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名稱

中文名稱:硫胺,維他命B1

英文名稱:ThiamineVitamin B1

 

簡介

維他命B1(硫胺)是水溶性維生素,易溶於水,在酸性溶液中穩定,在鹼性溶液中不穩定,易被氧化和受熱破壞。在生物體內經常以焦磷酸硫胺素Thiamine diphosphateTPP)的型式存在。

公元六百年左右,孫思邈研究出了使用防巳、細辛、犀角、蓖麻葉、蜀椒、防風、吳茱萸等富含硫胺成分的中藥來治療腳氣病的藥方。1884年,日本海軍醫生高木兼寬利用改良飲食結構,在白米中加入大麥、小麥可以預防士兵腳氣病的發生。1897年荷蘭醫生Christiaan Eijkman在印尼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,而Gerrit Grijns1901年正確的解釋米糠中含有可以治療腳氣病的物質。

1910年,日本化學家鈴木梅太郎從米糠中提取出了抗腳氣病酸(アベリ酸,Aberic acid),後來證明,它就是硫胺。

1911年,波蘭化學家Casimir Funk在倫敦的李斯特研究所(AVL List GmbH)從米糠中得到了一種胺類的結晶,他認為這就是Christiaan Eijkman研究中米糠中治療腳氣病的成分。因為是胺類,所以被他命名為Vitamine,這也是維生素名稱的由來。

1926年,曾經在Eijkman的實驗室工作過的兩位荷蘭化學家Barend Coenraad Petrus JansenWillem Frederik DonathRobert Runnels Williams的幫助下得到了硫胺的真正結晶。威廉士為它取了個正式的英文名稱:Thiamin,為了反映出它是一種胺,美國化學會在1934年將其改為Thiamine

1937Lohman Schuster指出硫胺的二磷酸化衍生物(thiamine diphosphate, ThDP)是丙酮酸的氧化脫羧所需要的輔助因子,並解釋硫胺與細胞代謝生理有關。

1958年則由Ronald Breslow闡明ThDP的硫胺基部分通過質子取代而發揮輔酶功能的機轉。

來源

動物型來源:肝臟、肉

植物型來源:穀物,主要是粗糧。酵母、大豆

製造方式

大多數市面上的產品採人工合成的,少部分採天然萃取。萃取方式為使用啤酒酵母,經發酵後噴霧乾燥後,研磨破壞細胞壁後製成含多種維他命B之萃取物。

活性成分

Fig.1-1.1 Thiamine的結構式

在主結構Thiazole環上,接的是-OH基。

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig.1-1.2 Thiamine diphosphateTPP) 的結構式

Thiamine接上雙磷酸基,成為TPP




 

 

 

 

 

作用機轉

Fig.1-1.3 醣類代謝圖

 

 

 

 

 

維生素B1在碳水化合物的代謝中扮演輔酶角色,可協助碳水化合物,也就是醣類,代謝成細胞可用的能量,加速能量的產生。這個過程也會影響到脂肪的代謝,因此維生素B1也與脂肪代謝有關。

醣類食物進入人體之後,會被分解成為最小單位葡萄糖。接下來,萄萄糖先轉變成為丙酮酸和乳酸,再藉由維他命B1的協助,丙酮酸轉變成為二氧化碳和乙醯輔酶,同時釋放出能量。乳酸則轉變成為肝醣儲存與體內。若是維他命B1缺乏,首先是能量轉換的過程減慢,造成疲勞。其次是乳酸無法順利轉變成為肝醣,堆積於肌肉組織當中,使肌肉感到酸痛。

葡萄糖也是神經細胞主要使用的養分。當維他命B1缺乏,使醣類代謝異常時,會導致各種神經症狀,如神經痛、手腳麻木等。除此之外,還會造成臉部與雙腳浮腫,也會引起便祕、噁心、食慾不振等消化道症狀。

效用

1.提供神經組織能量,防止神經組織萎縮退化。增進認知功能、維持神經正常運作。

2.促進碳水化合物與脂肪的代謝與消化。

3.維他命B1可幫助維持保持黏膜健康。

4.治療腳氣病(Beriberi)。

5.維生素B1是產生胃酸的關鍵物質之一。

6.維持腸道平滑肌的張力,保持自主神經的正確傳導

7.維生素B1可幫助造血,是骨髓造血的原料之一。

8.維生素B1是使脂肪酸轉變為腎上腺皮質素和黃體素的關鍵輔酶。

9.對暈機、暈船有效。

10.有助於帶狀泡疹的治療。

適用對象與症狀

適用的族群包括:

維他命B1易缺乏者:如外食族、只吃精緻白米缺乏五穀雜糧者、酗酒、服用避孕藥的女性。

維他命B1需求量大者:如懷孕、哺乳、成長階段生理需要量增多、壓力大者、持續腹瀉、服用利尿劑、或洗腎病患。

適用的症狀包括:

1.酒癮

酒精會干擾B1的吸收,肝功能受損也會影響B1的利用,因而增加B1需求。B1不足會導致酒癮者腦部的傷害。

2.坐骨神經痛、三叉神經痛、帶狀泡疹後神經痛

肌肉注射維他命B1B12,對坐骨神經痛和三叉神經痛有用,並可預防疱疹後神經痛。標準劑量是50mg維他命B11000mcg維他命B12,連續兩週,每週2-3次,然後依症狀逐漸減量。

3.鬱血性心臟衰竭

維他命B1可增加心肌能量。研究發現經6週每天200mg的治療後,可增加22%的左心室噴出率(ejection fraction)(研究結果不一致)。在心衰竭患者中,維他命B1可因長期利尿劑治療和吸收不良造成缺乏。

4.心律不整

部分心律不整的原因可能與體內缺乏維生素B1與鉀離子有關。

5.乳房纖維囊腫病變:有研究指出服用每天100-300mg的維他命B1可改善乳房纖維囊腫病變。

5.失眠

每晚睡前口服維生素B1 50~80mg,可調節神經功能,降低大腦皮質興奮,促進睡眠和抗疲勞。

6.防治鉛中毒

維生素B1可能透過其代謝物與鉛形成化合物,而有排鉛效果,並可抑制鉛的吸收。劑量為每日3次,每次30mg

7.疲勞、食慾不振、肌肉酸痛:B1每日3次,每次30mg,可以減少疲勞。

缺乏時的病徵

一般缺乏症:

腸胃症狀:腸胃蠕動減弱、便秘、消化液減少、噁心。

神經症狀:疲倦、記憶力差、觸覺痛覺減退、

骨骼肌肉症狀:因乳酸堆積易酸痛,肌肉萎縮。

循環系統症狀:心悸、氣喘、胸悶。

顯著缺乏時造成腳氣病、魏尼凱氏綜合症

※腳氣病 (Beriberi): 因缺乏維生素B1而引起的多發性神經炎。

   魏尼凱氏綜合症(Wernicke-Korsakoff Syndrome)又稱魏尼凱氏腦病變(Wernicke's encephalopathy),有急性腦病變與慢性精神症狀,患者喪失記憶、神智紊亂、步履不穩、眼球肌肉麻痺、眼球移動失控。

 

用法用量

維他命B1在一般人的每日建議攝取量(RDA)100mg。特殊情況下會使用較高劑量。

維他命B1的需要量跟攝取的熱量多寡有關,所攝取熱量愈高,維他命B1的需要量亦隨之增加。一般每攝取熱量1000卡時,需要維他命B1 0.5mg

服用抗生素、磺胺藥劑、口服避孕藥均可能會減低體內B1的含量。高醣類的飲食亦會增加B1的需求。

 

Table1-1.1 維他命B1建議攝取量(依年齡)

營養素

維生素B1

單位

毫克

年齡

(mg)

 0 - 6

AI=0.3

7 - 12

AI=0.3

1 - 3

0.6

  

4 - 6

0.9

0.8

7 - 9

1.0

0.9

10 - 12

1.1

1.1

13 - 15

1.3

1.1

16 - 18

1.4

1.1

19 - 30

1.2

0.9

31 - 50

1.2

0.9

51 - 70

1.2

0.9

71 -

1.2

0.9

懷孕

第一期

+0

第二期

+0.2

第三期

+0.2

哺 乳 期

+0.3

 

 

副作用及交互作用

副作用

維他命B1極安全,無明顯副作用。作為水溶性維生素,維生素B1一般不會引起中毒,過量的維生素B1會通過尿液等排泄出體外。即使攝取到500-6000mg,也無明顯中毒症狀。

口服和肌肉給藥都相當安全及有耐受性,但如果靜脈注射過量維生素B1,曾有過敏性休克造成死亡的紀錄。

口服維生素B1若超過500010000mg(一般市售綜合維生素約含1.5 mg的維生素B1),會出現發抖、皮疹、過敏、心跳加快、神經質等副作用。

交互作用

B1協同作用

B1和其他B群有協同作用,故複方比單方佳。

鎂能幫助維他命B1轉化成有效的生化型式。

減少B1吸收 或

加速B1流失

鹼性藥物、口服避孕藥、單寧、酒精、亨利氏環利尿劑(loop diuretic)、抗生素、抗癲癇藥,如Dilantin、磺胺藥、發燒、吸煙

 

參考資料與延伸閱讀

1.        Combined deficiencies of vitamins b1 and C in well-nourished patients.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4318664

2.        Hydrosoluble vitamins.
http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B978-0-7020-4087-0.00059-0

3.        Improved left ventricular function after thiamine supplementation in patients with congestive heart failure receiving long-term furosemide therapy.
http://www.amjmed.com/article/S0002-9343(99)80349-0/abstract

4.        Thiamine tetrahydrofurfuryl disulfide improves energy metabolism and physical performance during physical-fatigue loading in rats.
http://www.nrjournal.com/article/S0271-5317(09)00192-4/abstract

5.        Fibrocystic breasts
http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/fibrocystic-breasts/basics/definition/con-20034681