Кофермент витамина в1 тиаминдифосфат тдф

Витамин В1 (тиамин)

СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для определения тиамина (витамина B₁) в пищевых продуктах, кормах для животных и лекарственных средствах методом микробиологического анализа.

Тиамин, или витамин B₁ – это серосодержащее водорастворимое вещество. Старое название тиамина – аневрин – отражает симптомы, возникающие при нехватке этого витамина в пище. Его авитаминоз приводит к неврологическим расстройствам. Витамин В₁ необходим для нормального развития и жизни организма. Его активная форма – тиаминпирофосфат – является коферментом нескольких ферментов, участвующих в обмене белков, жиров и углеводов. У дрожжей это вещество регулирует первый этап спиртового брожения. Существуют и другие тиаминфосфаты, а также аденозинтиаминфосфаты, однако их роль до сих пор не изучена.

Витамин В₁ вырабатывают некоторые бактерии, грибы и растения. Животные, в том числе, человек, должны получать это вещество с пищей. Высоким содержанием тиамина отличаются такие продукты, как дрожжи и свинина, а также многие злаки, льняное семя, семена подсолнечника, спаржа, цветная капуста и некоторые другие. Пресноводная рыба, морепродукты, проростки папоротника содержат тиаминазу – фермент, разрушающий витамин B₁. Его усвоению препятствуют чай и кофе. Дефицит тиамина встречается у людей, больных сахарным диабетом, заболеваниями желудочно-кишечного тракта, а также алкоголизмом.

Нехватка тиамина приводит к различным поражениям нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. При небольшом дефиците витамина B₁ это слабость, раздражительность, частичная спутанность сознания и потеря веса. Авитаминоз может проявляться как болезнь бери-бери, синдром Корсакова-Вернике, невропатия зрительного нерва. Бери-бери существует в четырех формах. Для «сухой» бери-бери характерно симметричное поражение нервной системы: снижение чувствительности, моторики и рефлексов. «Мокрая» бери-бери проявляется в виде спутанности сознания и нарушений работы сердечно-сосудистой системы, вплоть до сердечной недостаточности. Детская бери-бери может проявляться в виде афонии, псевдоменингита или поражения сердца. В 2004 году была выявлена гастроинтестинальная бери-бери. Ее симптомы – тошнота, рвота, боли в животе и лактоацидоз. Связь бери-бери с дефицитом витаминов предполагали с 1884 года. В 1897 Христиан Эйкман экспериментально подтвердил связь бери-бери и питания шлифованным рисом. В 1911 году Казимир Функ выделил тиамин в чистом виде из рисовых отрубей. Это был первый выделенный водорастворимый витамин.

Синдром Корсакова-Вернике возникает при длительном злоупотреблении алкоголем, неправильном питании или при поражении мозга. При этом заболевании человек помнит прошлые события, но не может запоминать текущие. Это приводит к дезориентации во времени и пространстве. Нехватка тиамина может привести к коме или смерти.

При внутривенном, подкожном, внутримышечном и в редких случаях при оральном введении высоких доз тиамина могут возникать аллергические реакции, в том числе, отек Квинке и анафилактический шок. Гипервитаминоз витамина B₁ может приводить к снижению артериального давления, брадикардии (замедлению сердцебиения), а также к нарушению усвоения некоторых минеральных веществ и дефициту витамина B₆.

В Российской Федерации и странах Таможенного Союза содержание тиамина в пищевых продуктах регулируют ТР ТС 027/2012 «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» и ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции». С актуальными законодательными нормами можно ознакомиться на сайте compact24.com.

Для определения тиамина в продуктах питания, кормах для животных и лекарственных средствах используют микробиологический метод анализа. Тест-система VitaFast® Vitamin B1 (Thiamin) представляют собой микропланшет, покрытый микроорганизмом Lactobacillus fermentum, чей рост зависит от присутствия в среде витамина В₁. Концентрацию тиамина оценивают с помощью спектрофотометрии при длине волны 610-630 (или 540-550) нм. Микробиологический метод анализа витамина B₁ проще, нежели хроматографические и не требует специального оборудования.

Источник

Кофермент витамина в1 тиаминдифосфат тдф

CAS номер: 59-43-8
Брутто формула: C12H17ClN4OS
Внешний вид: бесцветное, кристаллическое вещество
Химическое название и синонимы: Тиамин, Витамин В1, Тиамин гидрохлоид, Тиамин хлорид, 3-[(4-амино-2-метил-5-пиримидинил)метил]-5-(2-гидроксиэтил)-4-метилтиазолия хлорид
Физико-химические свойства:
Молекулярный вес (г/моль) 300.81 г/моль
Температура плавления 248-250 градусов Цельсия
Растворимость. Хорошо растворим в воде. Не растворим в спирту.

Коэнзим (кофактор, кофермент) – функциональная группа, небелкового происхождения, при соединении с апоферментом образует активный центр холофермента (сложного фермента). Примечательная особенность коферментов заключается в том, что один кофермент может включаться в состав нескольких ферментов и несколько коферментов способны обладать совместимостью только с одним энзимом.

Витамин B1 – Тиамин – относится к первому типу коферментов, т.к. входит в состав таких ферментов, как транскетолаза, пируватдегидрогеназа и альфа-кетоглутаратдегидрогеназа.

Дефицит Витамина В1 алиментарного характера в современном социуме маловероятен, он возникает в первую очередь в регионах, где питаются в основном белым рисом и другими зерновыми. У людей при постоянном нахождении на холоде, либо, наоборот, при повышенных температурах, при чрезмерном потреблении углеводов, тиреотоксикозе, беременности повышается риск развития дефицита Витамина В1.

Нарушение всасываемости и усиление выделения Тиамина вызывается употреблением алкоголя. Некоторые морепродукты (устрицы) и рыба (треска, сельдь, форель) содержат тиаминазу — фермент разрушающий Тиамин. Употребление углеводных продуктов также требует участия Тиамина.

Ингибирование или связывание Тиамина возможно и из-за ятрогенных причин — применения сульфаниламидов, растворов содержащих щелочь, применение антагонистов Тиамина.

Тиамин с химической точки зрения, представляет собой бесцветное сероорганическое соединение с химической формулой C12H17N4OS, состоящее из аминопиримидина и тиазольного кольца, связанного метиленовым мостиком. Кроме того, тиазольное кольцо замещено метильной и гидроксиэтильной боковыми цепями. Растворим в воде и нерастворим в спирте. Тиамин растворим не только в воде, но также в метаноле и глицерине и практически нерастворим в неполярных органических растворителях. Тиамин разлагается при нагревании.

Тиамин в качестве лекарственного средства находит применение в медицине, в основном выпускается в виде раствора для внутримышечного применения. Назначают при гиповитаминозах и авитаминозах витамина В1, при алкоголизме, при нарушении всасываемости кишечника, при периферических параличах и парезах и множестве других патологий человека. Часто используется в ветеринарии — входит в состав мультивитаминных комплексов, выпускаемых в виде таблеток, порошков, жидкостей, а также в инъекционных формах.

Способ химического синтеза тиамина заключается в конструировании тиазольного кольца на предварительно образованном пиримидиновом промежуточном соединении. Производители тиамина обычно следуют этому подходу. Некоторые используют малонитрил в качестве исходного материала для конструирования 4-амино-5-аминометил-2-метилпиримидинового кольца (также называемого диамином Греве). Другие начинают с акрилонитрила.

Способ получения кристаллического продукта гидрохлорида тиамина может состоять в следующем. Тиаминмононитрат диспергируют в растворителе и получают мутную жидкость тиаминмононитрата с концентрацией от 0,05 до 0,2 г / мл и нагревают до температуры от 50 до 70oC. Хлорсульфоновую кислоту по каплям добавляют к концентрированной соляной кислоте для получения газообразного хлористого водорода, и газ вводят в концентрированную серную кислоту для сушки и вводят в мутную жидкость тиаминмононитрата при перемешивании. После завершения введения газообразного хлористого водорода сохраняют тепло в течение от 15 до 30 мин, затем температуру снижают до 10oC, скорость охлаждения составляет от 0,1 до 0,5oC / мин,, фильтруют, промывают и сушат, а затем получают кристаллы гидрохлорида тиамина. Кристаллы представляют собой рабдолит, угол естественного откоса составляет от 31 до 36,4 ° С, а объемная плотность составляет от 0,50 г / мл до 0,608 г / мл. Кристаллический продукт гидрохлорида тиамина обладает хорошей ликвидностью. Согласно этому способу сначала получают процесс, в котором соединения растворителя метилового спирта тиамина гидрохлорида проводят, затем сушат для удаления метилового спирта и, следовательно, снижают загрязнение окружающей среды и уменьшают стоимость и остаточные количества растворителя. Способ может быть пригоден для крупносерийного производства(принадлежит Роберту Луи Хортону, Баунд Бруку).

Действие на организм:

Тиамин всасывается в кишечнике в неизменном виде и трансформируется в активную форму путем фосфорилирования непосредственно в клетках мишенях. Витамин В1, превращенный в кофермент тиаминдифосфат, может присоединиться к нескольким энзимам, выполняющим разные функции:

присоединяясь к транскетолазе, тиаминдифосфат участвует в пентозофосфатном пути – пути окисления глюкозы, необходимом для создания новых клеток.

Участвует в составе пируватдегирогеназы в процессе декарбоксилирования пировиноградной кислоты, восстановления НАД до НАДН и образования Ацетил-SKoA

В Цикле трикарбоновых кислот кроме образования Ацетил-SKoA в составе пируватдегидрогеназы, в качестве активного центра – альфа-Кетоглуарат-дегидрогеназы – тиаминдифосфат участвует в превращении кетокислот в аминокислоты.

В составе дегидрогеназы разветвленных кетокислот расщепляет необходимые для человека и животных аминокислоты — валин, лейцин и изолейцин

Попадая в организм тиамин соединяется с аденозинтрифосфатом (АТФ) в печени, почках и лейкоцитах с образованием диаминфосфата тиамина. Тиаминдифосфат действует как кофермент в метаболизме углеводов, в реакциях транскетолизации и при использовании гексозы в гексозо-монофосфатном шунте. Без адекватного тиамина пировиноградная кислота не подвергается превращению в ацетил-КоА и не может вступать в цикл Кребса. Пировиноградная кислота накапливается в крови и впоследствии превращается в молочную кислоту с потенциальным развитием лактоацидоза. Уменьшение выработки NADH в цикле Кребса также приводит к выработке молочной кислоты за счет облегчения анаэробного гликолиза.

Гиповитаминоз Витамина В1 вызывает заболевание Бери-бери, возникающее чаще всего в следствие нехватки Тиамина в пище и из-за употребления алкогольсодержащих напитков. При этой болезни образуется чрезмерное количество пировиноградной кислоты, приводящей к дегенеративным повреждениям миелиновой оболочки нервов, вызывающих полиневропатию и энцефалопатию.

Возникает недостаточность энергетического и пластических обменов, поражается сердечно-сосудистая система, нарушается моторная функция кишечника.

LD 50 — на мышах 300 мг/кг

LD 50 — на крысах 980 мг/кг

Продукты биоразложения – окись углерода, диоксид углерода, оксиды азота, хлористый водород и оксиды серы.

Источник

Вопрос 11 Витамин в1, строение, участие в обмене веществ. Тиаминдифосфат ( тдф), проявление авитаминоза. Суточная

Витамин В₁ – тиамин, антиневритный. Активная его форма – ТДФ (тиаминдифосфат) является коэнзимом декарбоксилаз, участвующих в обмене углеводов. Поэтому суточная потребность в этом витамине возрастает значительно при увеличении потребления углеводов, так же как и при лихорадящих состояниях у детей.

Витамин В₁ является кофактором следующих ферментативных систем:

α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс фермента ЦТК, в котором образуются молекулы АТФ.

Транскетолазы, ключевого фермента пентозного цикла, продукты этого цикла необходимы для образования жирных кислот, ацетилхолина, нуклеиновых кислот, стеринов.

Тиамин необходим для синтеза ацетилхолина и для нормального функционирования нервной системы. Он всасывается, главным образом, в тонком кишечнике. При заболеваниях пищеварительной системы всасывание витамина уменьшается, это необходимо учитывать в комплексной терапии в детской патологии. Наиболее чувствительными к недостатку этого витамина являются органы с усиленным углеводным обменом – нервная система и сердечная мышца.

С грудным молоком дети получают 0,12 – 0,16 мг тиамина в сутки, что обеспечивает им хорошее развитие. Дети, получающие мясо, крупы, овощи, не нуждаются в добавке витамина. Суточная потребность для взрослого 1,2 мг.

Классический авитаминоз В₁ – «бери-бери». В Европе заболевание редкое, но встречается в странах, где бедные слои населения питаются недостаточно и, главным образом, полированным рисом. Субклинические формы с гипорефлексией и отеками встречаются в Японии.

В некоторых районах, где основное питание – рис или соя и содержание тиамина в женском молоке низкое, встречается острая форма «бери-бери» у грудных детей между 2–4 месяцами жизни, что дает высокую смертность. «Бери-бери» проявляется в виде анорексии, гипотрофии, атонических запоров или диареи, склонности к рвоте и срыгиванию, выбухания большого родничка, беспокойства, раздражительности, апатии, слабости, периферической нейропатии с низкими сухожильными рефлексами, охриплости голоса, яркости слизистых оболочек, мышечной гипотонии, симптома «болтающейся головы». Вследствие задержки воды и электролитов появляются отеки, затем присоединяются явления со стороны сердечно-сосудистой системы, явления менингизма, возможны судороги и смерть.

Вопрос 12 Витамин в2, строение, роль (фад, фмн), суточная потребность, признаки авитаминоза

Витамин В₂ (рибофлавин), являясь активной частью простетической группы флавиновых ферментов (ФМН и ФАД), участвует в клеточном дыхании и образовании зрительных пигментов.

Физиологическое действие рибофлавина заключается в стимулировании роста и нарастании массы тела, в увеличении диуреза и выведении солей с мочой.

Участвуя в тканевом дыхании, витамин В₂ обеспечивает нормальное функционирование эпителиальных тканей, хрусталика и тканей, наиболее чувствительных к недостатку кислорода, например, мозг.

Явления недостаточности проявляются, главным образом, в тканях эндодермального происхождения – глаза, кожа. Отмечаются конъюнктивиты, отек и помутнение роговицы, себорейные явления в области нособоковых складок, трещины на губах и в углах рта, глоссит с атрофией сосочков. Суточная потребность в витамине В₂ 2–4 мг.

Источник