generalidad
La vitamina B1, También conocido como tiamina o aneurina, Se trata de una micronutriente vitamina essenziale e Agua soluble parte de la grupo B.
Se encuentra en muchos alimentos (vegetales y animales) pero una concentraciones limitado. Por tanto, existe la posibilidad de escasez nutricional (casi inexistente en Occidente), que en los casos más graves puede conducir a beriberi; el síndrome neuropático relativo debido a laalcoholismo.
La vitamina B1, en todas sus formas activas, tiene numerosas funciones metabólicas; entre estos sobre todo de catalizador de coenzima - por ejemplo en la forma de los carbohidratos y en la de los aminoácidos.
Sus necesidades son alrededor de 0,4 mg cada 1000 kcal ingerido. Bien tolerado y rara vez tóxico, se puede complementar o administrar mediante inyección; sólo en el último caso puede dar efectos secundarios.
Entremos en detalles.
Para más información: tiaminaquímica
Introducción a la química de la vitamina B1.
La vitamina B1 fue descubrimiento en 1897. Fue el primer elemento vitamínico en ser aislado (en 1926) y luego sintetizado (en 1936).
La vitamina B1 es un compuesto orgánico sulfuroso incoloro con fórmula química C12H17N4OS. Su estructura está compuesta por una aminopirimidina y un anillo de tiazol conectados por un puente de metileno. El tiazol se puede reemplazar por cadenas laterales de metilo e hidroxietilo.
La vitamina B1 es soluble en agua (Agua soluble), metanol y glicerol, pero prácticamente insoluble en otros disolventes orgánicos. Show estabilidad a pH ácido, pero es inestable en soluciones alcalinas.
In vivo, al ser un carbeno persistente, la vitamina B1 viene metabolizado a nivel enzimático para catalizar las condensaciones de benzoína.
Resulta que la vitamina B1 termolábil en la cocina, pero estable al congelar. usted susceptible una luz ultravioleta e irradiación gama e reacciona fuertemente a las reacciones de Maillard.
Síntesis
Síntesis de vitamina B1
Pueden realizar el biosíntesis Vitamina B1 de novo: bacterias, algunos protozoos, plantas y hongos. En particular, tiazolo y pirimidina vengono producido por separado y, a continuación conjunto formar monofosfato de tiamina (ThMP) por la acción de la enzima tiamina fosfato sintasa (EC2.5.1.3).
Las vías biosintéticas de la vitamina B1 pueden diferir de entre los diversos organismos. En E. coli y otras enterobacterias, ThMP puede ser fosforilato al cofactor difosfato de tiamina (ThDP) de una enzima tiamina-fosfato quinasa (ThMP + ATP → ThDP + ADP, EC 2.7.4.16). En la mayoría de las bacterias y eucariotas, ThMP viene hidrolizado in tiaminaposteriormente pirofosforilata en ThDP por la enzima tiamina difosfoquinasa (tiamina + ATP → ThDP + AMP, EC 2.7.6.2).
Las vías biosintéticas de la vitamina B1 están reguladas por riboswitch, es decir, a través de una hebra corta de ARN capaz de unirse directamente a una pequeña molécula diana, y como efecto de esta unión modular, tendría lugar la expresión de un gen. Si hay un cantidad suficiente de tiamina, este se une al ARNm de las enzimas necesarias e impide su traducción. Si no está presente, no hay inhibición y se producen las enzimas necesarias para la biosíntesis. El riboswitch específico, el riboswitch TPP (o ThDP), es el único riboswitch identificado es en organismos eucariotas que procariotici.
funciones
Funciones de la vitamina B1
Vitamina B1 pienso puede tener una función de precursión coenzimática o extracoenzimática. Desempeña un papel indispensable:
- para la camino metabólico de nutrientes energéticos;
- para el desarrollo de membrana mitocondrial
- para la funzione de membrana sinaptosomiale.
Nota: estamos hablando del alimento B1 ya que, antes de la acción del catalizador enzimático, no esta activo y se considera una especie de "transporte" de la molécula final.
Todos los organismos usan vitamina B1, pero como hemos dicho, es producida de novo solo por bacterias, hongos y plantas. Los animales tienen que conseguirlo de la dieta; por lo tanto, para el hombre, es un nutriente esencial. Una ingesta insuficiente en las aves produce una polineuritis característica.
Los fosfatos de vitamina B1 están involucrados en muchos procesos celulares. La forma más común es la pirofosfato (o difosfato) de tiamina (TPP), A coenzima en catabolismo de azúcar y aminoácidos. En levaduras, también se requiere TPP en la primera fase de fermentación alcohólica.
Hasta la fecha, se conocen cinco derivados naturales del fosfato de tiamina: monofosfato de tiamina (ThMP), difosfato de tiamina (ThDP) - también conocido como tiamina pirofosfato (TPP) - trifosfato de tiamina (ThTP), l 'adenosina tiamina trifosfato (AThTP) e difosfato de trifosfato de tiamina de adenosina (AThDP).
Si bien el papel de la coenzima tiamina difosfato es bien conocido y ampliamente descrito, la acción no coenzimático de la vitamina B1 y sus derivados es menos conocida y probablemente relacionada con algunas proteínas identificadas recientemente que no explotan la acción catalítica del difosfato de tiamina.
Difosfato o pirofosfato de tiamina
Actualmente no se conoce ningún papel fisiológico atribuible al monofosfato de tiamina (ThMP), a diferencia del difosfato, que es fisiológicamente relevante.
La síntesis de pirofosfato de tiamina (TPP), también conocido como cocarboxilasa, es catalizada por una enzima llamada tiamina difosfoquinasa de acuerdo con la reacción tiamina + ATP → ThDP + AMP (EC 2.7.6.2).
ThDP es una coenzima para diversas enzimas que catalizan la transferencia de dos unidades de carbono y, en particular, la deshidrogenación (descarboxilación y posterior conjugación con coenzima A) de 2-oxiácidos (alfa-cetoácidos); p.ej:
- En la mayoría de las especies:
- piruvato deshidrogenasa y 2-oxoglutarato deshidrogenasa (también llamada α-cetoglutarato deshidrogenasa)
- Α-cetoácido deshidrogenasa de cadena ramificada
- 2-idrossitriptanoil-CoA liasi
- transchetolasi
- Solo en algunas especies:
- piruvato descarboxilasa (en levaduras)
- varias enzimas bacterianas adicionales.
Las enzimas transcetolasa, piruvato deshidrogenasa (PDH) y 2-oxiglutarato deshidrogenasa (OGDH) son importante en metabolismo de carbohidratos.
La enzima transcetolasa citosólica es un elemento clave en la vía fosfatos de pentosa, principal en la biosíntesis de azúcares pentosa ribosio e disiribose.
La PDH mitocondrial y la OGDH son parte de las vías bioquímicas que generan trifosfato de adenosina (ATP), una forma importante de energía para la celda.
La PDH colega la glucólisis al Ciclo de ácido cítrico, mientras que OGDH cataliza un desaceleración en el ciclo del ácido cítrico.
En el sistema nervioso, la PDH también participa en producción di acetilcolina (neurotransmisor) y en la síntesis de mielina.
Trifosfato de tiamina
El trifosfato de tiamina (ThTP) se ha considerado durante mucho tiempo una forma neuroattiva específico de la vitamina B1, ya que desempeña un papel importante en los canales de cloruro en las neuronas de mamíferos y otros animales, aunque este papel no se comprende completamente.
También se ha demostrado recientemente que ThTP también está presente en bacterias, hongos, plantas y otros animales, lo que sugiere un posible papel celular mucho mayor. En particular, en Escherichia coli parece desempeñar un papel en la respuesta a la demanda de aminoácidos.
Trifosfato de adenosina tiamina
Recientemente se descubrió trifosfato de tiamina de adenosina (AThTP) o trifosfato de adenosina tiaminilado en E. coli, donde se acumula en la atracción de carbono. En estas bacterias, AThTP puede representar hasta un 20% del total de vitamina B1. También está presente en cantidades más pequeñas en levaduras, en las raíces de plantas superiores y en varios tejidos animales.
Difosfato de tiamina de adenosina
Difosfato de tiamina de adenosina (AThDP) o difosfato de adiamina tiaminilado está presente en pequeñas cantidades en hígado de los vertebrados, pero su función sigue siendo desconocida.
pensión alimenticia
Fuentes alimenticias de vitamina B1
Las alimentos portadores de vitamina B1 son ambos de origen vegetal que animales; en particular: cereales integrales, legumbres, algunas carnes, despojos y productos de la pesca. Los cereales son particularmente ricos en ella. fortificado Para el desayuno.
Fortificación de alimentos con vitamina B1
La refinando del grano, más precisamente la eliminación del recubrimiento fibroso comestible y del embrión (germen), empobrece en particular, alimentos con vitamina B1.
En los Estados Unidos, el escasez de vitamina B1 se convirtieron en común en la primera mitad del siglo XX debido al uso exclusivo de harina blanca. La "Asociación Médica Estadounidense" sugirió restaurar el contenido de estas vitaminas a través del fortificación de trigo, que comenzó en los Estados Unidos en 1939. El Reino Unido se unió en 1940 y Dinamarca en 1953. En 2016, unos 85 países habían aprobado leyes que exigían la fortificación de la harina de trigo con ciertos nutrientes y el 28% de la harina de trigo molido industrialmente. la harina se fortificó con tiamina y otras vitaminas B.
para fortificación se usa comida en venta mononitrato de tiamina en lugar de clorhidrato de tiamina, ya que el mononitrato es más estable y no es higroscópico (no absorbe agua), a diferencia del clorhidrato. Cuando el mononitrato de tiamina se disuelve en agua, liberación nitrato (alrededor del 19% de su peso) y viene después absorbido cómo catión de vitamina B1.
Degradación de la vitamina B1
Tiaminasi
En los alimentos, la vitamina B1 puede degradado En maneras diferentes. Los sulfitos, que generalmente se agregan como conservantes, atacan la tiamina en el puente de metileno, cortando el anillo de pirimidina del anillo de tiazol. La velocidad de esta reacción aumentos en condicion ácido.
La vitamina B1 se puede degradar por tiaminasi termolábil presente en pescados y mariscos crudos. Algunas tiaminasas también son producidas por bacterias. Las tiaminasas bacterianas son enzimas de la superficie celular que, antes de ser activadas, deben disociarse de la membrana; la disociación puede ocurrir en rumiantes en condiciones acidóticas. Las bacterias de los rumiantes también reducen el sulfato a sulfito, por lo que una ingesta alto di sulfato en la dieta puede tener actividad tiamina-antagonista.
Antinutrientes de vitamina B1
Los antagonistas de la tiamina vegetal ellos son estable al calor y se presentan como orto- y para-hidroxifenoles. Algunos ejemplos son losácido cafeico, L 'Ácido clorogénico EL 'ácido tánico. Estos compuestos interactúan con la tiamina oxidando el anillo de tiazol, evitando así su absorción.
Due flavonoides, quercetina e rutina, son antagonistas de la tiamina.
Para más información: Alimentos con Vitamina B1Absorción y transporte
Absorción de vitamina B1
La vitamina B1 es liberada por la acción de fosfatasa y pirofosfatasi en la parte superior del intestino delgado. A bajas concentraciones, el proceso está mediado por un portador (transporte activo). A concentraciones más altas, la absorción también se produce por difusión pasiva. El transporte activo es mayor en el ayuno y en 'íleo, pero puede ser inhibido dal consumo di alcohol o desde escasez di folato. La riduzione dell 'absorción de vitamina B1 ocurre una dosis más altas a 5 mg / la. En la porción serosa del intestino, la liberación celular de la vitamina depende de la ATPasa Na +.
Transporte plasmático de vitamina B1
La mayor parte de la vitamina B1 circulante está relacionada con proteína plasma, principalmente todos 'albúmina. Sobre el 90% de la tiamina total en la sangre se encuentra en eritrocitos. Se identificó un específico en suero de rata. proteína de unión proteína de unión a tiamina chiamata (TBP) y se cree que es un transportador regulado por hormonas, importante para la distribución tejido de vitamina B1.
Introducción celular de vitamina B1
L'suposición cellulare de los tejidos, la vitamina B1 se produce para transporte activo e Difusión pasiva. Acerca de80% de tiamina intracelular è fosforilato y la mayor parte es atado a proteína. Dos proteínas portadoras del gen SLC, SLC19A2 y SLC19A3 son capaces de llevar vitamina B1. En algunos tejidos, elabsorción y secreción parecen estar mediado por una transportador dependiente de Na + soluble y de un gradientes di protones transcellulari.
Distribución en los tejidos de la vitamina B1.
Le stocks tiamina humana son aprox. 25-30 mg, con mayor concentración en los músculos esqueléticos, corazón, cerebro, hígado y riñones. La ThMP y la tiamina libre (no fosforilada) están presentes en el plasma, la leche, el líquido cefalorraquídeo y, presumiblemente, todo el líquido extracelular. A diferencia de las formas altamente fosforiladas de vitamina B1, ThMP y tiamina libre son capaces de Cruz le membranas celulares. la fútbol y magnesio se ha demostrado que afectar la distribución de tiamina en el cuerpo, y la escasez di magnesio agrava la escasez de vitamina B1. El contenido de vitaminas en los tejidos humanos es inferior al de otras especies.
Excreción de vitamina B1
La tiamina y sus metabolitos ácidos (ácido 2-metil-4-amino-5-pirimidincarboxílico, ácido 4-metil-tiazol-5-acético y ácido tiaminacético) se excretan principalmente en la orina.
Necesitar
Requerimiento de vitamina B1 y recomendaciones de ingesta
En los Estados Unidos, los "Requerimientos Promedio Estimados" (EAR) y las "Ingestas Dietéticas Recomendadas" (RDA) de vitamina B1 fueron actualizadas en 1998 por el "Instituto de Medicina" ahora conocido como la "Academia Nacional de Medicina" (NAM).
La "Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria" (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como "Valores de referencia dietéticos", con "Ingesta de referencia de la población" (PRI) en lugar de RDA y "Requisito medio" en lugar de EAR. AI y UL se definen como en los Estados Unidos.
Para las mujeres (incluidas las embarazadas o en período de lactancia), los hombres y los niños, el PRI es 0,1 mg de vitamina B1 para megajulio (MJ) de energía consumida. Dado que la conversión a kilocalorías es: 1 MJ = 238,8 kcal, un adulto que consume 2388 kcal debería asumir 1,0 mg / morir de vitamina B1 - ligeramente más baja que la dosis diaria recomendada de EE. UU. A continuación, la EFSA revisó el posible nivel de seguridad y concluyó que no hay pruebas suficientes para establecer un límite mínimo de vitamina B1.
Los LARN aconsejan a los adultos sanos que tomen 0,4 mg de vitamina B1 cada 1000 kcal introducido con la dieta y di no te bajes sin embargo por debajo de 0,8 mg. Las mujeres embarazadas y las enfermeras tienen una mayor ingesta.
Para promover una ingesta adecuada de micronutrientes, a menudo se recomienda a las mujeres embarazadas tomar diariamente un multivitaminico prenatal. Mientras que otros niveles de micronutrientes varían entre diferentes fórmulas, todos contienen aprox. 1,5 mg de vitamina B1.
Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos, en los Estados Unidos, la cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado, el 100% del% DV de vitamina B1 se calificó en 1,5 mg, pero a partir del 27 de mayo de 2016, se revisó a 1,2 mg para cumplir con la RDA.
Escasez
Deficiencia de vitamina B1
La vitamina B1 sintética se usa comúnmente para tratar deficiencia nutricional eso, si grave, puede resultar fatal - especialmente en el lactante.
En casos menos severo, las señales no específico de la deficiencia de vitamina B1 incluyen: malestar, pérdida de peso, irritabilidad y confusión. Los casos gravi en cambio, conducen a la llamada beriberi (beriberi), Síndrome de Wernicke-Korsakoff, neuropatía óptica, Enfermedad de Leigh, Ataxia estacional africana e mielinólisis pontina central.
Las mujeres embarazadas tienen requisito superior y luego un mayor riesgo de escasez, incluso si las consecuencias son idénticas a las de la población en general. Esto probablemente se deba al hecho de que la vitamina B1 se envía preferiblemente al feto y placenta, Especialmente durante el tercer trimestre del embarazo. Los que sufren de iperemesi gravidarum tienen un mayor riesgo.
En el caso de los enfermería y deficiencia en la madre, se administra vitamina B1 directamente en leche maternal - incluso si eso no resuelve el déficit en enfermera.
Se ha especulado que el escasez de vitamina B1 juega un papel en mal desarrollo del cerebro del niño, que podría conducir al "síndrome de muerte súbita del lactante" (SIDS) - síndrome de muerte infantil súbita.
Deficiencia de vitamina B1 en los enfermos
en Paises occidentales, el escasez de la vitamina B1 se produce principalmente enalcoholismo crónico (abuso de alcohol), con encefalopatía de Wernicke. Corren mayor riesgo anciano, personas con VIH / SIDA o diabetes mellitus tipo 2 y la gente sometida a ella cirugía bariátrica. La deficiencia de vitamina B1 se ha asociado con el uso prolongado de diuréticos ad dosis alta, En particular furosemida - para el tratamiento deinsuficiencia cardiaca.
Para más información: Vitamina B1 y AlcoholismoUso medico
Uso médico de vitamina B1
Los suplementos y medicamentos de vitamina B1 se suelen tomar para oralmente, pero también se pueden administrar para inyección intravenosa o intramuscular. Se pueden usar para prevenir y tratar la deficiencia de vitamina B1 y los trastornos relacionados, incluidos beriberi ed encefalopatía di Wernicke, pero también el enfermedad de la orina con jarabe de arce y Síndrome de Leigh.
La vitamina B1 está disponible como medicamento genérico y como medicamento de venta libre. El costo mayorista en los países en desarrollo (a partir de 2016) es poco menos de 2,17 dólares estadounidenses (USD) por vial de 1 g, aproximadamente 1,94 euros (€). En los Estados Unidos, la terapia mensual de un multivitamínico que contiene vitamina B1 cuesta menos de $ 25.
La vitamina B1 está incluida en la lista de "medicinas esencialesde la Organización Mundial de la Salud (OMS), la más segura y eficaz necesaria para el sistema sanitario.
Los suplementos de vitamina B1 generalmente son bien tolerados y solos dosis repetidas por inyección puede desencadenar reacciones alérgicas.
Toxicidad
Toxicidad por vitamina B1
La ingesta de productos que contienen vitamina B1 también se bien tolerado, con la excepción del inyecciones repetido (intravenosa o intramuscular) que en algunos casos han resultado reacciones alérgicas e anafilaxia, náusea, letargo e discapacidad de coordinación.
