チアミン（ビタミンB1）は水溶性ビタミンであり、ビタミンB群に属しています。 19世紀の終わりにオランダの医師ChristianEijkmanが観察したところによると、鶏肉は玄米と玄米を与えられた後ではなく、玄米や玄米を与えられた後ではなく、脚気のような症状が発生しました。 「脚気ビタミン」としても知られています。 JansenとDonathが1926年に籾殻から脚気保護物質を分離し、ビタミンをアネウリンと命名した後、1年にWilliamsとWindausが両方の環構造を結合することによるビタミンB1936の構造解明と合成を行いました。ビタミンはチアミンと名付けられました。 チアミン分子は、メチレン基によって結合されたピリミジンとチアゾール環で構成されています。 チアミン自体は治療用途がありませんが、塩酸チアミン、一硝酸チアミン、二硫化チアミンなどの親水性（水溶性）塩、またはベンフォチアミン（S）などの親油性（脂溶性）誘導体（アリチアミン）のみです。 -ベンゾイルチアミン-o-一リン酸; BTMP）、ベンフォチアミン（ジベンゾイルチアミン）、およびフルスルチアミン（チアミンテトラヒドロフルフリルジスルフィド）。 乾燥ビタミンB1は100°Cで安定しています。 ビタミンB1水溶液は、pH <5.5で最も安定していますが、中性またはアルカリ性の環境では安定していません。 チアミンは熱に不安定（熱に敏感）であり、光と酸化に敏感であり、高い構造的または構造的特異性を示します。 分子構造のわずかな変化は、ビタミンの有効性、非有効性、または場合によっては拮抗的（反対）の作用機序の低下に関連しています。 オキシチアミン、ピリチアミン、アンプロリウムなどのチアミン拮抗薬は、チアミナーゼIおよびII（チアミン切断および不活性化酵素）を阻害（阻害）し、生物学的に活性なチアミンピロリン酸（TPP;同義語：チアミン二リン酸（TDP）、コカルボキシラーゼ）をそのアポ酵素に変換し、2-オキソ酸の脱炭酸（二酸化炭素（CO2）分子の切断）をそれぞれ競合的に阻害します。 亜硫酸塩（SO2）を含む輸液は、ビタミンB1を完全に分解します。
吸着
チアミンは植物性食品と動物性食品の両方に含まれていますが、低濃度でしか含まれていません。 チアミンは植物に遊離の非リン酸化形態で存在しますが、ビタミンBの80〜85％はそれぞれ生物学的に活性なTPPおよびTDPとして動物組織に存在し、15〜20％はチアミン一リン酸（TMP）およびチアミン三リン酸（TTP）として存在します。 。 食物と一緒に摂取されたリン酸化ビタミンB1は、腸壁の非特異的ホスファターゼによって脱リン酸化されます（ リン酸塩 グループ）、したがって吸収可能な状態に変換されます。 吸着 遊離チアミンの割合は空腸（空腸）で最も高く、次に 十二指腸 （十二指腸）および回腸（回腸）。 少量だけが吸収されます 胃 & コロン （大腸）。 腸 吸収 （経由での取り込み 腸）チアミンの対象 線量依存するデュアルメカニズム。 以下のビタミンB群の生理学的量 濃度 2 µmol / lのエネルギー依存性によって吸収されます ナトリウム仲介されたキャリアメカニズム。 したがって、腸粘膜（粘膜）細胞へのビタミンB1の輸送は活発で飽和可能です。 ピリチアミンなどの構造類似体は、活性型ビタミンB1を阻害する可能性があります 吸収 その輸送からチアミンを置き換えることによって タンパク質 頂端に位置する（腸の内部に面している） 細胞膜。 の影響 アルコール or エタノール一方、の抑制からなる ナトリウム–カリウム アデノシン 基底外側のトリホスファターゼ（Na + / K + -ATPase; ATP切断による細胞外へのNa +イオンおよび細胞へのK +イオンの輸送を触媒する酵素） 細胞膜 （腸の内部とは反対側を向いている）、チアミン特異的輸送のダウンレギュレーションをもたらす タンパク質。 上 濃度 2 µmol / lの場合、ビタミンB1の吸収は受動拡散によって発生しますが、どちらでもありません。 ナトリウム依存性もチアミン拮抗薬によって阻害することもできませんまたは エタノール。適用された（管理された）として 線量 増加すると、吸収されたチアミンの割合が減少します。 これは、一方で、膜貫通輸送のダウンレギュレーションによるものです。 タンパク質 腸内のチアミンのために 粘膜 ビタミンB1からの細胞（粘膜細胞） 線量 > 2 µmol / lであり、一方で、能動的担体輸送メカニズムと比較した受動的吸収経路の無効性。 経口投与された放射性標識チアミンを用いた研究によると、1mgの摂取での吸収率は約50％、5mgから33％、20mgから25％、および50mgから5.3％です。 合計で、8日あたり最大15〜1mgのビタミンBXNUMXしか吸収できません。 腸の生検（組織サンプル）の比較 粘膜 チアミン欠乏症のある患者とない患者の割合は、チアミン状態が悪い被験者で有意に高い腸内ビタミンB1吸収を示しました。 欠乏状態でのビタミンB1の吸収の増加は、腸内の頂端チアミントランスポーターのアップレギュレーション（アップレギュレーション）に起因します 粘膜 細胞（粘膜細胞）。 吸収されたチアミンは、腸粘膜細胞（粘膜細胞）で細胞質ゾルのピロホスホキナーゼによって部分的にリン酸化され、 アデノシン 共酵素的に活性なTPPへの三リン酸（ATP）（ リン酸塩 グループ）。 ナトリウムを介した担体メカニズムに加えて、細胞内ピロホスホキナーゼはまた、粘膜細胞内および粘膜細胞を横切るチアミンの能動輸送における律速段階であると考えられている。 遊離およびリン酸化チアミンが 肝臓 ポータル経由 静脈、そこから血流を介して、必要に応じて標的の臓器や組織に輸送されます。
体内での輸送と分布
全体としてのビタミンB1輸送 血 主に血球で発生します– 75％ 赤血球 （赤血球）と15％ 白血球 （白い 血 セル）。 ビタミンB10のわずか1％ 血 プラズマ的に輸送され、主に アルブミン。 高用量のビタミンB1を摂取すると、結合能力が超過し、過剰なチアミンが排泄されます。 総血中濃度は5〜12 µg / dlの間で変動します。 標的の臓器や組織では、チアミンが標的細胞に取り込まれ、 ミトコンドリア （細胞の「エネルギー発電所」）高親和性（結合）を持つチアミントランスポーターを介して 力）。 炭水化物とビタミンB1の生理学的重要性のため エネルギー代謝、心筋（3-8 µg / g）、 腎臓 （2-6 µg / g）、 肝臓 （2-8µg / g）、 脳 （1-4 µg / g）と骨格筋は、特にチアミン濃度が高くなっています。 チアミン欠乏症では、膜貫通輸送タンパク質のアップレギュレーション（アップレギュレーション）により、標的細胞へのビタミンB1の取り込みが増加します。 遊離チアミンは、ATPの消費とXNUMXつの蓄積を伴う細胞内ピロホスホキナーゼによって、すべての臓器および組織で生物学的に活性なTPPにリン酸化されます。 リン酸塩 残基。 アルコール or エタノール ピロホスホキナーゼの競合的阻害により、遊離チアミンの補酵素TPPへの活性化を防ぎます。 ATPの切断を伴うキナーゼによるTPPへのさらなるリン酸基の転移はTTPをもたらし、これはホスファターゼの作用下でTPP、TMPまたは遊離の非リン酸化チアミンに変換して戻すことができる。 ビタミンB1は血漿中に含まれていますが、 母乳、および脳脊髄液（に影響を与える 脳 & 脊髄）主に遊離型またはTMPとして、血球（白血球; 赤血球）および組織には主にTPPが含まれています。 細胞内の補酵素的に活性なTPPの場合、 細胞膜 不浸透性（不浸透性）です。 TPPは、加水分解（との反応による切断）後にのみセルを離れることができます。 水）TMPを介してチアミンを遊離させます。 リン酸化チアミンの細胞内リン酸化（リン酸基の酵素的付着）および膜透過性（膜透過性）の低下は、最終的に、生理学的用量（1〜1mg /日）によるビタミンB2の損失を防ぐ保護メカニズムとして機能します。 健康な人のビタミンB1の総体ストックは25-30mgで、そのうちの約40％が筋肉に含まれています。 狭義のチアミン店は存在しません。 補酵素としての機能により、ビタミンB1は常に対応する酵素と結合（結合）し、保持される（によって保持される）だけです。 腎臓）現在必要とされる範囲で。チアミンの生物学的半減期は比較的短く、ヒトでは9.5。18.5〜1。XNUMX日と報告されています。 限られた貯蔵容量と高い代謝回転率は、特にスポーツ中、重度の肉体労働中など、代謝の増加の結果としてビタミンBXNUMXの消費が増加した場合に、要件を満たすのに十分な量のチアミンを毎日摂取する必要があります。 妊娠 と授乳、慢性 アルコール 虐待、そして 発熱.
排泄
ビタミンB1の排泄は用量依存的です。 生理学的（代謝が正常）の範囲では、チアミンの約25％が腎臓から排出されます（ 腎臓）。 高用量では、ビタミンB1の排泄は、組織が飽和した後、腎臓を介してほぼ完全に発生し、同時に、チアミンを介して排泄される割合が増加します。 胆汁 そして糞便中の吸収されていないチアミンの。 この腎オーバーフロー効果は自己の表現ですうつ病 非腎クリアランスプロセス（排泄プロセス）および尿細管再吸収の飽和（腎尿細管での再吸収）の。 チアミンの約50％が遊離型で除去されるか、硫酸基でエステル化されます。 残りの50％は、チアミンカルボン酸、メチルチアゾール酢酸、ピラミンと同様に、まだ同定されていない代謝物です。 ビタミンB1の摂取量が多いほど、代謝が低くなり、遊離の未変化のチアミンの排泄が多くなります。
アリチアミン
のようなアリチアミン ベンフォチアミン、ベンチアミン、およびフルスルチアミンは、親油性（脂溶性）チアミン誘導体であり、1950年代初頭の藤原の日本の研究グループによる発見によれば、チアミンとアリシンの有効成分との組み合わせにより、生理学的条件下で自発的に形成されます。 ニンニク と玉ねぎ。 アリチアミン誘導体では、ビタミン作用に不可欠なチアゾール環が開いており、 硫黄 原子は親油性基で置換されています。 次のようなSH基を含む化合物によるチアゾール環の閉鎖後のみ システイン グルタチオンは、腸粘膜細胞（粘膜細胞）で、標的細胞の生物学的に活性なチアミンピロリン酸へのリン酸化（リン酸基の酵素的付加）の後、アリチアミンは生体内でビタミン効果を発揮することができます。 それらの無極性構造のために、アリチアミンは異なる吸収条件にさらされます 水-可溶性チアミン誘導体。これは、キャリアメカニズムの助けを借りて、エネルギーおよびナトリウムに依存する方法で飽和速度論に従って吸収されます。 腸の粘膜細胞（粘膜細胞）へのアリチアミンの取り込みは、腸粘膜（腸粘膜）での非特異的ホスファターゼによる事前の脱リン酸化（リン酸基の除去）後に、受動拡散によって用量に比例して起こり、それによってアリチアミンは腸の吸収を通過しますに比べてより速く、より簡単にバリア 水-膜透過性（膜透過性）が優れているため、可溶性チアミン誘導体。 ザ・ バイオアベイラビリティ 親油性 ベンフォチアミン は、それぞれチアミンジスルフィドおよびチアミン一硝酸塩の約5〜10倍です。 さらに、アリチアミンは、経口投与後、全血、標的臓器および組織でより高いレベルのチアミンおよびTPPを達成します 管理 比較的低用量で、体内に長く保持（保持）されます。 組織を研究したHilbigand Rahmann（1998） ディストリビューション と放射性標識の運命 ベンフォチアミン 血液およびさまざまな臓器中の塩酸チアミンは、ベンフォチアミン後のすべての臓器で有意に高い放射能を測定しました 管理特に 肝臓 と腎臓。 5〜25倍高い 濃度 ベンフォチアミンの 脳 と筋肉。 他のすべての臓器では、ベンフォチアミン含有量は塩酸チアミンの含有量よりも10〜40％高かった。
