티아민 생화학. 효소의 생화학

비타민 B1은 1912년 K. Funk에 의해 결정 형태로 분리된 최초의 비타민이었습니다. 나중에 화학적 합성이 수행되었습니다. 그것의 이름 - 티아민– 이 비타민은 분자에 황 원자와 아미노기가 존재하여 얻어졌습니다.

티아민은 아미노피리미딘과 티아졸이라는 두 개의 헤테로고리 고리로 구성됩니다. 후자는 촉매 활성 작용기인 탄소 음이온(황과 질소 사이의 상대적으로 산성인 탄소)을 포함합니다.

티아민은 산성 환경에서 잘 보존되며 고온 가열에도 견딜 수 있습니다. 예를 들어 소다나 탄산암모늄을 첨가하여 반죽을 굽는 경우와 같은 알칼리성 환경에서는 빠르게 분해됩니다.

대사. 위장관에서는 다양한 형태의 비타민이 가수분해되어 유리 티아민을 형성합니다. 대부분은 특수한 능동수송 메커니즘을 통해 소장에서 흡수되고, 나머지는 장내세균의 티아민 분해효소에 의해 분해됩니다. 흡수된 티아민은 혈류를 통해 먼저 간에 들어가서 티아민 피로포스포키나제에 의해 인산화된 다음 다른 기관 및 조직으로 전달됩니다.

TPP 키나아제

ATP + 티아민 티아민 피로인산염 + AMP

티아민의 주요 수송 형태는 TMP라는 의견이 있습니다.

비타민 B1은 유리 티아민의 형태와 인 에스테르(티아민 모노포스페이트(TMP), 티아민 디포스페이트(TDP, 동의어: 티아민 피로포스페이트, TPP))의 형태로 다양한 기관과 조직에 존재합니다. 코카복실라제 a) 및 티아민 삼인산(TTP).

TTP는 TTP-ATP 포스포트랜스퍼라제 효소를 사용하여 미토콘드리아에서 합성됩니다.

전이

TPF + ATP TDP + AMP

주요 조효소 형태(총 세포 내 함량의 60~80%)는 TPP입니다.

TTP는 신경 조직의 대사에 중요한 역할을 합니다. 형성이 중단되면 괴사성 뇌병증이 발생합니다. 조효소가 분해된 후 유리 티아민은 소변으로 배설되며 치오크롬의 형태로 결정됩니다.

생화학적 기능. TPP 형태의 비타민 B1은 케토산의 직접적 및 산화적 탈카르복실화 반응을 촉매하는 효소의 필수적인 부분입니다.

케토산의 탈카르복실화 반응에 TPP가 참여하는 것은 과도적이고 불안정한 상태에서 케토산의 카르보닐 탄소 원자의 음전하를 강화해야 할 필요성으로 설명됩니다. 일종의 전자 싱크 역할을 하는 티아졸 고리의 탄소 음이온의 음전하를 비편재화함으로써 TPP에 의해 전이 상태가 안정화됩니다. 이러한 양성자화의 결과로 활성 아세트알데히드(히드록시에틸-TPF)가 형성됩니다.

단백질의 아미노산 잔기는 TPP가 쉽게 수행하는 기능을 수행하는 능력이 약하므로 아포단백질에는 보조효소가 필요합니다. TPP는 α-하이드록시케토산 탈수소효소의 다중효소 복합체의 아포효소에 단단히 결합되어 있습니다(아래 참조).

1 . 피루브산(PVA)의 직접 탈카르복실화 반응에 TPP의 참여 . PVA가 피루베이트 탈탄산효소를 사용하여 탈탄산되면 아세트알데히드가 형성되고 이는 알코올 탈수소효소의 영향으로 에탄올로 전환됩니다. TPP는 피루베이트 탈탄산효소의 필수 보조인자입니다. 효모에는 이 효소가 풍부합니다.

2 . 산화적 탈카르복실화 반응에 TPP의 참여 . PVK의 산화적 탈카르복실화는 다음에 의해 촉매됩니다. 피루브산 탈수소효소. 피루브산 탈수소효소 복합체에는 구조적으로 관련된 여러 효소 단백질과 조효소가 포함되어 있습니다. TPP는 PVK의 초기 탈카르복실화 반응을 촉매합니다. 이 반응은 피루베이트 탈탄산효소에 의해 촉매되는 반응과 동일합니다. 그러나 후자와 달리 피루베이트 탈수소효소는 중간체 하이드록시에틸-TPP를 아세트알데히드로 전환시키지 않습니다. 대신, 피루베이트 탈수소효소 복합체의 다중효소 구조에서 하이드록시에틸기가 다음 효소로 전달됩니다.

PVK의 산화적 탈카르복실화는 탄수화물 대사의 주요 반응 중 하나입니다. 이 반응의 결과로 포도당 산화 중에 형성된 PVA는 세포의 주요 대사 경로인 크렙스 회로에 포함되어 에너지 방출과 함께 이산화탄소와 물로 산화됩니다. 따라서 PVK의 산화적 탈탄산 반응 덕분에 탄수화물의 완전한 산화와 그 안에 포함된 모든 에너지의 활용을 위한 조건이 생성됩니다. 또한 PDH 복합체의 작용 중에 형성된 활성 형태의 아세트산은 지방산, 콜레스테롤, 스테로이드 호르몬, 아세톤체 등 많은 생물학적 생성물의 합성 소스 역할을 합니다.

α-케토글루타레이트의 산화적 탈카르복실화는 α-케토글루타레이트 탈수소효소에 의해 촉매됩니다. 이 효소는 Krebs주기의 일부입니다. α-케토글루타레이트 탈수소효소 복합체의 구조와 작용 메커니즘은 피루베이트 탈수소효소와 유사합니다. TPP는 또한 케토산 전환의 초기 단계를 촉매합니다. 따라서 이 사이클의 중단 없는 작동은 TPF 셀의 공급 정도에 따라 달라집니다.

PVA 및 α-케토글루타레이트의 산화 변형 외에도 TPP는 산화성의분지형 탄소 골격을 갖는 케토산의 탈카르복실화(발린, 이소류신 및 류신의 탈아미노 생성물). 이러한 반응은 세포가 아미노산을 활용하고 결과적으로 단백질을 활용하는 과정에서 중요한 역할을 합니다.

3. TPP – 트랜스케톨라제 보조효소. 트랜스케톨라제 – 탄수화물 산화를 위한 오탄당 인산 경로의 효소 . 이 경로의 생리학적 역할은 NADPH + H + 및 리보스 5-인산염의 주요 공급원이라는 것입니다. 트랜스케톨라제는 자일룰로스 5-인산에서 리보스 5-인산으로 2개의 탄소 부분을 전달하여 삼인산(3-포스포글리세르알데히드)과 헵토스(세도헵툴로스 7-인산)를 형성합니다. TPP는 자일룰로스-5-포스페이트의 C2-C3 결합이 절단될 때 형성된 카르바니온을 안정화하는 데 필요합니다.

4 . 비타민 B1은 아세틸콜린 합성에 참여하여 피루베이트 탈수소효소 반응에서 콜린 아세틸화의 기질인 아세틸-CoA의 형성을 촉매합니다.

5. 티아민은 효소 반응에 참여하는 것 외에도 비조효소 기능도 수행할 수 있는데, 이에 대한 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀져야 합니다. 티아민은 고용량의 비타민으로 치료할 수 있는 선천성 티아민 의존성 빈혈의 존재와 스테로이드 생성으로 입증되는 것처럼 조혈에 관여한다고 믿어집니다. 후자의 상황을 통해 우리는 스트레스 반응에 의해 매개되는 비타민 B1 제제의 효과 중 일부를 설명할 수 있습니다.

비타민 결핍증.이미 비타민 결핍증의 초기 증상에는 식욕 감소와 메스꺼움이 동반됩니다. 말초 민감성 손상, 크롤링 감각 및 신경통을 포함하는 신경 장애가 나타납니다. 건망증은 특히 최근 사건과 관련하여 특징적입니다. 심장 근육의 약화는 경미한 부하에도 빈맥으로 나타납니다.

음식에 티아민이 부족하면 피루브산과 α-케토글루타르산이 크게 축적되고 혈액과 신체 조직에서 티아민 의존성 효소의 활성이 감소합니다.

실험은 티아민 결핍이 미토콘드리아의 구조와 기능의 붕괴를 동반한다는 것을 보여주었습니다. 후자에 TPF를 추가하면 조직 호흡이 정상화됩니다. 타이민을 섭취하지 못한 흰쥐는 식욕부진과 체중 감소를 보였습니다. 모피가 빛을 잃고 흐트러졌습니다. 동물들은 거의 움직이지 않았고 대개 우리 구석에 몸을 웅크리고 누워 있었습니다. 거식증은 위액 분비가 급격히 억제되고 소화 능력이 약화되어 발생합니다.

인간의 티아민 영양 결핍은 신체의 전반적인 피로와 함께 신경계, 심혈관 및 소화 시스템의 병리학 적 변화를 초래합니다.

각기병은 티아민이 상당히 부족할 때 발생하며 극도로 심각한 과정을 특징으로 합니다. 지난 세기에 이 질병은 동부 국가에서 수백만 명의 목숨을 앗아갔습니다. 베리베리(Beriberi)는 인도어로 '양'을 의미합니다. 환자의 보행은 실제로 양의 보행(발이 대칭적으로 떨어지는 증상)과 유사합니다. 다리가 무거워지고 걸음걸이가 뻣뻣해져서 각기병은 족쇄병이라고도 불렸다. 이 질병은 주로 정제된 쌀을 식단으로 섭취하는 수감자들에게 영향을 미쳤습니다. 티아민 결핍의 징후는 인구의 식단의 기초가 정백미인 국가의 가난한 사람들에게서 여전히 관찰될 수 있습니다. 정백 곡물은 정제되지 않은 곡물과 달리 이 비타민을 포함하지 않습니다. 마지막 각기병 전염병은 1953년 필리핀에서 발생했습니다(100,000명이 사망).

이 질병에는 건조성(신경)과 부종성(심장)의 두 가지 형태가 있습니다. 더욱이 두 경우 모두 심혈관계와 신경계가 모두 영향을 받지만 정도는 다양합니다. 현재 고전적인 각기병은 더 이상 존재하지 않는 것으로 보이지만 중등도의 비타민 결핍증 증상이 종종 관찰됩니다. 티아민 결핍의 주요 증상은 다음과 같습니다: 신체적 허약, 식욕 부진(비타민 B1은 위 분비를 자극하는 데 필요함), 지속적인 변비; 신경계 기능 장애(손가락 마비, 소름이 돋는 느낌, 말초 반사 상실, 신경 통증); 정신 장애(과민성, 건망증, 두려움, 때로는 환각, 지능 저하). 나중에 사지의 감각 상실, 마비 발생 및 신경 분포 중단으로 인한 근육 위축을 특징으로하는 신경계에 깊은 손상이 발생합니다. 부종성 형태에서는 다발성 신경염 증상과 함께 가벼운 운동에도 빈맥 및 호흡 곤란이 관찰됩니다. 심장 근육의 약화로 인해 부종이 발생합니다. 특히, 먹는 것보다 마시는 것을 더 많이 하는 경향으로 인해 만성 알코올 중독자에게서 티아민 결핍 증상이 자주 관찰됩니다. 이들 개인에게 발생하는 베르니케 증후군은 운동 조정 장애, 시각 기능 및 혼란을 특징으로 합니다.

티아민 결핍에 대한 신경 조직의 특별한 민감성은 신경 세포가 포도당을 흡수하는 데 이 비타민의 조효소 형태가 절대적으로 필요하다는 사실로 설명됩니다. 이는 거의 유일한 에너지원입니다(신체의 대부분의 다른 세포는 사용할 수 있음). 지방산과 같은 다른 에너지 물질). 그건 그렇고, 주로 탄수화물 식품 (흰 빵, 과자)을 섭취하면 티아민에 대한 필요성이 증가하고 결과적으로 이차 티아민 결핍이 발생합니다.

존재하다 티아민 대사의 선천성 장애,가장 흔한 것은 베르니케-코르사코프 증후군입니다. 기억 상실 및 부분 마비를 동반하는 이 증후군의 기본은 TPP에 대한 친화력을 감소시키는 트랜스케톨라제 효소의 특성 변화입니다. 다른 TPP 의존 효소의 유전자는 영향을 받지 않습니다. 소비된 TPP 수준이 트랜스케톨라제를 포화시키는 데 필요한 값 아래로 감소하면 질병이 나타납니다. 이 증후군은 비타민 섭취가 부족한 만성 알코올 중독자에게서 흔히 발생합니다.

비타민과다증설명되지 않음 . 비타민의 과잉 섭취는 소변으로 빠르게 배설되지만, 일부 개인에서는 티아민 제제의 비경구 투여에 대한 민감도가 증가합니다.

신체의 티아민 공급량 평가. 이를 위해 일반적으로 적혈구 내 비타민 및/또는 보조효소의 함량을 측정합니다. 비타민 B1이 부족하면 케토산의 산화적 탈카르복실화가 방해되기 때문에 혈액과 소변 내 피루브산과 α-케토글루타르산 함량이 증가하면 체내 티아민이 부족하다는 의미입니다. 그러나 피루브산의 축적은 B1 비타민 결핍증뿐만 아니라 저산소증 및 기타 병리학적 상태에서도 관찰된다는 점을 명심해야 합니다.

체내 비타민 B1 공급 정도를 판단하는 가장 좋은 방법은 티아민 의존 효소의 활성을 확인하는 것입니다. 그러나 피루브산 및 α-케토글루타레이트 탈수소효소의 활성은 아포효소가 TPP와 강력하게 결합하기 때문에 심각한 비타민 결핍증에서만 감소합니다. 트랜스케톨라제는 TPP에 더 약하게 결합하고 적혈구에서의 활성은 B1 비타민 결핍증의 초기 단계에서 이미 감소하기 시작합니다. TPP가 혈액 샘플에 추가되면 트랜스케톨라제 활성(소위 TPP 효과)의 증가 정도를 통해 티아민 결핍 정도를 판단할 수 있습니다.

통밀 빵, 시리얼 씨앗 껍질, 대두, 콩, 완두콩에서 상당히 많은 비타민 B1이 발견됩니다. 효모에 많이 있습니다. 덜 – 감자, 당근, 양배추. 동물성 식품 중에서 티아민이 가장 풍부한 것은 간, 돼지고기 살코기, 신장, 뇌, 달걀 노른자입니다. 현재 비타민 B1 결핍은 설탕, 과자류, 흰빵, 백미 등의 높은 섭취량으로 인해 체내 비타민 B1 섭취량이 크게 증가하기 때문에 영양 문제 중 하나가되고 있습니다. 효모는 퓨린 함량이 높아 대사성 관절염(통풍)을 유발할 수 있으므로 비타민 공급원으로 사용하지 않는 것이 좋습니다.

티아민의 일일 요구량은 1.1~1.5mg입니다.

비타민 B 2(리보플라빈)

화학 구조 및 특성. 비타민 B2는 노란색이라는 점에서 다른 비타민과 다릅니다. 플라부스- 노란색). 그러나 산화된 노란색 형태와 달리 환원된 형태의 비타민은 무색입니다.

리보플라빈은 발효유 유청에서 처음 분리되었습니다. 1935년 R. Kuhn에 의해 합성되었습니다. 리보플라빈 분자는 알코올 리비톨(유도체)이 9번째 위치에 부착된 헤테로사이클릭 이소알록사진 고리로 구성됩니다. 디-리보스). "플라빈"이라는 용어는 B2-비타민 활성을 갖는 많은 이소알록사진 유도체를 의미합니다.

플라빈의 생합성은 식물과 많은 박테리아 세포, 곰팡이와 효모에 의해 수행됩니다. 위장관에서 리보플라빈의 미생물 생합성으로 인해 반추동물에는 이 비타민이 필요하지 않습니다. 다른 동물과 인간의 경우, 장에서 합성된 플라빈은 비타민 결핍증을 예방하기에 충분하지 않습니다.

비타민 B2는 물에 잘 녹고 산성 환경에서는 안정적이지만 중성 및 알칼리성 환경은 물론 가시광선 및 자외선 조사의 영향으로 쉽게 파괴됩니다.

대사. 음식에서 비타민 B2는 주로 단백질과 관련된 보조효소 형태인 플라보단백질에서 발견됩니다. 소화 효소의 영향으로 비타민은 소장에서 단순 확산을 통해 방출되고 흡수됩니다. 장세포에서 리보플라빈은 FMN(플라빈 모노뉴클레오티드) 및 FAD(플라빈 아데닌 디뉴클레오티드)로 인산화됩니다. 반응은 다음과 같이 진행됩니다.

ATP 플라보키나아제ㅏDF

리보플라빈 리보플라빈-5-인산염(FMN)

FMN은 효소 피로포스포릴라제의 참여로 아데노신 모노포스페이트에 결합합니다.

피로포스포릴라제

유사한 반응이 혈액 세포, 간 및 기타 조직에서도 발생합니다.

생화학적 기능. 비타민 B2의 가장 중요한 점은 이것이 플라빈 조효소(FMN 및 FAD)의 일부라는 것입니다. 이러한 보조효소의 역할은 다음과 같습니다.

FMN과 FAD는 산화된 기질에서 산소로 전자와 H+를 전달하는 산화효소의 보조효소입니다. 이는 아미노산(산화효소) 분해에 관여하는 효소입니다. 디- 그리고 엘-아미노산), ​​뉴클레오티드(크산틴 산화효소), 생체 아민(모노 및 디아민 산화효소) 등

FMN과 FAD는 호흡 사슬에서 전자와 양성자의 중간 운반체입니다. FMN은 조직 호흡 사슬의 첫 번째 복합체의 일부이고 FAD는 두 번째 복합체의 일부입니다.

FAD는 피루브산 및 α-케토글루타레이트 탈수소효소 복합체의 보조효소(TPP 및 기타 보조효소와 함께 FAD는 해당 케토산의 산화적 탈카르복시화를 수행함)일 뿐만 아니라 숙신산 탈수소효소(크렙스 주기의 효소)의 유일한 보조효소입니다. .

FAD는 미토콘드리아에서 지방산 산화에 참여합니다(아실-CoA 탈수소효소의 조효소임).

비타민 결핍증. 다른 비타민과 마찬가지로 비타민 B2가 부족하면 약화, 피로 증가 및 감기 경향이 나타납니다. 리보플라빈 결핍의 특정 증상에는 점막의 염증 과정이 포함됩니다. 입술과 구강의 점막이 건조해지고, 혀가 선홍색으로 변하며, 입가에 균열이 나타납니다. 특히 얼굴의 피부 상피 박리가 증가합니다. 눈의 결막은 상피가 벗겨져 눈물관이 막혀 건조해지면서 윤기를 잃습니다. 각막은 혈관과 함께 자라며(각막의 호흡 기능 부족에 대한 보상 반응) 이후 혼탁해집니다. 백내장(수정체가 흐려지는 현상)이 나타납니다.

비타민과다증설명되지 않았습니다. 다량의 비타민 B2를 투여하면 리보플라빈이 소변으로 빠르게 배설되므로 조직에 플라빈이 과도하게 축적되지 않습니다.

신체의 리보플라빈 공급 평가. 혈액 내 비타민 B2 함량은 심각한 비타민 결핍증이 있어도 정상 범위 내로 유지됩니다. 조직에 충분한 수준의 비타민이 있는 경우에도 사망이 발생합니다(총량의 30%). 저비타민증의 중증도는 조직 내 조효소 형태의 수준으로 판단해야 하며, 이를 결정하는 방법은 매우 노동 집약적입니다.

일일 요구 사항. 식품 공급원. 비타민의 일일 요구량은 1-3mg입니다.

리보플라빈의 주요 공급원은 간, 신장, 닭고기 달걀 노른자, 코티지 치즈입니다. 신 우유는 신선한 우유보다 더 많은 비타민을 함유하고 있습니다. 식물성 식품에는 비타민 B2가 거의 포함되어 있지 않습니다(아몬드 제외). 리보플라빈 결핍은 장내 미생물에 의해 부분적으로 보상됩니다.

식단에 리보플라빈이 만성적으로 부족하면 식도암과 기타 기관에 암이 발생할 위험이 크게 증가합니다.

비타민 B1는 1912년 K. Funk에 의해 결정 형태로 분리된 최초의 비타민이었습니다. 나중에 화학적 합성이 수행되었습니다. 그것의 이름 - 티아민- 분자에 황 원자와 아미노기가 존재하기 때문에 수신됩니다.

티아민 2개의 헤테로고리 고리(아미노피리미딘과 티아졸)로 구성됩니다. 후자는 촉매 활성 작용기인 탄소 음이온(황과 질소 사이의 상대적으로 산성인 탄소)을 포함합니다.
티아민은 산성 환경에서 잘 보존되며 고온 가열에도 견딜 수 있습니다. 예를 들어 소다나 탄산암모늄을 첨가하여 반죽을 굽는 경우와 같은 알칼리성 환경에서는 빠르게 분해됩니다.

위장관에서는 다양한 형태의 비타민이 가수분해되어 유리 티아민을 형성합니다. 대부분의 티아민은 특정 활성 수송 메커니즘을 사용하여 소장에서 흡수되고, 나머지는 장내 세균의 티아민 분해효소에 의해 분해됩니다. 흡수된 티아민은 혈류를 통해 먼저 간에 들어가서 티아민 피로포스포키나제에 의해 인산화된 다음 다른 기관 및 조직으로 전달됩니다.

티아민의 주요 수송 형태는 TMP라는 의견이 있습니다.

비타민 B1은 유리 티아민과 그 인 효소의 형태로 다양한 기관과 조직에 존재합니다. 티아민 모노포스페이트(TMF), 티아민 디포스페이트(TDP, 동의어: 티아민 피로포스페이트, TPP, 코카르복실라제) 및 티아민 삼인산염(TTF).

TTP는 TTP-ATP 포스포트랜스퍼라제 효소를 사용하여 미토콘드리아에서 합성됩니다.

주요 조효소 형태(전체 세포내 양의 60-80%)는 TPP입니다. TTP는 신경 조직의 대사에 중요한 역할을 합니다. 형성이 중단되면 괴사성 뇌병증이 발생합니다. 조효소가 분해된 후 유리 티아민은 소변으로 배설되며 치오크롬의 형태로 결정됩니다.

TPP 형태의 비타민 B는 케토산의 직접적 및 산화적 탈카르복실화 반응을 촉매하는 효소의 필수적인 부분입니다.

케토산의 탈카르복실화 반응에 TPP가 참여하는 것은 과도적이고 불안정한 상태에서 케토산의 카르보닐 탄소 원자의 음전하를 강화해야 할 필요성으로 설명됩니다.

일종의 전자 싱크 역할을 하는 티아졸 고리의 탄소 음이온의 음전하를 비편재화함으로써 TPP에 의해 전이 상태가 안정화된다. 이러한 양성자화의 결과로 활성 아세트알데히드(히드록시에틸-TPF)가 형성됩니다.

2. 산화적 탈카르복실화 반응에 TPP의 참여.
PVK의 산화적 탈카르복실화는 피루베이트 탈수소효소에 의해 촉매됩니다. 피루브산 탈수소효소 복합체에는 구조적으로 관련된 여러 효소 단백질과 조효소가 포함되어 있습니다(100페이지 참조). TPP는 PVK의 초기 탈카르복실화 반응을 촉매합니다. 이 반응은 피루베이트 탈탄산효소에 의해 촉매되는 반응과 동일합니다. 그러나 후자와 달리 피루베이트 탈수소효소는 중간체 하이드록시에틸-TPP를 아세트알데히드로 전환시키지 않습니다. 대신, 피루베이트 탈수소효소 복합체의 다중효소 구조에서 하이드록시에틸기가 다음 효소로 전달됩니다.
PVK의 산화적 탈카르복실화는 탄수화물 대사의 주요 반응 중 하나입니다. 이 반응의 결과로, 포도당 산화 중에 형성된 PVK는 세포의 주요 대사 경로인 크렙스 회로에 포함되어 에너지 방출과 함께 이산화탄소와 물로 산화됩니다. 따라서 PVK의 산화적 탈탄산 반응 덕분에 탄수화물의 완전한 산화와 그 안에 포함된 모든 에너지의 활용을 위한 조건이 생성됩니다. 또한 PDH 복합체의 작용 중에 형성된 활성 형태의 아세트산은 지방산, 콜레스테롤, 스테로이드 호르몬, 아세톤체 등 많은 생물학적 생성물의 합성 소스 역할을 합니다.
α-케토글루타레이트의 산화적 ds카르복실화는 α-케토글루타레이트 탈수소효소에 의해 촉매됩니다. 이 효소는 Krebs주기의 일부입니다. α-케토글루가레이트 탈수소효소 복합체의 구조 및 작용 메커니즘은 피루베이트 탈수소효소와 유사합니다. 즉, TPP는 또한 케토산 전환의 초기 단계를 촉매합니다. 따라서 이 사이클의 중단 없는 작동은 TPF 셀의 공급 정도에 따라 달라집니다.
PVK 및 α-케토글루타레이트의 산화적 변형 외에도 TPP는 분지형 탄소 골격(발린, 이소류신 및 류신의 탈아민 생성물)을 갖는 케토산의 산화적 탈카르복실화에 참여합니다. 이러한 반응은 세포가 아미노산을 활용하고 결과적으로 단백질을 활용하는 과정에서 중요한 역할을 합니다.

3. TPP는 트랜스케톨라제 보조효소입니다.
트랜스케톨라제는 탄수화물 산화의 오탄당 인산 경로의 효소입니다. 이 경로의 생리학적 역할은 NADFH*H+ 및 리보스-5-인산염의 주요 공급원이라는 것입니다. 트랜스케톨라제는 자일룰로스 5-인산에서 리보스 5-인산으로 2개의 탄소 부분을 전달합니다.
이는 인산삼당(3-포스포글리세르알데히드)과 7C 당(세도헵툴로스-7-인산)을 형성합니다. TPP는 자일룰로스-5-포스페이트의 C2-C3 결합이 절단되어 형성된 탄수화물 음이온을 안정화하는 데 필요합니다.

4. 비타민 B1피루베이트 탈수소효소 반응에서 콜린 아세틸화의 기질인 아세틸-CoA의 형성을 촉매하는 아세틸콜린 합성에 참여합니다.

5. 티아민은 효소 반응에 참여하는 것 외에도 비조효소 기능도 수행할 수 있습니다., 구체적인 메커니즘은 아직 명확히 밝혀질 필요가 있습니다. 티아민은 고용량의 비타민으로 치료할 수 있는 선천성 티아민 의존성 빈혈의 존재와 스테로이드 생성으로 입증되는 것처럼 조혈에 관여한다고 믿어집니다. 후자의 상황을 통해 우리는 스트레스 반응에 의해 매개되는 비타민 B 제제의 효과 중 일부를 설명할 수 있습니다.

일종의 전자 싱크 역할을 하는 티아졸 고리의 탄수화물 음이온의 음전하를 국부화함으로써 TPP에 의해 전이 상태가 안정화됩니다. 이러한 양성자화의 결과로 활성 아세트알데히드(히드록시에틸-TPF)가 형성됩니다.

단백질의 아미노산 잔기는 TPP가 쉽게 수행하는 기능을 수행하는 능력이 약하므로 아포단백질에는 보조효소가 필요합니다. TPP는 α-하이드록시케토산 탈수소효소의 다중 효소 복합체의 아포효소에 단단히 결합되어 있습니다(아래 참조).

벨로루시 공화국 보건부

교육기관

"고멜 주립 의과 대학"

부서_________________________________________________

부서 회의(MK 또는 TsUNMS)에서 논의됨____________________

프로토콜 번호 _______

생화학에서는

_____2학년_____학년 ___의료_____교수용

주제:___비타민 2

시간__90분___________________________

교육 및 교육 목표:

수용성 비타민의 구조, 대사 및 분자 작용 메커니즘을 이해합니다. 스트레스 상태에서 비타민 결핍증 예방.

1. 수용성

문학

1..생화학의 기초: A. White, F. Hendler, E. Smith, R. Hill, I. Lehman.-M. 책,

1981년, 3권, 1703-1757페이지.

2..암 예방 및 치료에 있어서 영양.- T.S. Morozkina, K.K. Dalidovich.

민스크, 1998

3 . 인간 생화학: R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, W. Rodwell. - M. book, 2004.

4. 시각 생화학: Kolman., Rem K.-G-M.book 2004

5. 스피리체프

물질적 지원

1.멀티미디어 프리젠테이션

학습 시간 계산

총 시간: 90분

비타민 B1(티아민, 항신경염 비타민)

화학 구조 및 특성. 비타민 B1은 1912년 K. Funk에 의해 결정 형태로 분리된 최초의 비타민이었습니다. 나중에 화학적 합성이 수행되었습니다. 그것의 이름 - 티아민– 이 비타민은 분자에 황 원자와 아미노기가 존재하여 얻어졌습니다.

티아민은 2개의 헤테로고리 고리(아미노피리미딘과 티아졸)로 구성됩니다. 후자는 촉매 활성 작용기인 탄수화물 음이온(황과 질소 사이의 상대적으로 산성인 탄소)을 포함합니다.

티아민은 산성 환경에서 잘 보존되며 고온 가열에도 견딜 수 있습니다. 예를 들어 소다나 탄산암모늄을 첨가하여 반죽을 굽는 경우와 같은 알칼리성 환경에서는 빠르게 분해됩니다.

대사. 위장관에서는 다양한 형태의 비타민이 가수분해되어 유리 티아민을 형성합니다. 대부분의 티아민은 특정 활성 수송 메커니즘을 사용하여 소장에서 흡수되고, 나머지는 장내 세균의 티아민 분해효소에 의해 분해됩니다. 흡수된 티아민은 혈류를 통해 먼저 간에 들어가서 티아민 피로포스포키나제에 의해 인산화된 다음 다른 기관 및 조직으로 전달됩니다.

TPP 키나아제

ATP + 티아민 티아민 피로인산염 + AMP

티아민의 주요 수송 형태는 TMP라는 의견이 있습니다.

안에 이타민 B 1은 유리 티아민과 인산 에스테르의 형태로 다양한 기관과 조직에 존재합니다: 티아민 모노포스페이트(TMP), 티아민 디포스페이트(TDP, 동의어: 티아민 피로포스페이트, TPP, 코카복실라제 a) 및 티아민 삼인산(TTP).

TTP는 TTP-ATP 포스포트랜스퍼라제 효소를 사용하여 미토콘드리아에서 합성됩니다.

전이

TPF + ATP TDP + AMP

주요 조효소 형태(전체 세포 내 함량의 60-80%)는 TPP입니다.

TTF신경조직의 대사에 중요한 역할을 한다. 형성이 중단되면 괴사성 뇌병증이 발생합니다.

조효소가 분해된 후 유리 티아민은 소변으로 배설되며 치오크롬의 형태로 결정됩니다.

생화학적 기능. TPP 형태의 비타민 B1은 케토산의 직접적 및 산화적 탈카르복실화 반응을 촉매하는 효소의 필수적인 부분입니다.

케토산의 탈카르복실화 반응에 TPP가 참여하는 것은 과도적이고 불안정한 상태에서 케토산의 카르보닐 탄소 원자의 음전하를 강화해야 할 필요성으로 설명됩니다.

O – C – C = O CO 2 + - C = O

케토산 전이 상태

일종의 전자 싱크 역할을 하는 티아졸 고리의 탄수화물 음이온의 음전하를 비편재화함으로써 TPP에 의해 전이 상태가 안정화됩니다. 이러한 양성자화의 결과로 활성 아세트알데히드(히드록시에틸-TPF)가 형성됩니다.

단백질의 아미노산 잔기는 TPP가 쉽게 수행하는 기능을 수행하는 능력이 약하므로 아포단백질에는 보조효소가 필요합니다. TPP는 α-하이드록시케토산 탈수소효소의 다중효소 복합체의 아포효소에 단단히 결합되어 있습니다(아래 참조).

피루브산(PVA).

1. 피루브산(PVA)의 직접 탈카르복실화 반응에 TPP의 참여. PVA가 피루베이트 탈탄산효소를 사용하여 탈탄산되면 아세트알데히드가 형성되고 이는 알코올 탈수소효소의 영향으로 에탄올로 전환됩니다. TPP는 피루베이트 탈탄산효소의 필수 보조인자입니다. 효모에는 이 효소가 풍부합니다.

PVK의 산화적 탈카르복실화는 다음에 의해 촉매됩니다. 피루브산 탈수소효소. 피루브산 탈수소효소 복합체는 구조적으로 관련된 여러 효소 단백질과 조효소를 포함합니다.(장 참조) TPP는 PVA의 초기 탈카르복실화 반응을 촉매합니다. 이 반응은 피루베이트 탈탄산효소에 의해 촉매되는 반응과 동일합니다. 그러나 후자와 달리 피루베이트 탈수소효소는 중간체 하이드록시에틸-TPP를 아세트알데히드로 전환시키지 않습니다. 대신, 피루베이트 탈수소효소 복합체의 다중효소 구조에서 하이드록시에틸기가 다음 효소로 전달됩니다.

PVK의 산화적 탈카르복실화는 탄수화물 대사의 주요 반응 중 하나입니다. 이 반응의 결과로 포도당 산화 중에 형성된 PVA는 세포의 주요 대사 경로인 크렙스 회로에 포함되어 에너지 방출과 함께 이산화탄소와 물로 산화됩니다. 따라서 PVK의 산화적 탈탄산 반응 덕분에 탄수화물의 완전한 산화와 그 안에 포함된 모든 에너지의 활용을 위한 조건이 생성됩니다. 또한 PDH 복합체의 작용 중에 형성된 활성 형태의 아세트산은 지방산, 콜레스테롤, 스테로이드 호르몬, 아세톤체 등 많은 생물학적 생성물의 합성 소스 역할을 합니다.

α-케토글루타타레이트의 산화적 탈카르복실화는 다음에 의해 촉매됩니다. α –케토글루테이트 탈수소효소. 이 효소는 Krebs주기의 일부입니다. α-케토글루타레이트 탈수소효소 복합체의 구조와 작용 메커니즘은 피루베이트 탈수소효소와 유사합니다. TPP는 또한 케토산 전환의 초기 단계를 촉매합니다. 따라서 이 사이클의 중단 없는 작동은 TPF 셀의 공급 정도에 따라 달라집니다.

PVA 및 α-케토글루타레이트의 산화 변형 외에도 TPP는 분지형 탄소 골격을 갖는 케토산의 산화적 탈카르복실화(발린, 이소류신 및 류신의 탈아민 생성물). 이러한 반응은 세포가 아미노산을 활용하고 결과적으로 단백질을 활용하는 과정에서 중요한 역할을 합니다.

3. TPP – 트랜스케톨라제 조효소 . 트랜스케톨라제 – 탄수화물 산화를 위한 오탄당 인산 경로의 효소 . 이 경로의 생리학적 역할은 NADPH의 주요 공급원이라는 것입니다. H+ 및 리보스 5-인산염. 트랜스케톨라제는 자일룰로스 5-인산에서 리보스 5-인산으로 2개의 탄소 부분을 전달하여 삼당 인산(3-포스포글리세르알데히드)과 7C 당(세도헵툴로스 7-인산)을 형성합니다. TPP는 자일룰로스-5-포스페이트의 C2-C3 결합이 절단되는 동안 형성된 탄수화물 음이온을 안정화하는 데 필요합니다.

4 . 비타민 B1이 참여합니다. 아세틸콜린 합성 , 피루베이트 탈수소효소 반응에서 콜린 아세틸화의 기질인 아세틸-CoA의 형성을 촉매합니다.

5. 티아민은 효소 반응에 참여하는 것 외에도 다음과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 비보효소 기능 , 구체적인 메커니즘은 아직 명확히 밝혀질 필요가 있습니다. 티아민은 고용량의 비타민으로 치료할 수 있는 선천성 티아민 의존성 빈혈의 존재와 스테로이드 생성으로 입증되는 것처럼 조혈에 관여한다고 믿어집니다. 후자의 상황을 통해 우리는 스트레스 반응에 의해 매개되는 비타민 B1 제제의 효과 중 일부를 설명할 수 있습니다.

비타민 결핍증.이미 비타민 결핍증의 초기 증상에는 식욕 감소와 메스꺼움이 동반됩니다. 말초 민감성 손상, 크롤링 감각 및 신경통을 포함하는 신경 장애가 나타납니다. 건망증은 특히 최근 사건과 관련하여 특징적입니다. 심장 근육의 약화는 경미한 부하에도 빈맥으로 나타납니다.

음식에 티아민이 부족하면 피루브산과 α-케토글루타르산이 크게 축적되고 혈액과 신체 조직에서 티아민 의존성 효소의 활성이 감소합니다.

실험은 티아민 결핍이 미토콘드리아의 구조와 기능의 붕괴를 동반한다는 것을 보여주었습니다. 후자에 TPF를 추가하면 조직 호흡이 정상화됩니다. 타이민을 섭취하지 못한 흰쥐는 식욕부진과 체중 감소를 보였습니다. 모피가 빛을 잃고 흐트러졌습니다. 동물들은 거의 움직이지 않았고 대개 우리 구석에 몸을 웅크리고 누워 있었습니다. 거식증은 위액 분비가 급격히 억제되고 소화 능력이 약화되어 발생합니다.

인간의 티아민 영양 결핍은 신체의 전반적인 피로와 함께 신경계, 심혈관 및 소화 시스템의 병리학 적 변화를 초래합니다.

각기병은 심각한 티아민 결핍으로 인해 발생하며 극도로 심각한 경과를 보이는 것이 특징입니다. 지난 세기에 이 질병은 동부 국가에서 수백만 명의 목숨을 앗아갔습니다. 베리베리(Beri-beri)는 인도어로 '양'을 뜻한다. 환자의 보행은 실제로 양의 보행(발이 대칭적으로 떨어지는 증상)과 유사합니다. 다리가 무거워지고 보행이 뻣뻣해져서 각기병은 족쇄병이라고도 불렸다. 이 질병은 주로 정제된 쌀을 식단으로 섭취하는 수감자들에게 영향을 미쳤습니다. 티아민 결핍의 징후는 인구의 식단의 기초가 정백미인 국가의 가난한 사람들에게서 여전히 관찰될 수 있습니다. 정백 곡물은 정제되지 않은 곡물과 달리 이 비타민을 포함하지 않습니다. 마지막 각기병 전염병은 1953년 필리핀에서 발생했습니다(100,000명이 사망).

이 질병에는 건조성(신경)과 부종성(심장)의 2가지 형태가 있습니다. 더욱이 두 경우 모두 심혈관계와 신경계가 모두 영향을 받지만 정도는 다양합니다. 현재, 고전적인 "각기병"은 더 이상 존재하지 않지만 중등도의 비타민 결핍 현상이 종종 관찰됩니다. 티아민 결핍의 주요 증상은 다음과 같습니다: 신체적 허약, 식욕 부진(비타민 B1은 위 분비를 자극하는 데 필요함), 지속적인 변비; 신경계 기능 장애(손가락 마비, 소름이 돋는 느낌, 말초 반사 상실, 신경 통증); 정신 장애(과민성, 건망증, 두려움, 때로는 환각, 지능 저하). 나중에 사지의 감각 상실, 마비 발생 및 신경 분포 중단으로 인한 근육 위축을 특징으로하는 신경계에 깊은 손상이 발생합니다. 부종성 형태에서는 다발성 신경염의 증상과 함께 가벼운 운동에도 빈맥 및 호흡 곤란이 관찰됩니다. 심장 근육의 약화로 인해 부종이 발생합니다. 특히, 먹는 것보다 마시는 것을 더 많이 하는 경향으로 인해 만성 알코올 중독자에게서 티아민 결핍 증상이 자주 관찰됩니다. 이들 개인에게 발생하는 베르니케 증후군은 운동 조정 장애, 시각 기능 및 혼란을 특징으로 합니다.

티아민 결핍에 대한 신경 조직의 특별한 민감성은 신경 세포가 포도당을 흡수하는 데 이 비타민의 조효소 형태가 절대적으로 필요하다는 사실로 설명됩니다. 이는 거의 유일한 에너지원입니다(신체의 대부분의 다른 세포는 사용할 수 있음). 지방산과 같은 다른 에너지 물질). 그건 그렇고, 주로 탄수화물 식품 (흰 빵, 과자)을 섭취하면 티아민에 대한 필요성이 증가하고 결과적으로 이차 티아민 결핍이 발생합니다.

티아민 대사의 선천성 장애.

증후군베르니케-에게오르사코프. 기억 상실 및 부분 마비를 동반하는 이 증후군의 기본은 TPP에 대한 친화력을 감소시키는 트랜스케톨라제 효소의 특성 변화입니다. 다른 TPP 의존 효소의 유전자는 영향을 받지 않습니다. 소비된 TPP 수준이 트랜스케톨라제를 포화시키는 데 필요한 값 아래로 감소하면 질병이 나타납니다. 이 증후군은 비타민 섭취가 부족한 만성 알코올 중독자에게서 흔히 발생합니다.

간헐적 운동실조. 이 질병은 피루브산 탈수소효소의 선천적 결함으로 인해 발생합니다.

티아민 의존형 질병 "메이플 시럽 냄새가 나는 소변"" 이 병리학에는 분지형 케토산의 산화적 탈카르복실화에 결함이 있습니다. 혈액과 소변에서 분지형 케토산의 함량(따라서 소변의 특정 냄새)과 그 기질인 발린, 이소류신 및 류신의 함량이 급격히 증가합니다. 임상 증상은 말기 B1 결핍과 유사합니다.

아급성 괴사성 뇌병증. 이 질병에서는 뇌의 TTP 형성이 중단됩니다. 뇌병증은 식욕 상실, 구토, 빨기 어려움 등으로 나타납니다. 영아는 머리를 들 수 있는 능력을 상실하고 수많은 신경 장애를 경험합니다. 치료하지 않으면 이 질병은 생애 첫 몇 년 동안 치명적이 됩니다.

티아민 의존성 거대적아구성 빈혈. 티아민이 조혈에 참여하는 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다.

비타민과다증설명되지 않음 . 비타민의 과잉 섭취는 소변으로 빠르게 배설되지만, 일부 개인에서는 티아민 제제의 비경구 투여에 대한 민감도가 증가합니다.

신체의 티아민 공급량 평가. 이를 위해 일반적으로 적혈구 내 비타민 및/또는 보조효소의 함량을 측정합니다. 비타민 B1이 부족하면 케토산의 산화적 탈카르복실화가 방해되기 때문에 혈액과 소변 내 피루브산과 α-케토글루타르산 함량이 증가하면 체내 티아민이 부족하다는 의미입니다. 그러나 피루브산의 축적은 B1 비타민 결핍증뿐만 아니라 저산소증 및 기타 병리학적 상태에서도 관찰된다는 점을 명심해야 합니다.

체내 비타민 B1 공급 정도를 판단하는 가장 좋은 방법은 티아민 의존 효소의 활성을 확인하는 것입니다. 그러나 피루브산 및 α-케토글루타레이트 탈수소효소의 활성은 아포효소가 TPP와 강력하게 결합하기 때문에 심각한 비타민 결핍증에서만 감소합니다. 트랜스케톨라제는 TPP에 더 약하게 결합하고 적혈구에서의 활성은 B1 비타민 결핍증의 초기 단계에서 이미 감소하기 시작합니다. TPP가 혈액 샘플에 추가되면 트랜스케톨라제 활성(소위 TPP 효과)의 증가 정도를 통해 티아민 결핍 정도를 판단할 수 있습니다.

일일 요구 사항. 식품 공급원.

통밀 빵, 시리얼 씨앗 껍질, 대두, 콩, 완두콩에서 상당히 많은 비타민 B1이 발견됩니다. 효모에 많이 있습니다. 덜 – 감자, 당근, 양배추. 동물성 식품 중에서 티아민이 가장 풍부한 것은 간, 돼지고기 살코기, 신장, 뇌, 달걀 노른자입니다. 현재 비타민 B1 결핍은 설탕, 과자류, 흰빵, 백미 등의 높은 섭취량으로 인해 체내 비타민 B1 섭취량이 크게 증가하기 때문에 영양 문제 중 하나가되고 있습니다. 효모는 퓨린 함량이 높아 대사성 관절염(통풍)을 유발할 수 있으므로 비타민 공급원으로 사용하지 않는 것이 좋습니다.

티아민의 일일 요구량은 1.1-1.5mg입니다.

비타민. 숫자가 포함된 문자의 역사 또는 프로비타민 B5란 무엇입니까?

A.E. 류바레프

비타민 용어는 상당히 혼란스러운 것으로 나타났습니다. 많은 사람들이 궁금해했을 것입니다. 왜 비타민 B6과 B12가 있는데 비타민 B4, B7, B8, B10 및 B11에 대해서는 들어 본 적이 없습니까? 비타민 K와 P가 있는데 비타민 L이나 N은 알려지지 않은 이유는 무엇입니까? 가장 간단한 대답은 그것이 역사적으로 일어났다는 것입니다. 하지만 왜 이런 일이 일어났는지 알아내려고 노력할 수 있습니다.

비타민의 발견

처음으로 생명에 절대적으로 필요한 미지의 물질의 존재에 대한 결론은 1880년 Nikolai Lunin에 의해 이루어졌습니다. Dorpat(현재 Tartu) 대학에서 수행된 그의 논문(현대 표준에 따라 졸업장) 작업에서 그는 쥐가 단백질, 지방, 설탕 및 무기염의 인공 혼합물을 섭취하면 생존할 수 없습니다.

Lunin의 결론은 인정되지 않았으며 그의 지도자 G. Bunge조차도이 아이디어에 회의적이었습니다. 그리고 그는 이해할 수 있습니다. 14세기로 거슬러 올라갑니다. 영국 철학자 오컴의 윌리엄(William of Ockham)은 “개체를 불필요하게 늘려서는 안 된다”고 선언했습니다. 그리고 과학자들은 오컴의 면도날(Occam's razor)로 알려진 이 원리를 채택했습니다.

그래서 루닌의 발견의 경우 과학계는 알려지지 않은 물질의 존재를 서두르지 않았습니다. 과학자들은 먼저 쥐의 죽음이 이미 알려진 물질의 부족으로 인한 것이 아닌지 확인하고 싶었습니다. 많은 가정이 있었습니다: "유기 및 무기 부분의 정상적인 조합" 위반, 우유와 사탕수수 설탕의 불평등, 유기 인 화합물 부족 등.

그러나 루닌이 옳았다는 것이 밝혀졌습니다! 그의 작업은 잊혀지지 않았으며 오히려 이 방향에 대한 추가 연구를 자극했습니다. 그러나 루닌의 실험적 기술 수준은 오랫동안 따라잡을 수 없었다. 그의 추종자들은 물질의 정제가 불충분하거나 공동 증식(자신의 대변을 먹는 것) 또는 실험 기간이 부족하여 종종 잘못된 결과를 받았습니다.

모든 작은 일이 중요했습니다. 예를 들어 루닌은 우유 대신 사탕수수 설탕을 섭취했습니다. 비평가들은 이에 주목했습니다. 루닌의 인공 조제분유는 우유에 전혀 적합하지 않습니다. 그러나 유당을 사용하는 사람들은 그것이 충분히 정제되지 않았다는 점을 고려하지 않았습니다. 나중에 그것이 불순물로 비타민 B를 함유하고 있음이 밝혀졌습니다.

동물에게 인공 분유를 먹이지 못하는 것이 식품에 들어 있는 핵산, 인지질, 콜레스테롤, 필수 아미노산 또는 유기 철 복합체의 부족과 관련이 없는지 확인하는 데 30년이 걸렸습니다. 그리고 음식에는 생명에 절대적으로 필요한 물질이 극소량 포함되어 있다는 결론이 점점 더 분명해졌습니다.

당시 의사들은 괴혈병, 각기병, 펠라그라와 같은 흔한 질병의 원인을 이해하려고 노력하고 있었습니다. 이러한 질병이 영양 부족과 관련이 있다는 주장이 반복적으로 제기되었지만 동물 실험 없이는 이러한 관점을 증명하는 것이 불가능했습니다.

1889년 네덜란드 의사 H. Eijkman은 닭에서 각기병과 유사한 질병을 발견했습니다. 이 질병은 백미를 먹음으로써 발생했습니다. 몇 년 후 노르웨이 과학자들은 실험적으로 기니피그에서 괴혈병을 유발하고 그것이 영양 부족과도 관련이 있다는 것을 보여줄 수 있었습니다.

1910년에는 비타민을 발견할 만큼 충분한 물질이 축적되었습니다. 그리고 1911~1913년. 이 방향으로 돌파구가 있었습니다. 아주 짧은 시간에 비타민 연구의 토대를 마련한 많은 작품이 나타났습니다.

1910년 런던에 있는 리스터 연구소 소장인 C.J. Martin은 젊은 Pole K. Funk에게 각기병을 예방하는 물질을 분리하는 작업을 맡겼습니다. 마틴은 그것이 일종의 필수 아미노산이라고 믿었습니다. 그러나 Funk는 문헌을 분석하고 일련의 예비 실험을 수행한 후 활성 물질이 단순한 질소 함유 유기 염기(아민)라는 결론에 도달했으며 이러한 화합물에 대해 개발된 연구 방법을 적용했습니다.

1911년 Funk는 쌀겨에서 결정성 활성 물질을 분리하는 것에 대해 처음으로 보고했습니다. 그런 다음 그는 효모와 다른 공급원에서도 유사한 제제를 얻었습니다. 1년 후, 일본 과학자들도 비슷한 약을 받았습니다. 나중에 밝혀진 바와 같이, 이 약물은 개별 화학 물질이 아니라 4-5mg의 용량으로 비둘기에 활성을 보였습니다.

펑크는 자신이 발견한 물질을 '비타민'이라고 불렀다. 비타민): 라틴어에서 약력- 생명과 "아멘"( 아민) - 이 물질이 속하는 화합물의 종류. 펑크의 큰 장점은 각기병, 괴혈병, 펠라그라, 구루병 등의 질병에 대한 자료를 정리하고, 이들 질병은 각각 특정 물질의 부족으로 인해 발생한다고 밝힌 점에도 있다. 그는 이 물질들이 질소 화합물의 특별한 화학 그룹을 구성한다고 믿었기 때문에 이 물질들 모두에 "비타민"이라는 일반적인 이름을 붙였습니다. "결핍 질환의 병인학"이라는 제목의 Funk의 기사( 결핍 질환의 원인)은 1912년 6월에 출판되었습니다. 2년 후 Funk는 "비타민"이라는 제목의 논문을 출판했습니다.

위에서 언급한 Funk의 기사와 거의 동시에 1912년 7월에 유명한 영국 생화학자 F.G. 홉킨스. 쥐를 대상으로 신중하게 수행된 실험에서 그는 동물의 성장을 위해서는 우유에 소량 존재하는 물질이 필요하며 그 효과는 식품의 주요 구성 요소의 소화율 개선과 관련이 없음을 증명했습니다. 그것들은 독립적인 의미를 가지고 있습니다. Funk는 이 기사가 출판되기 전부터 Hopkins의 연구에 대해 알고 있었으며, 그의 기사에서 그는 Hopkins가 발견한 성장 인자도 비타민이라고 제안했습니다.

비타민 과학 발전의 추가적인 발전은 주로 미국 과학자 두 그룹의 연구와 관련이 있습니다: T.B. 오스본-L.V. 멘델과 E.V. 맥컬럼-M.데이비스. 1913년에 두 그룹은 일부 지방(우유, 생선, 달걀 노른자 지방)에 성장에 필요한 요소가 포함되어 있다는 결론에 도달했습니다. 2년 후, Funk와 Hopkins의 연구에 영향을 받아 실험적 오류를 제거한 후 그들은 수용성이라는 또 다른 요인의 존재를 확신했습니다. 지용성 인자에는 질소가 포함되어 있지 않으므로 McCollum은 "비타민"이라는 용어를 사용하지 않았습니다. 그는 활성 물질을 "지용성 인자 A"와 "수용성 인자 B"라고 부르자고 제안했습니다.

"인자 B"와 Funk가 얻은 약물은 서로 바꿔 사용할 수 있으며 "인자 A"는 안구 건조증과 구루병을 예방한다는 것이 곧 분명해졌습니다. 비타민과 성장 인자 사이의 관계는 분명해졌습니다. 항전혈병제라는 또 다른 요인이 얻어졌습니다. 명명법을 간소화할 필요가 있었습니다.

1920년에 J. Dremmond는 Funk와 McCollum의 용어를 결합했습니다. 그는 비타민을 특정 화학그룹에 묶지 않기 위해 마지막 "e"를 생략하자고 제안했고, 그 이후로 이 용어는 라틴 알파벳을 사용하는 언어로 작성되었습니다. 비타민. Dremmond는 또한 McCollum의 문자 지정을 유지하기로 결정하여 "비타민 A"와 "비타민 B"라는 이름을 갖게 되었습니다. 항전혈병 인자는 "비타민 C"라고 불립니다.

우선권 분쟁

우선 순위에 대한 분쟁은 오래 전에 발생했으며 아마도 오늘날까지 가라 앉지 않았을 것입니다. 비타민의 발견자로 여겨지는 사람은 누구입니까? 아마도 이것은 질문을 제기하는 올바른 방법이 아닐 것입니다. 많은 과학자들이 이 발견에 기여했습니다. 그러나 분명히 가장 중요한 기여는 N.I의 기여로 간주될 수 있습니다. Lunin, H. Eickman, K. Funk 및 F.G. 홉킨스.

1921년에 홉킨스는 챈들러 메달을 받았습니다. 메달 수상 연설에서 그는 자신이 비타민 발견의 선구자임을 인정했습니다. 그리고 Funk가 Hopkins의 우선순위에 도전하려 했으나 1929년에 Hopkins와 Aickman만이 비타민 발견으로 노벨 생리의학상을 수상했습니다. 그러나 노벨 연설에서 Hopkins는 비타민의 존재에 대한 최초의 실험적 증거가 Lunin에 의해 얻어졌다고 인정했습니다.

루닌은 어떻습니까? 그는 연구 작업을 계속할 필요가 없었습니다. 그는 소아과 의사가 되었고 이 자격으로 명성과 권위를 얻었습니다. 1929년 잡지 "소아과"는 N.I의 의료, 사회, 과학 및 교육 활동 50주년을 기념했습니다. 별도의 호인 Lunin은 전적으로 그의 학생들이 쓴 기사로 구성되었습니다. 소아과 의사들 사이에서 동료가 경력 초기에 얼마나 뛰어난 발견을 했는지 잘 알려져 있다는 점은 주목할 만합니다. 그러나 소련의 비타민학자들은 루닌의 성격에 관심이 없었습니다. 1934년 레닌그라드에서 열린 제1차 비타민에 관한 전체 연합 회의의 주최자들은 당시 루닌이 같은 도시에서 살고 일하고 있다는 사실을 몰랐고 그를 초대하지 않았습니다. 회의에 참여하기 위해.

무슨 일이야? 혁명 이전에 일어난 모든 일에 관심이 없었습니까? 아니면 루닌이 동포로 간주되지 않았습니까? 비타민학자들 사이에서는 루닌이 바젤에서 연구를 수행했으며 그 후 그의 상사인 G. Bunge가 그곳에서 가르쳤다는 것이 일반적인 믿음이었습니다. 그러나 타르투는 20~30대. 역시 '해외'였습니다.

하지만 40대. 모든 것이 뒤집어졌습니다. 모든 과학 분야에서 러시아 과학자들의 우선순위를 확립하는 것이 국가 정책이 되었습니다. 그리고 Lunin이 외국 도시인 Basel이 아니라 "국내"Tartu에서 발견했으며 일반적으로 그의 발견이 보류되었다는 것이 즉시 분명해졌습니다. 러시아 비타민학의 우선순위를 옹호하는 12개의 기사가 게재되었습니다. 일부 저자는 Funk와 Hopkins가 Lunin에 비해 전혀 새로운 기여를 하지 않았다고 말하기까지 했습니다. 물론 이 모든 것은 당시의 비용이다. 그러나 다른 연구자들의 역할을 축소하지 않으면서도 루닌이 비타민 발견에 탁월한 공헌을 했다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.

비타민이 많았어요

하지만 비타민 연구의 역사로 돌아가 보겠습니다. 20대에는 실험적인 비타민 결핍을 확인하는 방법이 개발되고 비타민을 정제하는 방법이 개선되면서 비타민이 두세 가지가 아니라 훨씬 더 많다는 것이 점차 분명해졌습니다.

처음에 그들은 "비타민 A"가 실제로 두 가지 화합물의 혼합물이라는 사실을 발견했습니다. 그 중 하나는 안구 건조증을 예방하고 다른 하나는 구루병을 예방합니다. 첫 번째 것은 문자 A를 그대로 유지했고, 두 번째 것은 "비타민 D"라고 불렸습니다. 그러다가 비타민E가 발견되었는데, 이는 인공적인 식단으로 자란 쥐의 불임을 예방해주었습니다. 그런 다음 "비타민 B"도 적어도 두 가지 비타민으로 구성되어 있다는 것이 분명해졌습니다. 이것이 첫 번째 혼란이 시작되는 곳입니다. 일부 연구자들은 쥐의 펠라그라를 예방하고 동물의 성장을 촉진하는 새로운 비타민을 문자 G로 지정했으며 다른 연구자들은 이 요소를 "비타민 B2"라고 부르는 것을 선호했으며 각기병을 예방하는 요소는 “비타민 B1.”

용어 "B" 1"과 "B2"가 뿌리를 내렸습니다. 성장 인자는 "B2"라는 이름을 그대로 유지하고, 쥐의 펠라그라를 예방하는 인자는 "B6"이 되었습니다. 왜 지수 6을 사용했습니까? 물론, 이때는 "B3"이기 때문입니다. , "B4"가 나타나고 "B5"가 나타납니다. 그러면 그들은 어디로 갔습니까?

제목 "B" 3"는 닭의 피부염을 예방하는 효모에서 발견된 새로운 물질에 의해 1928년에 얻어졌습니다. 오랫동안 이 물질에 대해 알려진 바가 거의 없었으나 10년 후 판토텐산과 동일하다는 것이 밝혀졌습니다. 효모의 성장 인자로, 결과적으로 이 비타민에는 "판토텐산"이라는 이름이 남았습니다.

1929년에 효모에서 한 인자가 발견되어 그들은 이를 “비타민 B4”라고 부르게 되었습니다. 이 요소가 비타민이 아니라 세 가지 아미노산(아르기닌, 글리신, 시스틴)의 혼합물이라는 것이 곧 분명해졌습니다.

1930년에 "비타민 B5"라는 용어가 나타났습니다. 이 이름은 나중에 두 가지 비타민의 혼합물로 밝혀진 요소에 대해 제안되었습니다. 그 중 하나는 때때로 "비타민 B5"라고도 불리는 니코틴산이고, 다른 하나는 비타민 B6입니다.

그리고 이후 몇 년 동안 동일한 과정이 계속되었습니다. 때때로 새로운 요인 발견에 대한 보고서가 나타나고 문자 "B"에 새로운 색인이 추가되었습니다. 그런데 지수 12만 운이 좋았습니다.다른 지수를 가진 화합물은 비비타민이거나 이미 알려진 비타민으로 밝혀졌거나, 효과가 확인되지 않았거나, 널리 사용되지 않는 이름이었습니다.

그리고 곧 비타민의 문자 분류는 그 의미를 잃었습니다. 30대 화학자들은 실제로 비타민을 섭취했습니다. 그리고 1930년에 비타민의 화학적 성질에 대해 알려진 것이 거의 없었다면 1940년에 이 문제는 기본적으로 해결되었습니다.

화학자들은 모든 비타민에 사소한 화학명을 부여했습니다. 그리고 이 이름들은 점차적으로 "문자를 숫자로" 대체하기 시작했습니다. 아스코르빈산, 토코페롤, 리보플라빈, 니코틴산등 - 이 용어는 일반적으로 사용됩니다. 그러나 많은 의학생물학자들은 “편지”에 충실했습니다.

1976년 국제영양사연맹(영어. 영양물 섭취- 영양) 비타민 B6 및 B12에 대해서만 그룹 B에 문자 지정을 유지하는 것이 좋습니다(아마도 이러한 비타민이 여러 형태를 가지고 있기 때문일 것입니다). 나머지에는 물질의 간단한 이름을 사용하는 것이 좋습니다. 티아민, 리보플라빈, 판토텐산, 비오틴- 또는 일반 용어: 나이아신, 폴라신.

판테놀이란 무엇입니까?

판테놀은 판토텐산의 유도체입니다. 분자에서 산성 그룹은 알코올 그룹으로 대체됩니다. 동물과 인간의 체내에서 판테놀은 쉽게 판토텐산으로 전환되므로 비타민 활성도는 비슷합니다. 그러나 미생물은 판테놀을 산화시킬 수 없으므로 미생물에게는 이 물질이 독입니다.

판테놀은 중요한 장점이 있습니다. 피부에 바르면 흡수가 매우 잘됩니다. 이것이 바로 이 약이 피부과 및 화장품 분야에서 널리 사용되는 이유입니다.

그런데 왜 판테놀이 프로비타민 B5라고 불리는 걸까요? 프로비타민은 일반적으로 동물과 인간의 체내에서 비타민으로 전환되는 천연 물질이라고 합니다. 따라서 b-카로틴은 프로비타민 A이고, 에르고스테롤과 7-디히드로콜레스테롤은 프로비타민 D입니다. 판테놀은 비타민 판토텐산으로 전환될 수도 있습니다. 사실, 카로틴이나 에르고스테롤과 달리 판테놀은 천연 물질이 아니라 합성 제품입니다.

왜 "B5"인가? 알고 보니 30년대에 받은 수많은 이름 중에도 그런 이름이 있었다. 판토텐산, 그런 게 있었어요. 그리고 이 이름에는 70년대에도 여전히 지지자가 있습니다. 그것은 프랑스 의사들의 기사에서 발견되었습니다. 글쎄요, 아시다시피 프랑스는 화장품 분야를 포함하여 트렌드 세터입니다.

용어집

비타민 A- 조직의 성장과 분화, 광수용 및 재생 과정에 필요한 레티놀 및 그 유도체(레티날, 레티노산 등), 결핍의 원인 안구 건조증.

비타민 C- 아스 코르 빈산은 산화 환원 반응에 참여하며 결핍으로 인해 괴혈병.

비타민 D- 뼈 성장에 필요한 관련 물질 그룹(칼슘과 인의 흡수 촉진), 결핍은 원인 구루병.

비타민 E- 살아있는 유기체의 주요 항산화제 중 하나인 α-토코페롤 및 관련 화합물이 결핍되면 불임을 유발합니다.

비타민K- 혈액 응고 과정과 관련된 관련 물질 그룹.

티아민(비타민 B1)- 그 유도체인 티아민 피로포스페이트(코카르복실라제)는 탄수화물 대사에 관여하는 수많은 효소의 일부입니다. 이 비타민이 부족하면 질병이 발생합니다. 가져.

리보플라빈(비타민 B2)- 그 파생물은 호흡 사슬 효소의 일부입니다.

판토텐산(비타민 B3)- 그 유도체 (코엔자임 A 등)는 물질 합성 및 분해의 가장 중요한 과정에 참여합니다.

비타민 B 6 - 관련 물질 그룹(피리독신, 피리독살, 피리독사민), 그 유도체(피리독살 인산염 및 피리독사민 인산염)가 아미노산 대사에 관여합니다.

비타민 B 12 - 관련 물질 그룹(코발라민)은 조혈 과정을 포함하여 물질의 합성 및 분해와 관련된 많은 중요한 과정에 관여하는 효소의 일부입니다.

폴라신(비타민 썬)- 엽산 및 관련 화합물, 그 유도체인 테트라히드로엽산은 조혈 과정을 포함하여 가장 중요한 합성 과정에 관여하는 효소의 일부입니다.

니아신(비타민 PP)- 니코틴산과 니코틴아미드, 그 유도체인 NAD와 NADP는 수많은 산화환원 과정에 관여합니다.

비오틴(비타민 H)- 유기산의 카르복실화(이산화탄소 분자 첨가)를 수행하는 효소의 일부입니다.

비타민증

가져- 비타민 B1 부족과 관련된 질병. 사지 말초 신경의 광범위한 손상이 특징입니다. 이 질병은 19세기에 이들 국가의 주요 식품인 쌀이 껍질을 벗기기 시작하면서("정제" 쌀) 동아시아 및 동남아시아 국가에 널리 퍼졌습니다.

안구 건조증- 결막과 각막의 건조함으로 표현되는 눈 손상. 질병의 주요 원인 중 하나는 비타민 A가 부족하다는 것입니다.

펠라그라- 니아신 결핍과 관련된 질병. 피부, 소화관 및 신경계 손상으로 나타납니다. 주요 식품이 옥수수인 국가에 분포합니다.

구루병- 비타민 D 부족과 관련된 어린이 질병. 뼈가 부드러워지는 것이 특징입니다.

괴혈병- 비타민 C 부족과 관련된 질병. 일반적으로 식단에 신선한 야채와 과일이 없을 때 발생합니다. 북부 및 해상 탐험 참가자들 사이에서 종종 관찰됩니다. 잇몸 출혈, 치아 상실 등이 특징입니다.

아데노신 삼인산티아민

티아민 아데노신 삼인산(ATTP) 또는 티아민화 아데노신 삼인산은 최근 대장균에서 발견되었으며, 탄소 결핍의 결과로 축적됩니다. E. coli에서 ATTP는 전체 티아민의 최대 20%를 차지할 수 있습니다. 또한 효모, 고등 식물의 뿌리 및 동물 조직에 소량으로 존재합니다.

아데노신 티아민 디포스페이트

아데노신 티아민 디포스페이트(ATDP) 또는 티아민화 ADP는 척추동물의 간에 소량 존재하지만 그 역할은 아직 알려져 있지 않습니다.

티아민 결핍

티아민 유도체와 티아민 의존 효소는 신체의 모든 세포에 존재하므로 결핍은 모든 기관 시스템에 영향을 미칩니다. 신경계는 산화 대사에 의존하기 때문에 티아민 결핍에 특히 민감한 것으로 보입니다. 티아민 결핍은 대개 아급성으로 나타나며 대사성 혼수상태 및 사망으로 이어질 수 있습니다. 티아민 결핍은 영양실조, 티아민 분해효소가 풍부한 음식(생 민물생선, 날 조개류, 양치류) 및/또는 항티아민 인자가 많이 함유된 음식(차, 커피, 빈랑나무), 다음과 관련된 심각한 영양 장애로 인해 발생할 수 있습니다. 알코올 중독, 위장 장애, HIV, AIDS 및 잦은 구토와 같은 만성 질환. 당뇨병을 앓고 있는 많은 사람들은 티아민 결핍으로 고통받고 있으며, 이는 여러 가지 가능한 합병증과 관련될 수 있다고 믿어집니다. 티아민 결핍으로 인한 증후군에는 각기병, 베르니케-코르사코프 증후군, 시신경병증 등이 있습니다. 티아민은 알츠하이머병과 알코올성 뇌질환으로 인한 기억 상실을 치료하는데도 사용될 수 있습니다.

알츠하이머병

티아민 결핍은 콜린성 시스템에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 알츠하이머병에서는 티아민 의존성 효소가 변경될 수 있습니다. 따라서 약리학적 용량(3~8g/일 경구)의 티아민은 알츠하이머 치매에 경미한 유익한 효과를 가질 수 있습니다. 티아민 유도체인 푸르설티아민(TTFD)은 고용량 티아민 염산염에 대한 대체 치료법으로 알츠하이머병 환자에게 약간의 유익한 효과를 나타냅니다. 티아민이 알츠하이머병에 미치는 영향의 메커니즘과 병인은 아직 명확하지 않으며, 그 효과에 대한 증거도 아직 완전히 확인되지 않았습니다.

가져

각기병은 신경 및 심혈관 질환입니다. 이 질병의 세 가지 주요 형태는 건성 각기병, 습성 각기병, 유아 각기병입니다.
건성 각기병은 주로 말초 신경병증, 즉 감각, 운동 및 반사 기능의 대칭적 악화를 특징으로 하며, 근위 사지 부분보다 더 먼 부분에 영향을 미치고 종아리 근육에 통증을 유발합니다.
그러나 최근에는 티아민 결핍과 관련된 말초 신경병증(사지의 따끔거림 또는 무감각)이 축삭 신경병증(부분 마비 또는 감각 상실)으로도 나타날 수 있다는 것이 인식되었습니다. 말초 신경병증은 길랭-바레 증후군을 흉내내는 아급성 운동축삭 신경병증으로 나타날 수 있습니다. 또는 아급성 감각 운동실조증으로 나타납니다.
습성 각기병은 말초 신경병증 외에 혼돈, 근육 소모, 부종, 빈맥, 심비대증, 울혈성 심부전과 관련이 있습니다.
영아 각기병은 산모에게 티아민 결핍증(외적으로 드러나지 않을 수 있음)이 있는 경우 모유수유 중인 어린이에게 발생합니다. 유아의 장애는 심장성, 무성성 또는 가성근육염 형태로 나타날 수 있습니다. 심장 각기병이 있는 영아는 종종 크고 날카로운 소리로 울며, 구토와 빈맥도 경험합니다. 경련은 드문 일이 아니며 티아민이 어린이의 몸에 신속하게 도입되지 않으면 사망이 발생할 수 있습니다. 티아민 투여 후 일반적으로 24시간 이내에 호전이 관찰됩니다. 말초 신경병증의 개선에는 티아민으로 수개월간 치료가 필요할 수 있습니다.

알코올성 뇌질환

신경계의 신경 및 기타 지지 세포(교세포 등)에는 티아민이 필요합니다. 알코올 남용과 관련된 신경 장애의 예로는 베르니케 뇌병증(WE, 베르니케-코르사코프 증후군) 및 코르사코프 정신병(알코올 기억상실 증후군)뿐만 아니라 다양한 정도의 인지 장애가 있습니다. 베르니케 뇌병증(Wernicke encephalopathy)은 서구 사회에서 티아민 결핍의 가장 흔한 증상이지만 영양실조 및 기타 원인(예: 위장병, HIV-AIDS 감염, 비경구 포도당의 과도한 사용 또는 적절한 양의 비타민 B가 없는 과식)에서도 발생할 수 있습니다. -비타민 보충제. 이 눈에 띄는 신경정신병적 장애는 안구 운동의 마비, 서거나 걷는 능력의 장애, 정신 기능의 현저한 저하를 특징으로 합니다.

시신경병증

양측 시력 상실, 중심맹장 암점 및 색각 장애를 특징으로 하는 시신경병증도 티아민 결핍으로 인해 발생할 수 있습니다. 안과검사에서는 대개 급성기에는 양측성 유두부종과 양측 시신경위축이 나타난다.

알코올 중독자는 다음과 같은 이유로 티아민 결핍을 경험합니다.
부적절한 영양 섭취: 알코올 중독자는 권장량보다 적은 양의 티아민을 섭취하는 경향이 있습니다.
위장관에서 티아민 흡수 감소: 급성 알코올 노출로 인해 티아민의 장세포로의 활성 수송이 손상됩니다.
간 지방증이나 섬유증으로 인해 간의 티아민 저장량이 감소합니다.
티아민 활용 저하: 만성적인 알코올 섭취로 인해 티아민을 세포 내 티아민 사용 효소에 결합시키는 데 필요한 수준도 부족합니다. 세포에 도달하는 티아민의 비효율적인 사용은 결핍을 더욱 악화시킵니다.
에탄올 자체는 위장관에서 티아민의 수송을 억제하고 보조 인자(TDP)인 티아민의 인산화를 차단합니다.
코르사코프 증후군(뇌 기능 저하)은 처음에 EV 진단을 받은 환자에게서 발생하는 것으로 생각됩니다. 이것은 역행성 및 전행성 기억상실, 개념적 기능 손상, 자발성과 주도성 감소를 특징으로 하는 기억상실-협화 증후군입니다. 식습관을 개선하고 음주를 중단하면 뇌 기능 저하 등 티아민 결핍과 관련된 문제 중 일부가 제거되지만, 더 심각한 경우 베르니케-코르사코프 증후군은 돌이킬 수 없는 손상을 남깁니다.

가금류의 티아민 결핍

조류 사료에 사용되는 대부분의 식품에는 필요를 충족할 만큼 충분한 비타민이 포함되어 있으므로 이러한 "상업적" 식단을 사용하는 조류에서는 비타민 결핍이 발생하지 않습니다. 따라서 적어도 1960년대에는 그렇게 믿어졌습니다. 나이든 닭은 결핍 식단을 시작한 지 3주 후에 비타민 결핍 징후를 보입니다. 어린 병아리의 경우 이러한 징후는 빠르면 2주령부터 나타나기 시작할 수 있습니다. 어린 병아리에서는 질병이 갑자기 시작됩니다. 거식증과 불안정한 보행이 있습니다. 나중에는 손가락 굴근의 눈에 띄는 마비로 시작하여 근골격계 장애가 나타납니다. 병아리의 몸이 "뒷발목의 뒷발목과 머리에 의해 지지"되는 특징적인 위치를 "별 관찰"이라고 합니다. 비타민 투여에 대한 신체의 반응은 매우 빠르며 몇 시간 내에 개선이 이루어집니다. 감별 진단에는 리보플라빈 결핍과 조류 뇌척수염이 포함됩니다. 리보플라빈 결핍의 특징적인 증상은 "손가락 꼬임"입니다. 근육 떨림은 감염성 뇌척수염의 전형적인 증상입니다. 치료 진단은 영향을 받은 새를 티아민으로 치료한 후에만 이루어질 수 있습니다. 몇 시간 내에 반응이 없으면 티아민 결핍을 배제할 수 있습니다.

반추 동물의 티아민 결핍

소아마비연화증(PEM)은 어린 반추동물과 비반추동물에서 가장 흔한 티아민 결핍 장애입니다. PEM의 증상에는 심하지만 일시적인 설사, 무기력, 맴돌기, 별 관찰 또는 후편성(목 뒤로 머리를 경련적으로 당기는 현상) 및 근육 떨림이 포함됩니다. 가장 흔한 원인은 동물에게 고탄수화물 식단을 먹이는 것인데, 이로 인해 티아민 분해효소 생성 박테리아가 과도하게 증식하게 되지만, 음식물을 통해 티아민 분해효소(예: 양치류)를 섭취하거나 다량의 황 섭취로 인해 티아민 흡수가 억제되는 경우도 발생할 수 있습니다. PEM의 또 다른 원인은 Clostridium Sprogenes 또는 Bacillus aneurinolyticus에 의한 감염입니다. 이 박테리아는 티아민 분해효소를 생성하는데, 이는 영향을 받은 동물에게 심각한 티아민 결핍을 유발합니다.

야생 조류, 어류 및 포유류의 특발성 마비 질환

최근 티아민 결핍은 1982년부터 발트해 지역의 야생조류에 영향을 미치는 마비성 질환의 원인으로 확인되었습니다. 이 질병에 걸리면 새들은 쉴 때 몸을 따라 접힌 날개를 유지하는 데 어려움을 겪게 되고, 날 수 있는 능력을 잃고 목소리를 잃게 되며, 날개와 다리가 마비되어 사망할 수도 있습니다. 이 질병은 주로 청어갈매기(Larus argentatus), 찌르레기(Sturnus vulgaris), 솜털오리(Somateria mollissima) 등 체중 0.5~1kg의 새에게 영향을 미칩니다. 연구자들은 "연구 종이 차지하는 먹이사슬의 광범위한 생태적 틈새와 위치로 인해 다른 종류의 동물도 티아민 결핍으로 고통받을 가능성을 무시하지 않습니다."라고 지적합니다. 블레킹(Bleking)과 스코네(스웨덴 남부) 지역에서는 2000년대 초반부터 새, 특히 청어 갈매기의 대량 죽음이 시작되었습니다. 최근에는 다른 강(種)의 종이 영향을 받았습니다. 최근 몇 년간 유명한 Mörrumsån 강에서 연어(Salmo salar) 사망률이 증가했습니다. 포유류 유라시아 엘크(Alces alces)도 유난히 많은 수의 고통을 받고 있습니다. 분석 결과 이러한 재난의 일반적인 원인은 티아민 결핍인 것으로 나타났습니다. 2012년 4월, 블레킹 지역 의회는 상황이 너무 심각하다고 판단하여 스웨덴 정부에 보다 철저한 조사를 실시할 것을 요청했습니다.

분석 및 진단 테스트

티아민 결핍의 양성 진단은 적혈구 내 트랜스케톨라제 효소의 활성을 측정하여 확립할 수 있습니다(정량적 적혈구 트랜스케톨라제 활성화 분석). 티아민과 그 인산염 유도체는 티아민을 형광 티오크롬 유도체로 전환(티오크롬 분석)하고 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 분리한 후 혈류, 조직, 식품, 동물 사료 및 의약품에서 직접 검출할 수도 있습니다. 최근에는 샘플에서 티아민을 측정하고 모니터링하기 위한 잠재적인 대체 방법으로 모세관 전기영동 및 모세관 효소 반응 방법이 점점 더 많이 등장하고 있습니다. EDTA 혈액(에틸렌디아민테트라아세트산 혈액)의 정상적인 티아민 농도는 약 20-100μg/L입니다.

유전질환

티아민 수송 장애와 관련된 유전 질환은 드물지만 매우 심각합니다. 당뇨병 및 감각신경성 청력 상실을 동반한 티아민 의존성 거대적아구성 빈혈(TDMA)은 친화력이 높은 티아민 운반체인 SLC19A2 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 상염색체 열성 장애입니다. TIMA로 고통받는 환자는 티아민 수송 시스템이 중복되는 것으로 추정되기 때문에 전신 티아민 결핍 징후를 보이지 않습니다. 이로 인해 두 번째 고친화성 티아민 수송체인 SLC19A3이 발견되었습니다. 리병(아급성괴사성뇌척수병증)은 주로 생후 1년 동안 어린이에게 영향을 미치고 변함없이 치명적인 유전병입니다. 리병과 EV 사이의 병리학적 유사성은 티아민 대사의 일부 결함으로 인해 발생한다는 추측으로 이어집니다. 가장 일관된 정보는 피루베이트 탈수소효소 복합체 활성화의 이상에 관한 것이었습니다. 티아민이 역할을 하는 것으로 제안된 다른 장애로는 아급성 괴사성 뇌척수병증, 부신생물 증후군, 나이지리아 계절성 운동실조 등이 있습니다. 또한, 티아민 치료에 반응할 수 있는 TDP 의존성 효소의 여러 유전적 장애가 보고되었습니다.

이야기

티아민은 최초로 기술된 수용성 비타민이었습니다. 그의 발견은 다른 많은 발견과 "비타민"이라는 개념의 출현을 가져 왔습니다. 1884년 일본 해군 수석 외과의사 다카키 가네히로(Kanehiro Takaki, 1849-1920)는 당시 널리 퍼졌던 비타민 결핍에 대한 미생물 이론을 거부하고 이 질병이 식이 결핍과 관련이 있을 수 있다고 제안했습니다. 군함 선원들의 식단을 개선한 후 그는 식단의 기초가 되는 백미를 보리, 고기, 우유, 빵, 야채로 대체하면 9개월 간의 바다 생활 동안 비타민 결핍이 거의 완전히 제거된다는 사실을 발견했습니다. 항해. 그러나 Takaki는 식단에 다양한 음식을 추가했기 때문에 당시 비타민은 알려지지 않은 물질 이었기 때문에 질소 섭취 증가의 이점에 대해 잘못된 결론이 도출되었습니다. 또한 해군 대표자들은 특히 1904~1905년 러일 전쟁 중에도 많은 남성들이 비타민 결핍으로 계속 사망했기 때문에 그렇게 값비싼 식습관 개선 프로그램의 필요성을 확신할 수 없었습니다. 그러나 1905년에 쌀겨와 현미에서 항비타민 인자(가공 과정에서 백미에서 제거됨)가 발견된 후 타카키는 남작이라는 칭호를 받았으며, 이후 '보리 남작'이라는 별명을 얻게 되었습니다. 1897년, 네덜란드 동인도의 군의관 크리스티안 에이크만(1858-1930)은 조리된 찹쌀을 먹은 새들이 마비를 일으키기 시작했다는 사실을 발견했는데, 이는 새들에게 찹쌀을 먹이는 것을 중단함으로써 치료될 수 있었습니다. 그는 각기병이 쌀 배유의 신경 "독"으로부터 발생하며 곡물의 바깥층이 신체를 보호한다고 주장했습니다. 그의 조수인 Gerrit Grgins(1865-1944)는 1901년에 도정된 쌀의 과도한 섭취와 비타민 결핍 사이의 연관성을 정확하게 해석했습니다. 그는 쌀알의 바깥층에 신체에 필요한 영양소가 포함되어 있으며 분쇄 과정에서 제거된다는 결론을 내렸습니다. 1929년 에이크만은 그의 관찰이 비타민의 발견으로 이어졌기 때문에 궁극적으로 노벨 생리의학상을 수상했습니다. 이 화합물은 Casimir Funk에 의해 명명되었습니다. 1911년 카시미르 펑크(Casimir Funk)는 쌀겨에서 항신경성 물질을 분리하여 "비타민"이라고 불렀습니다(비타민에 아미노 그룹이 포함되어 있다고 믿었습니다). 1926년에 네덜란드 화학자 Barend Conrad Petrus Jansen(1884-1962)과 그의 가장 가까운 협력자 Frederik Willem Donath(1889-1957)는 활성 물질을 분리하고 결정화할 수 있었으며 그 구조는 1934년 Runnels Robert Williams에 의해 결정되었습니다. (1886~1965) 미국의 화학자. 같은 그룹은 1936년에 티아민(“황 함유 비타민”)을 합성했습니다. 티아민은 원래 "아뉴린"(항신경염 비타민)으로 불렸습니다. 옥스포드의 루돌프 피터스(Rudolf Peters) 경은 티아민 결핍이 어떻게 각기병의 병리학적-생리학적 증상을 유발할 수 있는지 이해하기 위한 모델로 티아민이 없는 식단에 비둘기를 소개했습니다. 실제로, 비둘기에게 백미를 먹이면 목과 머리 근육(opisthotonus)이 쉽게 수축되는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 치료를 하지 않으면 동물은 며칠 안에 사망했습니다. opisthotonus 단계에서 티아민을 투여하면 30분 이내에 동물의 완전한 회복이 가능합니다. 티아민 처리 전후에 비둘기의 뇌에서 형태학적 변화가 관찰되지 않았기 때문에 Peters는 "생화학적 손상"이라는 개념을 도입했습니다. Lochman과 Schuster(1937)는 이인산화된 티아민 유도체(티아민 이인산염, TDP)가 피루브산의 산화적 탈카르복실화(현재 피루브산 촉매 탈수소효소로 알려진 반응)에 필요한 보조 인자임을 밝혔으며, 세포 대사에서 티아민의 작용 메커니즘은 다음과 같습니다. 밝혀진 것 같았습니다. 이러한 견해는 이제 단순해 보입니다. 피루브산 탈수소효소는 티아민 이인산염이 보조 인자로 필요로 하는 여러 효소 중 하나일 뿐이며, 이후 티아민 결핍에서 관찰되는 증상에 기여할 수 있는 다른 티아민 인산염 유도체도 발견되었습니다. 마지막으로 TDP의 티아민 부분이 티아졸 고리의 2번 위치에서 양성자 치환을 통해 보조효소 기능을 발휘하는 메커니즘이 1958년 Ronald Breslow에 의해 발견되었습니다.

연구

이 분야의 연구는 주로 티아민 결핍이 베르니케-코르사코프 정신병과 관련하여 신경 세포 사멸을 초래하는 메커니즘에 관한 것입니다. 또 다른 중요한 주제는 TDP 촉매작용과 관련된 분자 메커니즘을 이해하는 데 중점을 둡니다. 이 연구는 TTP 및 ATTP와 같은 다른 파생상품의 가능한 비보조인자 역할을 이해하는 데 전념했습니다.

티아민 결핍 및 선택적 신경 세포 사멸

닭에서 실험적으로 유발된 각기병 다발신경병증은 진단 및 치료와 관련하여 이러한 형태의 신경병증을 연구하는 좋은 예가 될 수 있습니다. 쥐를 대상으로 한 연구에서 티아민 결핍과 결장암 발생 사이의 연관성이 발견되었습니다. 베르니케 뇌병증 연구에도 쥐가 사용되었습니다. 티아민이 결핍된 쥐는 알츠하이머병 연구에 사용되는 전신 산화 스트레스의 고전적인 모델입니다.

티아민 디포스페이트 의존성 효소의 촉매 메커니즘

촉매작용에서 TDP와 TDP 의존 효소 사이의 관계를 이해하기 위해 많은 연구가 이루어졌습니다.

티아민 유도체의 비보조인자 역할

TDP 이외의 티아민 화합물은 박테리아, 곰팡이, 식물 및 동물을 포함한 많은 유기체의 대부분의 세포에 존재합니다. 이러한 화합물 중에는 티아민 삼인산(TTP)과 아데노신 티아민 삼인산(ATTP)이 있으며, 이는 비보조인자 역할을 하지만 이들이 질병 증상에 영향을 미치는 정확한 정도는 현재 알려져 있지 않습니다.

새로운 티아민 유도체

새로운 티아민 인산염 유도체가 계속해서 발견되어 티아민 대사의 복잡성이 강조되고 있습니다. 약동학이 개선된 티아민 유도체는 티아민 결핍 및 당뇨병의 포도당 대사 장애와 같은 기타 티아민 관련 질환의 증상을 완화하는 데 효과적일 수 있습니다. 이러한 화합물에는 알리티아민, 프로설티아민, 푸르설티아민, 벤포티아민 등이 포함됩니다.

지속적인 카르벤

푸르푸랄에서 푸로인 생산은 상대적으로 안정적인 카르벤(탄소 중심에 결합되지 않은 원자가 전자쌍을 포함하는 유기 분자)을 통해 티아민에 의해 촉매됩니다. R. Breslow가 1957년에 연구한 이 반응은 지속적인 카르벤의 존재에 대한 최초의 증거였습니다.