維生素B1.硫胺素 Thiamine
維生素B1.硫胺素.Thiamine
特性
維生素B(硫胺素.Thiamine)是維生素B族群的總稱。它們常常來自於相同的食物來源,如:酵母等。維生素B曾經被認為是像維生素C那樣具有單一結構的有機化合物,但是後來的研究證明它其實是一組有著不同結構的化合物,於是它的成員有了獨立的名稱,如維生素B1,而維生素B成為了一個總稱,有的時候也被稱為維生素B複合群。維生素B都是水溶性維生素,它們有協同作用、調節新陳代謝、維持皮膚和肌肉的健康、增進免疫系統和神經系統的功能,促進細胞生長和分裂(包括促進紅血球的產生,預防貧血發生)。
維生素B1又稱為硫胺(Thiamine),是屬維生素B族群;是人體13種必需維生素之一,在人體中擔任酵素的輔酶,主要參與碳水化合物、脂肪的代謝,葡萄糖轉成焦葡萄糖以及焦葡萄糖轉成乙醯輔脢A之過程中需要它,而此轉換機制與脂肪代謝合成有關。食慾、造血、醣類代謝、循環、消化-胃酸產生、能量、生長、學習能力、肌肉協調都與之有關。
硫胺不夠穩定,遇熱、紫外線、氧氣都會發生化學反應,分解或變質。 硫胺可以溶於水,不溶於醇等有機溶劑。常溫下在pH為3.5的水溶液中穩定,而在中性和鹼性溶液中會發生分解。通常會被用於製作鹽酸鹽(C12H18Cl2N4OS,CAS No.67-03-8)及硝酸鹽(C12H17N5O4S,CAS No.532-43-4)等較穩定的形式來使用。
硫胺素
在人體組織中,有95%之硫胺以磷酸化的游離形式在小腸被吸收,硫胺在體內的濃度決定了運輸的方式;高濃度時是以被動運輸,而低濃度時則藉著鈉離子通透而採取主動運輸的方式。吸收進入體內的硫胺90%進入血液中,大部份是於紅血球中。基本上,人體中僅約有30毫克的硫胺儲存在骨骼肌、心臟、肝臟、腎臟和腦中,而骨骼肌中包含了體內大部份的硫胺。
硫胺在體內的角色:
硫胺扮演著輔酶的角色,參與了能量轉換的作用。
硫胺在五碳醣和NADPH之合成中也是以輔酶的角色參與。
硫胺協助了血液製造和形成。
在細胞膜和神經傳導上也有其功能。
歷史
硫胺的發現和腳氣病(Beri-beri)的探索有著密切相關,公元六百年左右,中國歷史的中醫孫思邈已研究出了使用某些富含硫胺成分的中藥來治療腳氣病的藥方。
1882年:日本海軍醫生高木兼寬(たかき かねひろ;1849-1920年)也發現藉由飲食結構上的改變是可以預防腳氣病的發生。
1886年:荷蘭醫生克里斯蒂安•艾克曼(Christiaan Eijkman,1858-1930年)在印度尼西亞發現米糠可以治療腳氣病,並因此獲得了1929年諾貝爾生理學或醫學獎,但是他當時並不知道是什麼成分的作用,他認為精米中含有可以導致腳氣病的毒素,而米糠具有解毒作用。
1910年:日本化學家鈴木梅太郎(すずき うめたろ;1874-1943年)從米糠中提取出了抗腳氣病酸(アベリ酸,Aberic acid),後來證明就是硫胺。
1911年:波蘭化學家卡西米爾•馮克(Kazimierz Funk;1884-1967年)在倫敦的李斯特研究所中從米糠中取得到了一種胺類的結晶,他認為這就是治療腳氣病的成分。因為它是胺類而將它命名為Vitamine,這也是維生素名稱的由來。但是人們發現卡西米爾•馮克得到的晶體對腳氣病並沒有很好的療效,後來才發現原來他得到的結晶主要是維生素B族群中的「菸鹼酸」。
1926年:曾經在艾克曼的實驗室工作過的兩位荷蘭化學家B. C. P. Jansen (1884-1962年) 和W. Donath在羅伯特•威廉士(Robbie Williams;1974年-)的幫助下找到了硫胺的真正結晶,威廉士為它取了個正式的英文名字~Thiamin,為了反映出它是一種胺,美國化學會將其改為Thiamine。
缺乏徵狀
過去以精製白米為主食的亞洲地區,腳氣病是一種普遍的維生素缺乏症,典型的腳氣病缺乏症可分為乾性與濕性兩種。
乾性腳氣病:以神經系統的傷害最為明顯,症狀有:神經系統退化、全身神經刺痛感、手與腳部的協調不良、腿部按壓會疼痛。
濕性腳氣病:以心臟的傷害最為明顯,典型症狀:有心臟擴大、心臟衰竭、嚴重水腫。
硫胺素衍生物和依賴硫胺素的酶在人體所有細胞均有存在,所以若身體缺乏硫胺素,會對所有的器官系統造成不利影響。然而,我們的神經系統對於硫胺素缺乏會特別敏感,因為氧化代謝需要用到。
缺乏硫胺素,會降低身體的敏銳度,嚴重的可導致代謝性昏迷,甚至死亡。硫胺素缺乏通常都因為營養不良或營養不均衡引起。某些食物中含有阻礙人體利用硫胺素的物質;比如:單寧、咖啡酸等多羥基酚類、貝類、以及蕨類植物中含有能破壞硫胺素的酶,而使其失去活性。有些慢性疾病也可能引起硫胺素的缺乏。
另外懷孕、哺乳婦女因胎兒快速成長階段需要量增多;洗腎病患、服用利尿劑患者;持續腹瀉而致維生素B1流失量增多者;愛滋病、持續性的嘔吐等患者都有發現硫胺素不足的現象,而這可能會引致併發症。
若維生素B1長期缺乏時,受損傷的組織主要是肌肉、消化系統、神經系統、心臟血管系統。肌肉傷害會導致消瘦與疼痛;消化系統傷害會引發腹瀉;神經系統有多發性神經炎、協調不良;中樞和周邊神經的外鞘退化會有手足有麻木和刺痛感,最終導致神經麻痺和肌肉萎縮到嚴重疼痛導致無法站立或行動。最致命的傷害在心臟血管系統,心肌失去彈性而收縮力道減弱,血液循環減慢,導致腳部等下肢水腫。
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