थायमिन (जीवनसत्व बी 1): व्याख्या, संश्लेषण, शोषण, वाहतूक आणि वितरण

थायमिन (जीवनसत्व बी 1) हे पाण्यामध्ये विरघळणारे जीवनसत्व आहे आणि ते बी व्हिटॅमिनच्या गटाशी संबंधित आहे. १ thव्या शतकाच्या शेवटी डच चिकित्सक ख्रिस्तियान इजकमन यांच्या निरीक्षणावरून असे दिसून आले की बेरीबेरी सारखी लक्षणे कोंबडीत नुसती आणि पॉलिश केलेली तांदूळ खायला मिळाल्यानंतर आढळतात, परंतु त्यांना अशुद्ध आणि तांदळ किंवा तांदळाची भांडी दिली गेली नव्हती तसेच "अँटीबेरीबेरी व्हिटॅमिन" म्हणून ओळखले जाते. १ 19 २ in मध्ये जैनसेन आणि डोनाथ यांनी तांदळाच्या भूकंपांपासून बेरीबेरी संरक्षक पदार्थाचे पृथक्करण केल्यावर आणि व्हिटॅमिनला एन्यूरीन म्हणून नाव दिल्यानंतर दोन्ही रिंग स्ट्रक्चर्सची जोडणी करुन व्हिटॅमिन बी 1926 ची संरचनात्मक व्याख्या आणि संश्लेषण विल्यम्स आणि विंडॉस यांनी 1 मध्ये केले आणि बी. व्हिटॅमिनला थायमिन असे नाव देण्यात आले. थायमिन रेणूमध्ये मिथिलीन गटाने जोडलेल्या पायरीमिडीन आणि थायझोल रिंग असते. थायमिन स्वतःच उपचारात्मक अनुप्रयोग शोधत नाही, परंतु केवळ त्यांचे हायड्रोफिलिक (वॉटर-विद्रव्य) लवण, जसे की थायामिन क्लोराईड हायड्रोक्लोराइड, थायमिन मोनोनिट्रेट, आणि थायमाइन डिसल्फाइड, किंवा त्यांचे लिपोफिलिक (चरबी-विद्रव्य) डेरिव्हेटिव्ह्ज (ithलथिमाइन्स) -बेन्झॉयल्थिअमाइन-ओ-मोनोफॉस्फेट; बीटीएमपी), बेंटायमाइन (डायबेन्झोइल्थिमाइन), आणि फुरसुल्टामाइन (थायमिन टेट्राहाइड्रोफुरफ्यूरिल डिसुल्फाइड) ड्राय व्हिटॅमिन बी 1936 1 डिग्री सेल्सिअस तापमानांवर स्थिर आहे. जलीय व्हिटॅमिन बी 100 सोल्यूशन्स पीएच <1 वर सर्वात स्थिर आहेत, परंतु तटस्थ किंवा अल्कधर्मी वातावरणात नाहीत. थायामिन दोन्ही थर्मोलाबिल (उष्मा संवेदनशील) आणि प्रकाश आणि ऑक्सिडेशनसाठी संवेदनशील असतात आणि उच्च स्ट्रक्चरल किंवा घटनात्मक वैशिष्ट्य दर्शवितात. आण्विक रचनेतील किरकोळ बदल व्हिटॅमिनची कार्यक्षमता, अकार्यक्षमता किंवा काही प्रकरणांमध्ये विरोधी (उलट) कृतीची घट कमी करण्याशी संबंधित आहेत. ऑक्सिथॅमिन, पायरीथिमाइन आणि अ‍ॅमप्रोलियम सारख्या थायमिन प्रतिपक्षी थियॅमॅनेस I आणि II (थायामिन-क्लीव्हिंग आणि -इनेक्टिव्हिंग एन्झाईम्स) रोखू शकतात आणि जैविक दृष्ट्या सक्रिय थायामिन पायरोफोस्फेट (टीपीपी; समानार्थी शब्द) डायपिन (डायपाइन) कॉपरबॉक्झिलेझ) त्याच्या poपोएन्झाइमला आणि स्पर्धात्मकपणे 5.5-ऑक्सोआक्साइड्सच्या डीकार्बॉक्झिलेशन (कार्बन डाय ऑक्साईड (सीओ 2) रेणूचा क्लेवेज) प्रतिबंधित करते. सल्फाइट (एसओ 2) असलेले ओतणे समाधानामुळे व्हिटॅमिन बी 2 चे संपूर्ण र्‍हास होऊ शकते.

शोषण

थायमाइन वनस्पती आणि प्राणी दोन्हीमध्ये आढळते, परंतु केवळ कमी एकाग्रतेत. थायॅमिन वनस्पतींमध्ये विनामूल्य, नॉनफोस्फोरिलेटेड स्वरूपात आढळल्यास, बी-जीवनसत्त्वाच्या 80-85% प्राण्यांच्या ऊतींमध्ये अनुक्रमे जैविक दृष्ट्या सक्रिय टीपीपी आणि टीडीपी म्हणून आढळतात आणि थाईमाइन मोनोफॉस्फेट (टीएमपी) आणि थायमिन ट्रायफॉस्फेट (टीटीपी) म्हणून 15-20% . अन्नासह अंतर्भूत फॉस्फोरिलेटेड व्हिटॅमिन बी 1 आतड्यांसंबंधी भिंत नसलेल्या विशिष्ट फॉस्फेट्सद्वारे काढून टाकले जाते (एंजाइमॅटिक काढून टाकते फॉस्फेट गट) आणि अशा प्रकारे शोषक स्थितीमध्ये रुपांतरित केले. शोषण फ्री थियॅमिन जेजुनेममध्ये (रिक्त आंत) सर्वाधिक आहे, त्यानंतर ग्रहणी (ग्रहणी) आणि आयलियम (इलियम). फक्त लहान प्रमाणात मध्ये लीन आहेत पोट आणि कोलन (मोठे आतडे). आतड्यांसंबंधी शोषण (वर जा चांगला) थायमिन अ च्या अधीन आहे डोस-आश्रित दुहेरी यंत्रणा. अ च्या खाली बी व्हिटॅमिनचे शारीरिक प्रमाण एकाग्रता 2 µmol / l ऊर्जा-आधारित द्वारे शोषले जातात सोडियम-संपादित वाहक यंत्रणा. अशा प्रकारे, व्हिटॅमिन बी 1 ची आतड्यांसंबंधी श्लेष्म (म्यूकोसल) पेशींमध्ये वाहतूक सक्रिय आणि टिकाऊ आहे. स्ट्रक्चरल alogनालॉग्स जसे की पायरीथिमाइन सक्रिय व्हिटॅमिन बी 1 प्रतिबंधित करू शकतात शोषण थायमिन त्याच्या वाहतुकीतून विस्थापित करून प्रथिने एपिकलमध्ये स्थित (आतड्याच्या आतील बाजूस) पेशी आवरण. चा प्रभाव अल्कोहोल or इथेनॉल, दुसरीकडे, मध्ये एक प्रतिबंध आहे सोडियम-पोटॅशियम enडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट (ना + / के + -एटपेस; एन्झाइम जो पेशीमधून ना + आयन आणि एटीपी क्लेव्हेजद्वारे सेलमध्ये के + आयनच्या पेशीमध्ये उत्प्रेरक होतो) पेशी आवरण (आतड्याच्या आतील भागापासून दूर तोंड), परिणामी थायमिन-विशिष्ट वाहतुकीचे प्रमाण कमी होते प्रथिने. वरील ए एकाग्रता 2 µmol / l चे, व्हिटॅमिन बी 1 चे अवशोषण निष्क्रीय प्रसारामुळे उद्भवते, जे एकतर नाही सोडियम-आश्रित किंवा थाईमाइन विरोधी किंवा द्वारा प्रतिबंधित केले जाऊ शकते इथेनॉल.अनुक्रमित (प्रशासित) डोस वाढते, शोषलेल्या थायामिनची टक्केवारी कमी होते. हे एकीकडे, ट्रान्समेम्ब्रेन वाहतुकीच्या अधोगतीसाठी आहे प्रथिने आतड्यांमधे थायामिनसाठी श्लेष्मल त्वचा व्हिटॅमिन बी 1 मधील पेशी (श्लेष्मल पेशी) डोस > 2 µmol / l आणि दुसरीकडे, सक्रिय वाहक-मध्यस्थीकरण परिवहन यंत्रणेच्या तुलनेत निष्क्रीय शोषक मार्गाची अकार्यक्षमता. तोंडी प्रशासित रेडिओलेबल असलेली थायमिन असलेल्या अभ्यासानुसार, 1 मिलीग्राम घेण्याचे शोषण दर ~ 50%, 5 मिलीग्राम% 33%, 20 मिलीग्राम ~ 25% आणि 50 मिलीग्राम ~ 5.3% आहे. एकूणच, दररोज केवळ 8-15 मिलीग्राम व्हिटॅमिन बी 1 शोषले जाऊ शकते. आतड्यांसंबंधी बायोप्सी (टिश्यू नमुने) ची तुलना श्लेष्मल त्वचा थायमिन कमतरतेसह आणि त्या नसलेल्या रूग्णांमध्ये, थाइमिनची कमतरता नसलेल्या विषयांमध्ये उच्च आतड्यांसंबंधी व्हिटॅमिन बी 1 शोषण दिसून आले. कमतरतेच्या स्थितीत व्हिटॅमिन बी 1 च्या वाढीव शोषणामुळे आतड्यांमधील एपिकल थियॅमिन ट्रान्सपोर्टर्सच्या upregulation (upregulation) चा परिणाम होतो. श्लेष्मल त्वचा पेशी (श्लेष्मल पेशी). सायटोसोलिक पायरोफोस्फोकिनेजच्या क्लीवेजसह आंतडलेले थायमिन अर्धवट आतड्यांसंबंधी श्लेष्मल पेशी (म्यूकोसल सेल्स) मध्ये फॉस्फोरिलेटेड असते. enडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट (एटीपी) कॉएन्झायमॅटिकली अ‍ॅक्टिव्ह टीपीपी (चे एंजाइमेटिक संलग्नक) फॉस्फेट गट). सोडियम-मध्यस्थता वाहक यंत्रणा व्यतिरिक्त, इंट्रासेल्युलर पायरोफोस्फोकिनेस देखील म्यूकोसा पेशीमध्ये आणि ओलांडून थायामिनच्या सक्रिय वाहतुकीतील दर-मर्यादित चरण असल्याचे मानले जाते. विनामूल्य आणि फॉस्फोरिलेटेड थायमिन प्रवेश करते यकृत पोर्टल मार्गे शिरा, जिथून रक्तप्रवाहाद्वारे त्यांच्या आवश्यकतेनुसार अवयव आणि ऊतींना लक्ष्य करण्यासाठी वाहतूक केली जाते.

शरीरात वाहतूक आणि वितरण

संपूर्ण जीवनसत्व बी 1 वाहतूक रक्त प्रामुख्याने रक्त पेशींमध्ये - 75% मध्ये एरिथ्रोसाइट्स (लाल रक्तपेशी) आणि 15% मध्ये ल्युकोसाइट्स (पांढरा रक्त पेशी) व्हिटॅमिन बी 10 मधील केवळ 1% रक्त प्रामुख्याने बंधनकारक, प्लाझमॅटिकपणे वाहतूक केली जाते अल्बमिन. व्हिटॅमिन बी 1 च्या उच्च डोसचे सेवन करण्यामुळे बंधनकारक क्षमता ओलांडली जाऊ शकते, जेणेकरून जास्त प्रमाणात थायमाइन उत्सर्जित होईल. एकूण रक्ताची पातळी 5-12 µg / dl दरम्यान बदलते. लक्ष्य अवयव आणि ऊतकांवर, थायमिन लक्ष्यित पेशींमध्ये घेतली जाते आणि मिटोकोंड्रिया (पेशींचे "ऊर्जा उर्जा संयंत्र") उच्च आत्मीयतेसह (बंधनकारक) थायमिन ट्रान्सपोर्टरद्वारे शक्ती). कार्बोहायड्रेट आणि व्हिटॅमिन बी 1 च्या शारीरिक महत्त्वमुळे ऊर्जा चयापचय, ह्रदयाचा स्नायू (3-8 µg / g), मूत्रपिंड (2-6 µg / g), यकृत (2-8µg / g), मेंदू (1-4 µg / g) आणि विशेषत: कंकाल स्नायूंमध्ये उच्च थायमिन एकाग्रता असते. थायॅमिनच्या कमतरतेमध्ये, ट्रान्समेम्ब्रेन ट्रान्सपोर्ट प्रोटीनच्या अपग्रेडेशन (अपग्रेड्युलेशन) मुळे, लक्ष्यित पेशींमध्ये व्हिटॅमिन बी 1 चे प्रमाण वाढते. एटीपीचा वापर आणि दोन संचय करून इंट्रासेल्युलर पायरोफोस्फोकिनेजद्वारे सर्व अवयव आणि ऊतकांमधील जैविक दृष्ट्या सक्रिय टीपीपीला फ्री थायॅमिन फॉस्फोरिलेटेड केले जाऊ शकते. फॉस्फेट अवशेष अल्कोहोल or इथेनॉल पायरोफोस्फोकिनेजच्या प्रतिस्पर्धी प्रतिबंधाद्वारे कोएन्झाइम टीपीपीमध्ये फ्री थायॅमिनचे सक्रियकरण प्रतिबंधित करते. एटीपीच्या क्लेवेजसह किनेसद्वारे पुढील फॉस्फेट गटाचे टीपीपीमध्ये हस्तांतरण केल्यामुळे टीटीपी होते, ज्याला फॉस्फेट्सच्या क्रियेखाली टीपीपी, टीएमपी किंवा विनामूल्य, अप्रसिद्धीकृत थायमाइनमध्ये रुपांतरित केले जाऊ शकते. व्हिटॅमिन बी 1 रक्त प्लाझ्मामध्ये आढळल्यास, आईचे दूध, आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड (प्रभावित करते मेंदू आणि पाठीचा कणा) प्रामुख्याने विनामूल्य स्वरूपात किंवा टीएमपी म्हणून, रक्त पेशी (ल्युकोसाइट्स; एरिथ्रोसाइट्स) आणि ऊतींमध्ये मुख्यत: टीपीपी असते. इंट्रासेल्युलर कॉएन्झायमॅटिकली सक्रिय टीपीपीसाठी पेशी आवरण अभेद्य (अभेद्य) आहे. टीपीपी केवळ हायड्रॉलिसिसनंतर सेल सोडू शकते (च्यासह प्रतिक्रियेद्वारे खंडित होणे) पाणी) थायमिन मुक्त करण्यासाठी टीएमपी मार्गे. इंट्रासेल्युलर फॉस्फोरिलेशन (फॉस्फेट ग्रुप्सचे एंझाइमेटिक संलग्नक) आणि फॉस्फोरिलेटेड थायमाइनसाठी झिल्ली पारगम्यता (झिल्ली पारगम्यता) कमी केल्याने शेवटी शरीरविज्ञानाच्या डोस (1-1 मिग्रॅ / डी) पासून व्हिटॅमिन बी 2 चे नुकसान टाळण्यासाठी संरक्षणात्मक यंत्रणा म्हणून काम केले जाते. निरोगी व्यक्तींमध्ये व्हिटॅमिन बी 1 चा एकूण शरीराचा साठा 25-30 मिलीग्राम आहे, त्यातील अंदाजे 40% स्नायूंमध्ये आढळतात. अरुंद अर्थाने एक थायामिन स्टोअर अस्तित्त्वात नाही. कोएन्झाइम म्हणून त्याच्या कार्यामुळे, व्हिटॅमिन बी 1 नेहमी संबंधित एंजाइमशी संबंधित असतो (जोडलेला) असतो आणि केवळ टिकविला जातो (कायम ठेवला जातो) मूत्रपिंड) सध्या आवश्यक असलेल्या प्रमाणात मर्यादित स्टोरेज क्षमता आणि बी व्हिटॅमिनचा उच्च उलाढाल दर गरजा पूर्ण करण्यासाठी थायमिनचे दररोज सेवन आवश्यक आहे, विशेषत: क्रीडा दरम्यान, जड शारीरिक श्रम, यासारख्या वाढीव चयापचय परिणामी व्हिटॅमिन बी 9.5 च्या वाढीच्या बाबतीत. गर्भधारणा आणि स्तनपान, तीव्र अल्कोहोल गैरवर्तन, आणि ताप.

उत्सर्जन

व्हिटॅमिन बी 1 विसर्जन डोस-आधारित आहे. फिजिओलॉजिक (मेटाबोलिझमसाठी सामान्य) श्रेणीमध्ये, जवळजवळ 25% थायमिन भाड्याने काढून टाकली जाते (द्वारे मूत्रपिंड). जास्त प्रमाणात डोस घेतल्यास, टिश्यू संतृप्तिनंतर मूत्रपिंडाद्वारे व्हिटॅमिन बी 1 चे विसर्जन जवळजवळ पूर्णपणे होते, ज्याद्वारे थायमिनच्या प्रमाणात उत्सर्जित होण्याच्या प्रमाणात एकाच वेळी वाढ होते. पित्त आणि विष्ठा नसलेले थायमिनचे. हा रेनल ओव्हरफ्लो प्रभाव स्वत: ची अभिव्यक्ती आहेउदासीनता नॉन-रेनल क्लीयरन्स प्रोसेस (उत्सर्जन प्रक्रिया) तसेच ट्यूबलर रीबसॉर्प्शन (रेनल ट्यूबल्समध्ये रीबॉर्सरप्शन) चे संपृक्तता. सुमारे 50% थायमिन मुक्त स्वरूपात काढून टाकली जाते किंवा सल्फेट गटासह निर्विघ्न केले जाते. उर्वरित %०% अद्याप अज्ञात चयापचय तसेच थायमिनॅकार्बॉक्झिलिक acidसिड, मेथिलिथिझोलाएसेटिक acidसिड आणि पायरामाइन आहेत. व्हिटॅमिन बी 50 चे प्रमाण जितके जास्त असेल तितके चयापचय कमी होईल आणि मुक्त, अपरिवर्तित थायॅमिनचे विसर्जन जास्त होईल.

अ‍ॅलिथिमाइन

अ‍ॅलिथिमाइन्स, जसे बेंफोटामाइन१ ti am० च्या दशकाच्या सुरुवातीच्या काळात फूजिवाराच्या जपानी संशोधन समूहाने केलेल्या शोधानुसार, अ‍ॅलिसिनसह, थायमिनच्या एकत्रिकरणाद्वारे, शारीरिक परिस्थितीत उत्स्फूर्तपणे तयार केल्या गेलेल्या, बेंटीअमाइन आणि फुरसुल्टॅमिन, लिपोफिलिक (फॅट-विद्रव्य) थायमिन डेरिव्हेटिव्ह्ज आहेत. लसूण आणि कांदे. अ‍ॅलिथिमाईन डेरिव्हेटिव्हमध्ये, थायझोल रिंग, जी व्हिटॅमिन क्रियेसाठी आवश्यक आहे, खुली आहे आणि गंधक अणूची जागा लिपोफिलिक गटाने घेतली जाते. केवळ एसएएच गट असलेल्या संयुगे थियाझोल रिंग बंद केल्यावरच सिस्टीन आणि ग्लूटाथिओन, आतड्यांसंबंधी श्लेष्मल पेशींमध्ये (श्लेष्मल पेशी) आणि फॉस्फोरिलेशननंतर (फॉस्फेट ग्रुप्सचे एंझाइमेटिक अ‍ॅडक्शन) जैविक दृष्ट्या सक्रिय पेशींमध्ये थायमाइन पायरोफोस्फेट लक्ष्यित पेशींमध्ये अ‍ॅलिथिमाइन्स जीवात व्हिटॅमिन प्रभाव टाकू शकतात. त्यांच्या अपोलर रचनेमुळे, ithलथिथाइन्स भिन्न शोषक परिस्थितीच्या अधीन असतात पाणी-सोल्युबल थायमिन डेरिव्हेटिव्ह्ज, जे वाहक यंत्रणेच्या सहाय्याने ऊर्जा आणि सोडियम-आधारित पद्धतीने संतृप्ति गतिजानुसार शोषले जातात. आतड्याच्या श्लेष्मल पेशी (श्लेष्मल पेशी) मध्ये अ‍ॅलिथिआमाइन्सचे सेवन आधीच्या डेफोस्फोरिलेशन (फॉस्फेट ग्रुप्स काढून टाकणे) नंतर आतड्यांसंबंधी श्लेष्मल त्वचा (आंत्र म्यूकोसा) च्या प्रमाणात फॉस्फेटसेसद्वारे होते, ज्यायोगे अ‍ॅलिथाइमिन्स आतड्यांमधील शोषण पार करतात. च्या तुलनेत वेगवान आणि अधिक सहजतेने अडथळा आणणे पाणी-उत्पादित थायामिन डेरिव्हेटिव्ह्ज त्यांच्या चांगल्या झिल्ली पारगम्यतेमुळे (पडदा पारगम्यता). द जैवउपलब्धता लिपोफिलिक बेंफोटामाइन थायमाइन डिसल्फाइड आणि थायमिन मोनोनिट्रेटपेक्षा अनुक्रमे to ते १० पट जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, ithलथिथाइन्स संपूर्ण रक्तामध्ये थायमिन आणि टीपीपीची उच्च पातळी साध्य करते, तोंडीनंतर अवयव आणि ऊतींचे लक्ष्य करतात. प्रशासन तुलनेने कमी डोस घेतो आणि शरीरात जास्त काळ टिकवून ठेवला जातो (कायम ठेवला जातो). हिलबिग आणि रहमान (1998), ज्याने ऊतींचा अभ्यास केला वितरण आणि रेडिओ लेबल केलेले प्राक्तन बेंफोटामाइन आणि रक्त आणि विविध अवयवांमध्ये थायमिन हायड्रोक्लोराइड, बेन्फोटायमाईन नंतर सर्व अवयवांमध्ये लक्षणीय उच्च रेडिओएक्टिव्हिटी मोजली प्रशासन, विशेषत: मध्ये यकृत आणि मूत्रपिंड. एक 5- ते 25 पट उच्च एकाग्रता मध्ये बेन्फोटायमिन सापडले मेंदू आणि स्नायू. इतर सर्व अवयवांमध्ये, थायमिन हायड्रोक्लोराइडपेक्षा बेन्फोटामाइनचे प्रमाण 10-40% जास्त होते.