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2014-01-26T14:36:55Z

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'''5.6.1　结构与性质'''

[[维生素B]]1又称[[硫胺素]]（Thiamine VB1）,在室温下与中性[[亚硫酸钠]]溶液中分解[[嘧啶]]和[[噻唑]]两部分（图5-10）。它与[[焦磷酸]]生成[[硫胺素焦磷酸]]（Thiamine pyrophosphate,TPP），即羧化[[辅酶]]（cocarboxylase）,这个反应需要[[ATP]]参加，结构式见图5-11。TPP参与[[糖代谢]]中α[[酮酸]]的氧化脱羧作用。

{{图片|gpascjn9.jpg|[[维生素B1]]经[[Na]]2SO3分解为嘧啶和噻唑 }}

图5-10 维生素B1经Na2SO3分解为嘧啶和噻唑

{{图片|gpascdd5.jpg| 羧化辅酶（TPP）的结构式}}

图5-11 羧化辅酶（TPP）的结构式

{{图片|gpascgkg.jpg|[[硫色素]]分子式 }}

图5-12 硫色素分子式

维生素B1[[盐酸]]盐1g先溶于1ml水中，可在[[酒精]]中形成1%溶液，不溶于其他有机溶媒中。PH7时水溶液的[[紫外线]]吸收高峰为235，267nm，相当于嘧啶及噻唑两部分。在PH1时，只有1个高峰在247nm处，在260mn处有一个肩，也相当于这二个组成部分。在高温时，尤其在碱性溶液中，非常容易破坏，但在PH5以下易破坏。在碱性溶液中，在氧化剂（如高铁氰酸钾）可将维生素B1氧化为硫色素（Thiochrome），据此可用以测定VB1（图5-12）。

人工合成的VB1[[衍生物]]有丙基硫胺素二硫化物（Thiamin propyl disulfite,TPD）及4氢糖醛二硫硫胺素（thiamin tetrahydrofurfural disulfide TTFDD），不溶于水，被[[硫胺素酶]]破坏较少。口服后，血、组织及[[脑脊髓]]液中维生素B1的水平较服用维生素B1时要高甚至可高10倍。在[[消化道]]中也易吸收。因此这些衍生物常在临床上应用。有些衍生物如[[吡啶]]硫胺素（pyrithiamino）及氧代硫胺素有[[抗维生素]]B1作用，前者使[[大脑]]中维生素B1易于空竭，后者可导致除[[神经系统]]外其他系统的维生素B1缺乏[[症状]]。

'''5.6.2　[[代谢]]'''

维生素B1在[[小肠]]中吸收，浓度高时为扩散，低时为主动吸收，需要钠离子及ATP，缺乏钠离子及ATP酶可抑制其吸收。低水平时吸收约57.5%，高时约26.2%。维生素B1进入到小肠[[细胞]][[磷酸]]化成酯，从小肠细胞出去，也需要正常浓度的钠离子及ATP酶。[[叶酸缺乏]]可影响维生素B1的吸收。

体内约有维生素B130mg，50%在[[肌肉]]中，[[骨骼]]、心、肝、肾及脑中较多，体内维生素B1的80%为TPP，10%为硫胺素三磷酸（TTP），还有一些硫胺素单磷酸及维生素B1。体内有三种酶参与形成上述的硫胺素磷酸[[化合物]]：硫胺素焦磷酸[[催化]]硫胺素与ATP作用形成TPP；TPP-ATP[[磷酸转移酶]]催化TPP+ATP→TPP；及硫胺素焦磷酸酶参与TPP→TMP的反应。

[[大鼠]]及[[人尿]]中有许多硫胺素[[代谢物]]，已知结构者仅6种，其中2-甲基4-氨基5嘧啶[[羧酸]]，4-[[甲基噻唑]]5-[[醋酸]]及硫胺素醋酸为最主要者。在大鼠中经酒精[[脱氢酶]]的作用，可以将硫胺素及噻唑氧化到相应的要酸。

'''5.6.3　[[生理]]功能'''

（1）硫胺素焦磷酸为[[羧化酶]]的辅酶，其作用机理如图5-13。

①在[[微生物]]中，[[丙酮]]酸脱羧变为乙醛而放出CO2。

②[[乙酰]]羧基酸的合成：乙酰羧基酸为合成[[支链氨基酸]]（[[缬氨酸]]，[[异亮氨酸]]等）的中间体。

③作为磷酸[[戊糖]]旁路中转酮酶的辅酶糖的[[无氧酵解]]及有氧氧化是动物体内糖分解代谢的主要途径，但还有一部分经磷酸戊糖旁路代谢，在肝中他只占酵解及氧化途径的8%。其特点是通过脱氢与脱羧反应生成CO2及[[磷酸甘油醛]]及6-[[磷酸果糖]]，后二者仍进入酵解途径，其过程为[[葡萄糖]]磷酸化变为6-[[磷酸葡萄糖]]（G-6-P），在G-6-P脱氢酶的催化下，脱氢与水化合成6-[[磷酸葡糖]]酸，再经脱氢与脱羧等反应生成5-磷酸核酮酸，又转变为5-[[磷酸木酮糖]]及5-[[磷酸核糖]]，通过转[[酮糖]]酶（需要TPP，[[Mg]]2+）将酮糖上的二碳单位转移到另一个[[醛糖]]的1-C上，这个反应是可逆的，在这个循环上形成7C、6C、5C及4C磷酸单糖。

{{图片|gpascqa2.jpg| 维生素B1焦磷酸羧化酶的作用机制}}

图5-13 维生素B1焦磷酸羧化酶的作用机制

{{图片|gpasctfw.jpg| 磷酸戊糖途径}}

图5-14 磷酸戊糖途径

这个代谢的主要生理功能是产生[[核糖]]及NADPH。它是由葡萄糖产生5-磷酸核糖的唯一途径。在这个代谢中二脱氢酶（6-[[磷酸葡萄糖脱氢酶]]和6-磷酶葡糖酸脱氢酶）都是以NADP为辅酶，还原为NADPH。它为体内许多反应的供氢体，如脂肪酸、[[胆固醇]]、[[类固醇]]的合成都需要它，所以在上述反应比较旺盛的[[脂肪组织]]、[[哺乳期]][[乳腺]]、[[肾上腺皮质]]、[[睾丸]]及[[肝脏]]等，这种代谢也比较旺盛。遗传性6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏的病人，不能进行磷酸戊糖旁路循环，NADPH缺乏与[[GSH]]量低下，[[红细胞]]很易破坏而发生[[溶血性贫血]]。

④α酮脱氢酶（如丙酮酸、α-[[酮戊二酸]]）系统中的辅酶，这类酶系统分步作用（图5-15）。

{{图片|gpascn1l.jpg|酮脱氢酶的作用 }}

图5-15 -酮脱氢酶的作用

A 形成“活性醛”中间物，[[基质]]为α-酮酸与酶1（α-酮脱氢酶以硫胺素焦磷酸为辅酶）作用，脱羧后形成中间物。丙酶酸与酶作用的中间物为2-（[[羧乙基]]）硫胺素焦磷酸，α-酮戊二酸的中间物为2-（1，3羧基丙基）硫胺素焦磷酸。

B 将上述中间物转移至酶2的[[硫辛酸]]上。

C 将[[酰基]]转移至[[辅酶A]]上，而双氢硫辛酸被酶3脱氢形成硫辛酸。

（2）[[硫胺]]在[[神经]]生理上的作用一个[[神经冲动]]可以使维生素B1磷酸化合物去磷酸，并使其在膜上位移，Na+得以自由通过膜，但有神经生理活性的维生素B1衍生物是焦磷酸衍生物还是三磷酸衍生物，现在尚不能肯定，对大脑功能作用，可能由于对5-羧[[色胺]]的纳入及[[磷脂]]合成有影响。

（3）硫胺素与[[心脏功能]]的关系维生素B1缺乏引起心脏功能失调不是直接的作用，可能由于维生素B1缺乏使血流入到组织之量增多，使[[心脏]]输出增加负担过重，或由于维生素B1缺乏，[[心肌]][[能量代谢]]不全。

'''5.6.4　猪[[牛肉]]、肝、肾等，全麦、糙米、新鲜[[蔬菜]]，豆类等富含维生素B1但是食物中有些因子可使维生素B1构造改变，活力减低。这种抗维生素B1的因子分种：一种易被热破坏，如硫胺素酶Ⅰ及Ⅱ，前者在淡水鱼及贝类[[内脏]]内，催化硫胺素的分解。后者存于某些[[生物]]中，催化维生素B1的分解，对热稳定的抗维生素B1因子存在于植物中，它可能与3，4双羧基[[肉桂酸]]和[[单宁酸]]有关。低维生素B1摄取量的人群，如果多吃些抗B1因子，可导致维生素B1缺乏。'''

谷类在除去麸皮与糖的过程中，维生素B1损失很多，国外对精加工后的面粉都强化[[维生素]]与矿物质使其量相当于粗制品，这点应引起我国食品工业部门及消费者的注意，烹调加碱可使维生素B1损失。

'''5.6.5　需要量'''

评定维生素B1营养状况的指标一般以尿中排出量为准，可以用每克[[肌酐]]排出的维生素B1表示之。红细胞的转酮酶以维生素B1为辅酶，也用以测定人体的维生素B1营养状态。

[[成人维生素]]B1需要量为1.26～1.47mg.1000Kj-1，在这种摄取量的情况下，每日尿排出量为40～90ug,若摄取量增加到2.1mg.1000Kj-1,每日尿排出量为100ug或以上。若摄取量减低到0.84 mg.1000Kj-1,尿排出量为5～25ug。[[脚气病]]患者可低至0～15ug或以上。我国及美国提出供应量为2.1mg.1000Kj-1。老人利用硫胺素的效率较低，所以为4.2 mg.1000Kj-1。男性成人每日～1.5mg，女1.0～1.1mg,孕妇与乳母将其供应量增加0.3mg,儿童供应量0～6个月mg，6个月～1周岁0.5mg,1～3周岁0.7mg,4～6岁mg，7～10岁mg，男11～14岁mg,女11～14岁mg。[[饮酒过量]]者维生素B1需要量增加，[[动物试验]]说明维生素B1缺乏者，酒精自由饮用量增加，长期饮酒者可以导致不良饮食习惯或者干扰肠对维生素B1的吸收。

'''5.6.6　临床应用'''

单纯维生素B1缺乏可用生理剂量治疗。有些先天性代谢上需要维生素B1的[[疾病]]需要用药理剂量，如需要维生素B1的[[巨红细胞]][[贫血]]，[[乳酸]]尿（肝中丙酮酸[[脱羧酶]]活力低），支链酮酸尿（支链酮酸脱氢酶活力低）及[[亚急性坏死性脑脊髓病]]）（神经系统中缺乏TTP）。在这些病的治疗中，用不溶于水的维生素B1衍生物（如TPD，TTFD）比用维生素B1的效果要好。

[[静脉注射]]过量维生素B1可因[[呼吸中枢]]压抑而致死，其[[致死量]]每公斤体重：小鼠125mg，大鼠250mg，兔子300mg，狗350mg。[[静脉]]、皮下及口服致死量这比例为1：6：40。猴子注射每公斤体重600mg时，可产生中毒现象。人口服大剂量维生素B1，未发生过中毒症象。皮下、肌肉、[[脊椎]]、静脉内每日注射正常量的1～200倍时，亦未发生[[中毒]]现象。但有些人接受大剂量后，发生[[过敏性休克]]。
==参看==
*[[维生素B1]]
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营养学/维生素B1 - 版本历史

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