維生素B1和硫胺素焦磷酸,艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115,1886年再度去巴塔維（Batavia），調查當地腳氣病的致病原因，發現是由于缺乏含于米糠中的少量營養物質所引起，為維生素的研究奠定了基礎。,艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115,1886年再度去巴塔維（Batavia），調查當地腳氣病的致病原因，發現是由于缺乏含于米糠中的少量營養物質所引起，為維生素的研究奠定了基礎。,1911 年, 波蘭生物化學家芬科首次從植物中分離出維生胺, 并將其命名為“抗腳氣病的維生胺”1926 年, 楊森和丹納司在試驗中獲得維生素B1 結晶體。1936 年, 威廉姆斯確定其化學結構 和合成方法。1959 年, 我國沈陽化學合成藥物研究所與天津制藥廠研制成功硝酸硫胺( 維生素B1 硝酸鹽) 。1963 年, 北京醫藥工業研究院又與天津制藥廠研制成功鹽酸硫胺并投產。,歷史,維生素B1（vitamin B1）,硫胺素（thiamine）,抗神經炎維生素,抗腳氣病維生素,分子式：C12H16N4OS（HCl）,分子量：300.81,3-(4-amino-2-methylpyrimidin-5-yl)methyl-5-(2-hydroxyethyl)-4-methyl-1,3-thiazol-3-ium chloride,物化性質：,作用用途：,促進成長；幫助消化，特別是碳水化合物的消化；改善精神狀況；維持神經組織、肌肉、心臟活動的正常；減輕暈機、暈船；可緩解有關牙科手術后的痛苦；有助于對帶狀皰疹（herpes zoster）的治療。,這四種形式的維生素B1 都可以相互轉化：,TMPase : 硫胺素一磷酸酶; TPPase : 硫胺素焦磷酸酶; TTPase : 硫胺素三磷酸酶Pi : 無機磷酸; P - 轉移酶: 硫胺素焦磷酸激酶T: 游離維生素B1 ; TPK: 焦磷酸激酶;,pi,在動物組織中游離的維生素B1 及其磷酸化形式均以不同數量存在, 以TPP 最為豐富, 約占維生素B1 總量的80 % , TTP 占5 % - 10 % , 其余為游離的維生素B1 和TMP。,維生素B1 主要以輔酶的形式發揮其生理功能，TPP 是維生素B1 的主要輔酶形式。,維生素B1在生物體內可在硫胺素焦磷酸合成酶的作用下，從ATP接受一個焦磷酸基團，形成硫胺素焦磷酸（thiamine pyrophosphate, TPP),硫胺素焦磷酸是參與-酮轉移， -酮酸的脫羧和-羥酮的形成與裂解等反應的輔酶。,它之所以具有輔酶的功能是由于TPP 結構中噻唑環C - 2 上的氫十分活潑，易釋放H+形成具有催化功能的得親核基團TPP碳負離子。TPP碳負離子可作為親核試劑攻擊底物的缺電子中心，與底物形成共價中間復合物，促進底物的化學反應。,丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A：,丙酮酸在有氧狀態下，進入線粒體中，丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA進入三羧酸循環，進而氧化生成CO2和H2O，同時NADH+H+等可經呼吸鏈傳遞，伴隨氧化磷酸化過程生成H2O和ATP。,催化氧化脫羧的酶是丙酮酸脫氫酶系(pyruvate dehydrogenase system)，此多酶復合體由丙酮酸脫氫酶（E1），二氫硫辛酰胺轉乙酰酶（E2）和二氫硫辛酰胺脫氫酶（E3）按一定比例組成，其組合比例隨生物的不同而不同。參與反應的輔酶有硫胺素焦磷酸酯（TPP）、硫辛酸、FAD+、NAD+及CoA。 其中硫辛酸是帶有二硫鍵的八碳羧酸，通過轉乙酰酶的賴氨酸-氨基相連，形成與酶結合的硫辛酰胺而成為酶的柔性長臂，可將乙?；鶑拿笍秃象w的一個活性部位轉到另一個活性部位。,三羧酸循環中糖和脂肪代謝產物- 酮戊二酸脫羧為琥珀酰輔酶A：,- 酮戊二酸的氧化脫羧反應與丙酮酸相似 , 只是前者生成琥珀酰輔酶A,作為轉酮酸激酶的輔酶:,在磷酸戊糖循環中 , 焦磷酸硫胺素是轉酮反應的輔酶1從缺乏維生素B1 的動物上取得紅血球 , 經過研究表明積累戊糖的這一循環受到了損傷,核酸合成中的戊糖以及脂肪酸合成中的NADPH都靠這個循環來提供 ,如果脂肪酸合成受阻 , 會影響神經細胞膜的完整性 , 從而影響運動員的運動能力,維生素B1的缺乏會造成什么影響？,神經系統,肌肉工作能力,大腦功能,心臟功能,消化系統,對神經系統的影響：,影響糖類代謝,影響脂類代謝,不能維持髓鞘的完整性,導致神經系統病變,發生多發性神經炎,導致膽固醇合成障礙,機制:,癥狀：神經系統反應( 干性腳氣病) , 包括易疲勞、煩躁、神經炎、神經痛.,對肌肉工作能力的影響：,使丙酮酸氧化脫羧作用發生障礙,機制：,三羧酸循環受阻,糖的有氧氧化不能正常進行,體內丙酮酸、乳酸堆積, 使運動員體內pH 值下降,關鍵酶6 - 磷酸果糖激酶活性降低, 糖酵解功能發生障礙,使糖的無氧代謝和有氧代謝供能系統都遭到破壞,對大腦功能的影響：,葡萄糖是腦的重要能源物質, 維生素B1 缺乏將會引起大腦組織中糖的分解代謝速率減慢, 大腦能量供應受阻,對其正常功能產生不利影響.,對心臟功能的影響：,維生素B1 與心臟功能的關系也十分密切. 實驗表明, 短期缺乏維生素B1 的動物, 其心肌的緊張力和彈性大為降低, 心率失常, 補充維生素B1 后尚可恢復. 但如果長期缺乏維生素B1 , 心臟損害嚴重, 最終可導致死亡1 當人的膳食中缺乏維生素B1 時, 常會感到胸部脹懣、氣短、血壓低、心跳加快、脈搏緩慢1X射線透視可見心臟肥大, 并常伴有小腿浮腫, 漸及全身, 還可發展為心力衰竭。,對消化系統的影響：,焦磷酸硫胺素能促進重要的神經介質乙酰膽堿的合成, 抑制膽堿酯酶對乙酰膽堿分解, 缺乏維生素B1 時, 乙酰膽堿合成減少, 同時由于膽堿酯酶活性的增強, 乙酰膽堿的分解加速, 神經傳導不良, 直接影響到消化系統的功能, 如胃腸蠕動變慢, 食物通過胃腸的時間延緩, 消化酶分泌減少, 消化機能減弱, 引起食欲不振, 消化不良, 便秘等消化系統癥狀.,體內分布：,正常成年人體內維生素B1的含量約2530mg，其中約50在肌肉中。心臟、肝臟、腎臟和腦組織中含量亦較高。 維生素B1的生物半衰期為918天，如果膳食中缺乏維生素B1，在12周后人體組織中的維生素B1含量就會降低，因此，為保證維持組織中的正常含量，需要定期供給。,來 源 維生素B1 廣泛存在于天然