Funkcije

Funkcije vitamina B1:

  • Koenzim u procesima proizvodnje energije
  • Koenzim u sintezi bitnih molekula u organizmu
  • Potpora živčanom sustavu

Koenzim u procesima proizvodnje energije

Za sintezu tiamin difosfata (tiamin pirofosfata) je potreban sam vitamin B1 (tiamin), adenozin trifosfat (eng. Adenosine Triphosphate, ATP) i magnezij te enzim tiamin pirofosfokinaza. Vitamin B1 upravo u obliku tiamin difosfata djeluje kao koenzim nekoliko enzima koji kataliziraju reakciju oksidativne dekarboksilacije i konjugacije s koenzimom A (eng. Coenzyme A, CoA). Enzimi se nazivaju dehidrogenazama, a one pretvaraju ketokiseline i aminokiseline, dobivene iz ugljikohidrata, u njihove odgovarajuće acil-CoA derivate. Primjeri dehidrogenaza su: piruvat dehidrogenaza i α-ketoglutarat dehidrogenaza.

Tiamin difosfat je bitan za metabolizam ugljikohidrata kao koenzim piruvat dehidrogenaze. Piruvat dehidrogenaza je zapravo kompleks 3 mitohondrijska enzima, koji pretvara piruvat u acetil-CoA, reakcijama oksidativne dekarboksilacije i konjugacije. Ovaj proces povezuje glikolizu i ciklus limunske kiseline, odnosno procese razgradnje glukoze do CO2 i vode, pri čemu se dobiva energija (ATP). Također, tiamin difosfat je koenzim α-ketoglutarat dehidrogenaze, enzima koji pretvara α-ketoglutarat u sukcinil-CoA u ciklusu liminske kiseline. Tiamin kao tiamin difosfat je potreban i kao koenzim kompleksa dehidrogenaza aminokiselina razgranatih lanaca. Ovaj enzim provodi oksidativnu dekarboksilaciju aminokiselina izoleucina, leucina i valina, koje potječu od odgovarajućih α-ketokiselina. Sve navedene reakcije su bitne za proizvodnju energije u našem organizmu.[1-7]

Koenzim u sintezi bitnih molekula u organizmu

Vitamin B1 u obliku tiamin difosfata je potreban kao koenzim u reakcijama kataliziranim transketolazama u put pentoza fosfata (fosfoglukonatni put). Jedna od bitnih intermedijera ovog puta je upravo riboza-5-fosfat, potrebna za sintezu visokoenergetskih ribonukleotida, adenozin trifosfata (ATP) i guanozin trifosfata (GTP). Također, potrebna je za sintezu nukleinskih kiselina, DNA i RNA te koenzima koji sadrži vitamin B3 (niacin), NADPH, potrebnog za mnoge druge reakcije biosinteze. Može se reći da je ovaj put baza za proizvodnju mnogih bitnih molekula.

Neoksidativne reakcije put pentoza fosfata uključuju enzime kojima je potreban tiamin difosfat kao koenzim. Enzime nazivamo transketolazama koje kataliziraju prijenos dvokarbonskih jedinica (C-2). Točnije, odgovorne su za pretvorbu riboze-5-fosfata u gliceraldehid-3-fosfat uz pretvorbu ksiluloze-5-fosfate u sedoheptulozu-7-fosfat te pretvorbu eritroze-4-fosfata u fruktozu-6-fosfat uz prevorbu ksiluloze-5-fosfata u gliceraldehid-3-fosfat. Nastaju međuprodukti glikolize, procesa razgradnje glukoze, koji se dalje koriste ovisno o trenutačnim potrebama stanice.[1-7]

Potpora živčanom sustavu

Vitamin B1 ima bitnu ulogu u održavanju živčanog sustava. Međutim, ovdje je potreban u obliku tiamin trifosfata. Tiamin trifosfat ima ulogu u provođenju živčanih impulsa i u membranama neurona (živčanih stanica) aktivira prijenos iona, posebno klorida. Vitamin B1pomaže i u sintezi neuroprijenosnika, acetilkolina, serotonina, adrenalina i γ-aminobutirične kiseline. Pretpostavlja se da je vitamin B1 također bitan i za razvoj mijelina koji pokriva površinu živčanog vlakna, a u nedostatku ovog vitamina taj zaštitni omotač nestaje ili se oštećuje. Međutim, potpuna fiziološka uloga tiamina u mozgu se još ne zna, ali vitamin B1imapuno važniju ulogu u neurološkom sustavu, od one da je „samo“ koenzim.[1-8]

"Literatura"

1. Hui, Y.H. (1991) Encyclopedia od food science and technology, John Wiley and sons, Inc., New York.

2. Insel, P., Ross, D., McMahon, K., Bernstein, M. (2011) Nutrition, Jones and Bartlett Publishers, Ontario.

3. Combs, G.F.  (2008) The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health, Elsevier Academic Press, Burlington.

4. Shils, M., Olson, J.A., Shike, M., Ross, A.C. (1999) Modern Nutrition in Health and Disease, Williams & Wilkins, Baltimore.

5. Grooper, S.S., Smith, J.L., Groff, J.L. (2009) Advanced nutrition and human metabolism, Wadsworth Cengage Learning, Belmont.

6. Nelson, D.L., Cox, M.M. (2008) Lehninger principles of biochemistry, 5 izd., W.H Freeman, New York.

7. Elliott, W.H., Elliott, D.C. (1997) Biochemistry and molecular biology, Oxford University Press, Oxford.

8. Butterworth, R.F.   (2003) Thiamin deficiency and brain disorders. Nutr. Res. Rev. 16, 277–283.