チアミン
（ビタミンB1から転送）
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 チアミンの構造式と球棒モデル | |
| IUPAC命名法による物質名 | |
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| 臨床データ | |
| 発音 | [ˈθaɪ.əmɪn] THY-ə-min |
| Drugs.com | monograph |
| ライセンス | US Daily Med:リンク |
| 胎児危険度分類 | |
| 法的規制 |
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| 投与経路 | 経口, IV, IM[2] |
| 薬物動態データ | |
| 生物学的利用能 | 3.7% 〜 5.3% |
| 識別 | |
| CAS番号 |
70-16-6  59-43-8 （塩化物） |
| ATCコード | A11DA01 (WHO) |
| PubChem | CID: 1130 |
| DrugBank | DB00152 |
| ChemSpider | 1098 |
| UNII | X66NSO3N35 |
| KEGG | C00378 |
| ChEBI | CHEBI:18385 |
| ChEMBL | CHEMBL1547 |
| 別名 | ビタミンB1、アノイリン |
| 化学的データ | |
| 化学式 | C12H17N4OS+ |
| 分子量 | 265.35 |
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チアミン︵英: thiamin, thiamine︶は、ビタミンB1︵英: vitamin B1︶とも呼ばれ、ビタミンの中で水溶性ビタミンに分類される生理活性物質である。栄養素のひとつ。このほか、サイアミン、アノイリンとも呼ばれる。
糖質および分岐脂肪酸の代謝に用いられ、不足すると脚気や神経炎などの症状を生じる。酵母、豚肉、胚芽、豆類に多く含有される。
補酵素形はチアミン二リン酸(TPP)。
構造
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分子式は C12H17N4OSである。
2-メチル-4-アミノ-5-ヒドロキシメチルピリミジン︵ピリミジン部、OPM、構造式左半分の六角形の部分︶と4-アミノ-5-ヒドロキシエチルチアゾール︵チアゾール部、Th、構造式右半分の五角形の部分︶がメチレン基を介して結合したもの。生体内では、各組織においてチアミンピロリン酸︵チアミン二リン酸︶に変換される。チアミン二リン酸は、生体内において各種酵素の補酵素として働く。チアミン三リン酸は、シナプス小胞において、アセチルコリンの遊離を促進し、神経伝達に関与するといわれている。
生理活性
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血中濃度は通常68.1±32.1 (ng/mL)で40 (ng/mL)を切ると脚気などの欠乏症状があらわれるといわれている。リン酸基は構造式右側のヒドロキシ基︵OH基︶に結合する。結合するリン酸の長さにより、チアミン一リン酸︵TMP, thiamine monophosphate︶、チアミン二リン酸︵TPP, thiamine pyrophosphate︶、チアミン三リン酸︵TTP, thiamine triphosphate︶がある。
物性
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●分子量 300.81
●水溶性。加熱により可溶性が増す。
●アルコールに不溶。
●無色。
●アルカリ条件下で容易に分解。
●弱酸性条件下で安定。
CAS番号 59-43-8
多く含む食品
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酵母は、アルコール発酵によりピルビン酸を脱炭酸してエタノールを生成することができ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ︵EC 1.2.4.1︶の補因子であるチアミンを自ら合成できるとともに、培地に存在するチアミンを吸収し、細胞内に集積することができる。種によっては、その乾燥重量の10%近くのチアミンを集積できる[3]。酒粕にも酵母が含まれているため、チアミンが含まれている。
摂取時の注意
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1日の所要量は成人男性で1.1 ミリグラム、成人女性で0.8 ミリグラム。加えて、摂取エネルギー1,000 キロカロリーあたり0.35 ミリグラムが必要とされる。
食品中に含まれる総量のうち、約半分から1/3は調理中に失われる。水溶性であり、食材を水にさらすと流失してしまう。煮汁やゆで汁を利用すれば、食材から流失した分を取り戻すことができる。米を磨ぐ際は手早く少ない水量で行うか、無洗米・麦飯・玄米あるいは強化米を利用すると良い。
アルカリ条件下において分解が進むので、重曹を調理に利用すると分解されてしまう。ニンニクに含まれるアリシンと結合し、アリチアミンとなると吸収効率が向上する︵詳細はニンニクを参照のこと︶。
強度の労作や、消耗性疾患の罹患により要求量がかなり上昇する。一方で、脂質の摂取により、要求量が少し減少する。体内に貯蔵できる量は少なく、吸収効率は高くない。進行時の脚気など、胃腸が弱っているときにはさらに吸収効率が下がる可能性がある。こういった場合は、高吸収率のビタミンB1誘導体を摂取すると良い。過剰に摂取しても、速やかに排泄されるため問題はない。
欠乏症
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●脚気
●代謝性アシドーシス︵乳酸アシドーシス︶
●ウェルニッケ脳症 - 慢性化するとコルサコフ症候群
●多発性神経炎、神経痛、筋肉痛、関節痛、末梢神経炎
●浮腫
●心臓肥大、心筋代謝異常
●馬のワラビ中毒
●チャステック病
●大脳皮質壊死症
●二次性肺高血圧症[4]慢性的に不足している条件では、神経系︵脳を含む︶におけるグルコース利用が困難になるため、多発性神経炎症状が出やすくなるといわれる。
過剰症
[編集]長期間の多量投与における障害は、現在のところ知られていない。過剰に摂取されたチアミンは速やかに尿中に排泄される。
生化学
[編集]各組織においてチアミンピロホスホキナーゼ（EC 2.7.6.2）の作用によりチアミン二リン酸に変換される。
- EC 2.7.6.2 ATP + thiamine = AMP + thiamine diphosphate
チアミン二リン酸はチアミン二リン酸キナーゼ（EC 2.7.4.15）の作用によりチアミン三リン酸へと変換される。
- EC 2.7.4.15 ATP + thiamine diphosphate = ADP + thiamine triphosphate
生理活性
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チアミン二リン酸は、生体内において各種酵素の補酵素として、アルデヒド基転移の運搬体として働く。
例えば、TCAサイクルの入り口にある重要な反応に関わる。TCAサイクルは、細胞において糖質を代謝し、生体内でのエネルギー貯蔵形といわれるATPを合成する経路である。解糖系で生じたピルビン酸を脱炭酸してアセチルCoAに変換するピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体︵EC 1.2.4.1、EC 1.8.1.4、EC 2.3.1.12三酵素の複合体︶の反応に関与する。
pyruvate + CoA + NAD+ = CO2 + acetyl-CoA + NADH + H+
EC 1.2.4.1 pyruvate + [dihydrolipoyllysine-residue acetyltransferase] lipoyllysine = [dihydrolipoyllysine-residue acetyltransferase] S-acetyldihydrolipoyllysine + CO2
EC 1.8.1.4 protein N6-(dihydrolipoyl)lysine + NAD+ = protein N6-(lipoyl)lysine + NADH + H+
EC 2.3.1.12 CoA + enzyme N6-(S-acetyldihydrolipoyl)lysine = acetyl-CoA + enzyme N6-(dihydrolipoyl)lysine
EC 1.2.4.1の触媒する反応のうち、ピルビン酸 (CH3COCOOH) からの二酸化炭素 (CO2) の引き抜き︵脱炭酸反応︶において、補酵素として重要な働きを示す。
脂質の摂取によりチアミンの要求量が減少するが、これは、脂質のβ酸化によりアセチルCoAが合成され、上述の反応を迂回してTCAサイクルに供給されるため、結果として上述の反応の回転速度が落ちるためによる。同様に強い労作や消耗性疾患により要求量が上昇するのは、体内でのATP消費の上昇に反応してTCAサイクルの回転が早まるためによる。
ペントースリン酸経路においてもトランスケトラーゼによるNADPHや、デオキシリボース、リボースといった五炭糖の産生に関与している。また、アルコールの分解にも関与している。抗神経炎作用が知られているが、作用機序などは不明である。
研究
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日本薬理学会学会誌においてニコチン拮抗作用が報告されている[5][6][7][8][9][10][11]。人体を対象とした実験では、多量投与によって喫煙時の一般症状︵顔面蒼白、悪心、嘔吐、振戦、呼吸促迫、心悸亢進等︶が著しく軽減したという報告がある[12]。
脚注
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(一)^ American Society of Health-System Pharmacists. “Thiamine Hydrochloride”. Drugsite Trust (Drugs.com). 2018年4月17日閲覧。
(二)^ “Office of Dietary Supplements - Thiamin”. ods.od.nih.gov (2016年2月11日). 2016年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年12月30日閲覧。
(三)^ 岩島昭夫、酵母によるビタミンB1の集積﹃化学と生物﹄ Vol.27 (1989) No.12 P779-786, doi:10.1271/kagakutoseibutsu1962.27.779
(四)^ 咲間裕之, 金晶惠, 市川康広 ほか、ビタミンB1 欠乏により著明な肺高血圧を来した1例 ﹃日本小児循環器学会雑誌﹄ Vol.29 (2013) No.6 p.352-356, doi:10.9794/jspccs.29.352
(五)^ 山本巌; 岩田平太郎; 田守靖男; 平山雅美﹁ビタミンB1のニコチン拮抗作用について 第1報﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第52巻、第3号、日本薬理学会、1956年。doi:10.1254/fpj.52.429。
(六)^ 山本巌; 岩田平太郎; 田守靖男; 平山雅美﹁ビタミンB1のニコチン拮抗作用について 第2報﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第53巻、第2号、日本薬理学会、1957年。doi:10.1254/fpj.53.307。
(七)^ 田守靖男﹁ThiamineのNicotine拮抗作用に関する研究﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第54巻、第3号、日本薬理学会、1958年。doi:10.1254/fpj.54.571。
(八)^ 山本巖; 猪木令三; 溝口幸二; 辻本明﹁Nicotineに関する研究 Pyruvate酸化におけるNicotineとThiamineの関係﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第58巻、第2号、日本薬理学会、1962年。doi:10.1254/fpj.58.120。
(九)^ 大鳥喜平﹁Nicotineに関する研究 Nicotineによる致死並びに痙攣に対する拮抗物質について﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第60巻、第6号、日本薬理学会、1964年。doi:10.1254/fpj.60.573。
(十)^ 岩田平太郎; 井上章﹁モルモット心房標本におけるNicotineとThiamineならびにその誘導体の拮抗作用について﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第64巻、第2号、日本薬理学会、1968年。doi:10.1254/fpj.64.46。
(11)^ 岩田平太郎; 井上章﹁神経機能におけるThiamineの役割﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第68巻、第1号、日本薬理学会、3頁、1972年。doi:10.1254/fpj.68.1。
(12)^ 田守靖男﹁ThiamineのNicotine拮抗作用に関する研究﹂﹃日本薬理学雑誌﹄第54巻、第3号、日本薬理学会、578頁、1958年。doi:10.1254/fpj.54.571。
関連項目
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●アリナミン - ビタミンB1誘導体を主成分とする商品。
●フルスルチアミン
●チアミナーゼ - チアミンを分解する酵素。
●鈴木梅太郎 - 不純物としてではあったが世界で初めてチアミンを抽出した人物。
外部リンク
[編集]- Thiamin チアミン - （オレゴン州大学・ライナス・ポーリング研究所）
- ビタミンB1解説 - 素材情報データベース＜有効性情報＞（国立健康・栄養研究所）
- ビタミンB1 - 同
- 鈴木梅太郎, 島村虎猪、「糠中の一有効成分に就て」 『東京化學會誌』 1911年 32巻 1号 p.4-17, doi:10.1246/nikkashi1880.32.4
- 左向敏紀、大島誠之助：「禁忌食（その 4 ）――魚介類（チアミナーゼ)」、ペット栄養学会誌、vol.17(no.1),pp.44-45 (2014).
