостаток Т. в организме ведет к накоплению в крови и тканях недоокисленных продуктов обмена веществ, что, в свою очередь, приводит к патофизиол. и патоморфологич. изменениям, создающим картину В₁-авитаминоза, одной из форм которого является болезнь бери-бери (полиневрит, сердечно-сосудистые расстройства, отеки и др.).

Наиб. значит. патологич. изменения при недостаточности Т. развиваются в пищеварит., нервной и сердечно-сосудистой системах. Характерным проявлением В₁-авитаминоза является также общее истощение организма, потеря веса.

Недостаток Т. может возникнуть при преимуществ. питании очищенным рисом, продуктами из муки высокого помола, бедной Т. У пожилых людей недостаток Т., как и ряда др. витаминов, м. б. обусловлен общим снижением количества потребляемой пищи. Одна из важных причин недостатка Т. — нарушение всасывания витаминов при хронич. заболеваниях кишечника-хронич. энтеритах, энтероколитах и т. п.

В промышленности Т. получают конденсацией 4-амино-5-амино-метил-2-метилпиримидина, сероуглерода и 1-хлор-5-ацето-кси-2-пентанона либо конденсацией 4-амино-5-галогено-2-метилпиримидина с 5-(2-гидроксиэтил)-4-метилтиазолом. ТДФ получают взаимодействием Т. с пирофосфорной кислотой.

Т. применяют для профилактики и лечения B₁-гипо- и авитаминозов, при периферич. и алкогольных невритах, энцефалопатии Вернике, сердечно-сосудистой недостаточности; ТДФ (кокарбоксилаза) — при сахарном диабете, сердечно-сосудистых заболеваниях.

^{Лит.: Спиричев В. Б.,в кн.: Молекулярные основы патологии, под ред. В. Н. Ореховича, М., 1966, с. 220–68; Кокарбоксилаза и другие тиаминфосфаты, под ред. Ю. М. Островского, Минск, 1974; Островский Ю.М., в кн.: Витамины, под ред. М.И. Смирнова, М., 1974, с. 173–213; его же, Активные центры и группировки в молекуле тиамина, Минск, 1975; его же, в кн.: Экспериментальная витаминология, Минск, 1979, с. 176–223; Спиричев В. Б., Ба-рашнев Ю. И., Врожденные нарушения обмена витаминов, М., 1977.}

_{В. Б. Спиричев}