Гиповитаминоз B1. Водорастворимые витамины и витаминоподобные соединения

Гиповитаминоз B1 — один из самых распространенных гиповитаминозов и относится к так называемым «болезням цивилизации».

Причины гиповитаминоза В1. Основными причинами недостаточной обеспеченности витамином В1 является однообразное питание очищенным рисом и хлебобулочными изделиями из муки тонкого помола, бедных тиамином, при одновременном увеличении потребления сахара и кондитерских изделий, увеличивающих легковсасываемую углеводную часть пищевого рациона, что приводит к повышению потребности организма в тиамине.

Также причиной гиповитаминоза В1 может быть повышенное употребление в пищу продуктов, содержащих тиаминазу (инактивирует тиамин), например, сырой рыбы; размножение в желудочно-кишечном тракте патологической микрофлоры (Bacillus thiaminolyticus, Bacillus aneurmolyticus), продуцирующей тиаминазу.

У пожилых людей и у лиц, страдающих хроническим алкоголизмом, недостаток витамина В1 может быть обусловлен общим снижением количества потребляемой пищи и уменьшением всасывания витамина в кишечнике. Прием лекарственных препаратов, обладающих свойствами антивитамина В1, например, прием пиритиамина сопровождается явлениями полиневрита, характерными для гиповитаминоза В1.

Причиной клинических проявлений гиповитаминоза В1, развивающихся при достаточном поступлении тиамина в организм, могут быть генетически обусловленные дефекты обмена тиамина и ТПФ-зависимых ферментов: подострая некротизирующая энцефаломиелонатия, или болезнь Лея (нарушено образование в мозговой ткани ТТФ — тиаминтрифосфата); перемежающаяся атаксия (при врожденном дефекте пируватдегидрогеназного комплекса); тиаминзависимая мегалобластическая анемия и тиаминзависимая форма болезни «моча с запахом кленового сиропа» (дефект окислительного декарбоксилирования разветвленных а-кетокислот).

Нарушения метаболизма при гиповитаминозе В1. При недостатке тиамина в организме снижается скорость ТПФ-зависимых реакций энергетического, углеводного, жирового и белкового обменов, в крови и тканях накапливаются недоокисленные продукты, вследствие чего развивается ацидоз.

Снижается чувствительность клеток к инсулину. Снижается эффективность транскетолазной реакции, что может привести к дефициту рибозо-5- фосфата, необходимого для синтеза нуклеотидов, используемых на синтез нуклеотидных коферментов, макроэргов (АТФ, ГТФ, УТФ и др.) и нуклеиновых кислот (РНК и ДНК).

Снижается образование восстановленного НАДФ, необходимого для различных восстановительных реакций (биосинтез жирных кислот, холестерола и его производных, восстановление глутатиона и др.). Нарушается водный обмен, что проявляется задержкой воды в организме и развитием отеков.

Клинические проявления гиповитаминоза В1 (болезнь Бери-бери).

Клинические признаки гиповитаминоза В1 у взрослого человека появляются если он в течение 5−6 дней получает половину необходимого количества витамина. Наиболее значительные изменения развиваются в пищеварительной, нервной и сердечно-сосудистой системах.

Нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта являются наиболее ранними проявлениями недостаточности витамина В1: потеря аппетита, ощущение тяжести и дискомфорта (жжение) в подложечной области, атония желудочно-кишечного тракта, снижение желудочной секреции, ахлоргидрия, диарея, тошнота, рвота, сильное исхудание.

Нарушения со стороны нервной системы проявляются поражениями периферической и центральной нервной системы: головными болями, повышенной нервной возбудимостью, умственной и физической утомляемостью, постоянной усталостью, бессонницей, беспокойством, нарушениями памяти, депрессией, плаксивостью, потливостью, гипотермией, парестезиями (зуд и покалывание в руках и ногах), зябкостью при комнатной температуре. Резко снижается кожная чувствительность (тактильная, температурная, болевая). Снижается мышечный тонус, развиваются периферические полиневриты, паралич и атрофия мышц конечностей, утрачиваются коленный и лодыжечный рефлексы. Развивается энцефалопатический синдром Вернике-Корсакова, характеризующийся спутанностью сознания, дискоординацией движений (больные, точно в кандалах, с трудом передвигают ноги, в связи с этим появилось обозначение гиповитаминоза В1 как болезнь «бери-бери» — «ножные оковы»), офтальмоплегией. В тяжелых случаях развивается паралич ног, рук, зрительного нерва, гортани и наступает смерть.

Патологические изменения в сердечно-сосудистой системе проявляются тахикардией, артериальной гипотензией, одышкой даже при незначительном физическом напряжении, экстрасистолами, болями в области сердца, дилатацией сердца с преимущественным расширением правых отделов, изменениями ЭКГ, отражающими нарушения проводимости. В тяжелых случаях развивается сильная сердечная слабость, отеки и все заканчивается смертельным исходом.

Высокие дозы витамина B1 при длительном применении приводят к нарушению функций печени и почек. Побочным эффектом являются кожный зуд и крапивница.

Суточная потребность в витамине B1 1−3 мг (0,6 мг на 1000 ккал при обычном питании или 1 мг на 1000 ккал при безжировой диете).

Повышается потребность в витамине В1 при тяжелых физических нагрузках (спортсмены), стрессах, избытке углеводов в пище, особенно у детей, белковом голодании, потреблении в больших количествах сырой рыбы (карпа, плотвы, леща, тюльки) и кофе, содержащих тиаминазу, в условиях жаркого или холодного климата, беременности, особенно при осложняющих ее токсикозах, лактации, гиперфункции щитовидной железы, заболеваниях желудка и кишечника, особенно сопровождающихся диареей, нарушениями всасывания тиамина, диабете, подагре, алкоголизме, курении, различных инфекциях, как острых (грипп, дизентерия, дифтерия, гепатит и др.), так и хронических (туберкулез, лепра), интоксикации сульфаниламидами и антибиотиками, отравлении тетраэтилсвинцом, ртутью, таллием, мышьяком, сероуглеродом, метиловым спиртом, у пожилых людей.

Практически каждый современный человек нуждается в дополнительном приеме препаратов витамина B1.

Потребление белков высокой биологической ценности и жиров несколько снижает потребность в витамине В1.

Пищевые источники витамина B1: хлеб из муки грубого помола или из витаминизированной муки, бобовые, гречневая, овсяная и пшенная крупы, орехи, печень, нежирная свинина, телятина, дрожжи. В молоке и молочных продуктах витамина B1 содержится мало.

ВИТАМИН В1 (ТИАМИН) Тиамин состоит из двух циклических систем, пиримидинового кольца и тиазолового кольца, связанных метиленовой группой. Активной формой витамина является тиаминдифосфат, иначе тиаминпирофасфат, который в качестве кофактора ферментов участвует в переносе активных альдегидных групп при окислительном декарбоксилировании 2-кето-кислот и в транскетолазных реакциях гексозомонофосфатного пути.

Рис. 6 — Структурная формула тиамина

Недостаток витамина приводит к заболеванию «бери-бери», симптомами которого являются неврологические расстройства, сердечная недостаточность и мышечная атрофия.

Лабораторная работа № 1.

Качественные реакции на витамин В1.

Материалы, посуда, реактивы: тиаминбромид, в порошке;

• 5% раствор железосинеродистого калия (феррицианид калия — КзFe (CN)6),;
• 10% раствор гидроксида натрия;

бутиловый или изоамиловый спирт;

0,01% раствору тиамина, подкисленный соляной кислотой до рН 3−4 (или 0,01% раствор тиаминхлорида);

диазореактив (основной раствор) готовят растворением 0,9 г сульфаниловой кислоты в 9 мл концентрированной НС1 с последующим разбавлением дистиллированной водой до 100 мл (хранят в склянке из темного стекла);

перед определением готовят рабочий раствор: в мерную колбу на 50 мл, помещенную в сосуд со льдом, вносят 1,5 мл основного раствора, добавляют 1,5 мл свежеприготовленного 5% раствора нитрита натрия NaNО2, через 5 мин добавляют при помешивании еще 6 мл раствора нитрита натрия и доводят дистиллированной водой, охлажденной на льду, до метки; реактив готов через 15 мин (может храниться в холодильнике не более одних суток);

карбонатно-щелочной раствор: перед употреблением смешивают равные объемы 4% раствора гидроксида натрия и 5,76% раствора карбоната натрия;

пробирки; пипетки.

А) Тиохромная реакция.

Тиамин в щелочной среде окисляется железосинеродистым калием в тиохром, обладающий голубой флуоресценцией в ультрафиолетовом свете:

Немного порошка тиаминбромида (около 10 мг) растворяют в 5 мл воды, прибавляют 1 мл 5% раствора железосинеродистого калия, 1 мл 10% раствора гидроксида натрия, 5 мл бутилового (или изоамилового) спирта. Пробирку (или стаканчик) хорошо встряхивают и оставляют на несколько минут. Верхний, спиртовой слой осторожно сливают в пробирку из нефлуоресцирующего стекла и рассматривают в лучах ртутно-кварцевой лампы (в темном помещении). Хорошо заметна голубая или синяя флуоресценция.

Б) Диазореакция на витамин B1.

Раствор тиамина при добавлении к нему диазореактива и щелочи окрашивается в оранжевый или красный цвет вследствие образование сложного соединения тиамина с диазобензосульфокислотой.

К 2 мл карбонатно-щелочного раствора добавляют 1 мл диазореактива и 1−2 мг порошка тиаминбромида (на кончике скальпеля). Вначале появляется желтое окрашивание, которое через 1−2 мин. переходит в розовое или красное.