Витамин В1

Водорастворимые витамины : Водорастворимые витамины не растворяются в жирах и многих органических растворителях, но хорошо растворяются в воде, термолабильны, неустойчивы к изменениям рН, не могут депонироваться в тканях.

Многие из них являются составными частями ферментов и непосредственными участниками большинства реакций обмена веществ во всех живых организмах.

Витамин B 1 (тиамин) - первый витамин, открытый наукой.

Изучение его связано с выяснением заболевания «бери-бери», распространенного в стра нах Юго-Восточной Азии. Гипо - и авитаминозы . При недостатке или отсутствии в рационе витамина B 1 развиваются гипо - и авитаминозы.

Иногда их причиной может быть наличие в кормах папоротника орляка, содержащего фермент тиаминазу, которая гидролитически расщепляет ви тамин. К недостатку в рационе витамина B 1 наиболее чув ствительны птица, телята, ягнята, лошади, свиньи, собаки и пушные звери.

Наступают нарушения деятель ности нервной (парез и паралич), сердечно сосудистой систем (стенокардия), пищевого канала (уменьшается секреция пищеварительных желез, атония, отсутствие ап петита), резко падает уровень продуктивности. У птицы на ранних стадиях авитаминоза возни кают судороги мышц шеи , у свиней нарушается ритм работы сердечной мышцы. Разви ваются Судороги, гипергликемия, ацидоз, в крови накапливается много пировиноградной кислоты, в поджелудочной железе дегенерируют ост ровки Лангерганса, в надпочечниках - хромаффинная ткань, в различных участках нервной системы - ней роны.

Развиваются кровоизлияния, парез, паралич, резкое истощение, и наступает смерть. В крови и тканях при этом накапливаются кетокислоты, что вызывает тяжелое нару шение, особенно в тканях с высокой интенсивностью обмена веществ (мозг, сердце). При недостатке витамина В 1 тормозятся как процессы пре вращения пировиноградной кислоты в активированную уксус ную кислоту, так и реакции цикла лимонной кислоты в целом.

Внешними признаками недостаточности являются параличи и полупараличи (полиневриты), судороги и другие нарушения.

Особенно чувствительны к недостатку витамина В 1 птицы (цып лята, индюшата и голуби). У больных птиц отмечается взъерошенность оперения, общая слабость, дегенерация скелетных мышц и мускульного желудка, запрокидывание головы и рас стройства желудочно-кишечного тракта.

Свиньи реагируют на недостаток витамина потерей аппети та, общей слабостью, поносами, судорогами и нервными рас стройствами. Затем появляются кровоизлияния в стенках желудка и кишечника, нарушается воспроизводительная способ ность и атрофия сердечной мышцы.

Витамин В 1 широко распространен в различных кормах (зерна злаков, мука грубого помола и дерть, отруби, горох, рыбная мука, сухой обрат, молоко и молочная сыворотка). Очень высоким содержанием витамина В 1 отличаются дрожжи, в которых тиамин находится в виде пирофосфорного эфира.

Наибольшее количество витамина B 1 в печени, почках, сердеч ной мышце и в мозгу.

Химическое строение и свойства . Витамин В 1 яв ляется производным двух соединений - тиазола (4-метил-5-оксиэтилтиазола) и пиримидина (2-метил-5- оксиметил-6-аминопиримидина). В животных тканях и дрожжах витамин В 1 находится не в свободном состоянии, а в виде тиаминпирофосфата, т. е. в виде пирофосфорного эфира: Витамин В 1 — белый кристаллический порошок горь кого вкуса , с характерным запахом, хорошо рас творяется в воде, относительно устойчив в слабокислой среде, выдерживает сильное нагревание и воздействие кислорода. В щелочной среде, особенно при температуре выше 100° С, он быстро пре вращается в тиохром. В природных кормах потери витамина В 1 практически не имеют значения, но активность тиамина может снижаться при сушке (например, рыбной муки, сухого снятого молока). Природные источники и потребность животных. Ви тамин В 1 синтезируется тканями растений и микробами. В 1 кг корма содержится витамина В 1 (мг): Пивные дрожжи 68,6 Пекарские дрожжи 30,0 Трава (разнотравье, клевер, люцерна) 10,0 Зерно ячменя 3,1 Картофель 1,0 Потребность в витамине организм удовлетворяет за счет тиамина кормов и бактериального синтеза в пи щевом канале.

Тиамин в преджелудках жвачных (в ос новном в рубце) синтезируется бактериями вида Fla vobaclerium vitarumen . Содержание витамина умень шается по мере перехода от рубца к сычугу.

Суточная потребность для свиней составляет 1-1,8 мг на 1 кг сухого вещества корма, для телят-8-15 мг на голо ву, для ягнят — 2—4 мг на голову. Обмен в организме.

Организм получает витамин с кормом и за счет синтеза микробами пищевого канала.

Тиамин корма поступает в свободном, этерифицирован ном и частично в связанном виде. Две последние формы расщепляются в кишках под влиянием гидролаз с образованием свободного тиамина. С током крови после всасывания он поступает во все органы и тка ни. Часть тиамина в печени фосфорилируется. Наибольшие концентрации витамина выявляются в миокарде, печени, мозгу, легких, почках и надпочечниках.

Избыток тиамина и продукты его распада выделяются с мочой и частично с калом.

Значение для обмена веществ.

Биологическое зна чение тиамина, прежде всего, обусловлено его коферментными функциями.

Тиамин, который поступает в ткани с током крови, фосфорилируется под влиянием фермента тиаминпирофосфокиназы: Mg 2 + тиамин + АТФ ———» тиаминпирофосфат + АМФ. Тиаминпирофосфат составляет 70-90% всех фосфорных эфиров тиамина тканей, остальное количество составляют тиаминмонофосфат и тиаминтрифосфат. Тиа минпирофосфат - кофермент пируватдекарбоксила-зы, катализирующей окислительное декарбоксилирование пировиноград-ной и других а-кетокислот. Одна из основных химических реакций, в которых участвует тиаминпирофосфат, - декарбоксилирование пировиноградной кислоты с образованием ацетил-коэнзим А. Если в кормах и организме нет тиамина, то фермент не синтезируется, в тканях накапливается пировиноградная кислота, возникает явление ацидоза, при котором разрушаются клетки, прежде всего нервной системы. Это приводит к ряду патологичес-ких нару шений, характерных для гипо - и авитаминозов В 1 . К роме того, тиаминпирофосфат входит в состав свыше 30 ферментов, принадлежа-щих к различным классам. В частности, он входит в состав молекулы 2- оксоглутаратдегидрогеназы, катализирующей декарбо ксилирование а-кетоглутаровой кислоты до янтарной.

Является составной частью транскетолазы, осуществляющей перенос двууглеродного остатка (активного гликолевого альдегида) от ксилулозо-5-фосфата на рибозо-5-фосфат.

Тиамин ускоряет реакцию дегидриро вания янтарной кислоты, предохраняет витамин С от окисления, обеспечивает стабильность концентрации витамина В 6 в тканях, способствует биосинтезу нуклеиновых кислот, белков, глюкозы, гликогена и жиров в тканях животного.

Антивитамины.

Антивитамины делятся на две груп пы - структурные аналоги тиамина и тиаминазы.

Структурные аналоги могут входить в состав молекул карбоксилаз, вытеснять из них тиамин, вызывая ингибирование их действия. К ним относятся окситиамин и пиритиамин (формулу первого см. ниже). Тиаминазы способны расщеплять молекулу тиамина на две неактивные части: пиримидиновую и тиазоль ную.

Применение.

Препараты витамина и корма, богатые тиамином, применяют при лечении полиневритов и невритов, неврозов, стенокардии, нефритов, ожогов, ахилии и др.