Vitamin B1, tiamin

Historik

1855 lyckades en officer i japanska flottan bota sjukdomen beriberi genom att ge sin besättning mjölk, grönsaker och kött. Vid det tillfället hade 60 procent av besättningen drabbats av sjukdomen. Under den tiden beriberi härjade, fick 3 av 10 sjömän sätta livet till i japanska flottan, främst p.g.a. en kosthållning baserad på polerat ris.
1896 upptäckte den holländska läkaren Eijkman att kycklingar som fick råris blev av med beriberi. Symtomen uppkom av en kost baserad på vitt ris.
1915 upptäckte Funk ett ämne i risskal som döptes till B-vitamin. Senare visade det sig att det fanns fler sådana faktorer i risskal och då döpte man om vitaminet till B₁.
1926 först isolerad från riskli av Jensen och Donath.
1929 Eijkman delade Nobelpriset för sin upptäckt av vitamin B₁.
1936 syntetiserade amerikanen R.R. Williams vitamin B₁ och döpte det till tiamin.

Kemi
Det totala kroppsinnehållet av tiamin ligger på ca 25–30 mg. Tiaminhydroklorid är en vit kristallin vattenlöslig substans som består av tiazol och pyrimidin. Tillgängligheten av tiamin i maten påverkas av närvaron av antitiaminfaktorer (ATF). ATF finns i bl.a. svart te och kaffe, inklusive koffeinfritt kaffe. Klorerat vatten tenderar också att förstöra tiamin. Tiamin kan endast lagras i högst 2 veckor i kroppen.

Metabolism
Tiamin absorberas relativt väl av tarmen och konverteras snabbt till fosforylerade former. Det lagras dåligt och utsöndras i urin som olika hydrolyserade och oxiderade produkter. 90 procent av blodets totala tiaminhalt finns i formen av kokarboxylas. 80 procent av tiamin i blodet finns i de röda blodkropparna.
Tiamin bildar estrar med olika syror. De viktigaste är tiaminmonofosfat (TMF), tiaminpyrofosfat (TPF) och tiamintrifosfat (TTF).
Tiamin absorberas passivt i tolvfingertarmen och bäst i sur miljö. Det finns även en aktiv mekanism för upptag i tunntarmen. TPF är en alltför stor molekyl för att kunna absorberas genom tarmslemhinnan och behöver klyvas under inverkan av ett enzym för att den mindre tiaminmolekylen ska kunna upptas. Allicin, en substans som finns i vitlök och lök, ökar tiaminabsorptionen genom att allicinet förenas med tiaminet och därmed gör det lättare upptagbart. Små mängder tiamin (ca 30 mg) finns i kroppen, varav 50 procent i muskelvävnader. Tiamin finns även i hjärtat, levern, njurarna och hjärnan.
TPF fungerar som ett magnesiumberoende coenzym för aktiva aldehydtransferaser. Det är nödvändigt vid den oxidativa dekarboxyleringen av pyruvat för att bilda acetyl-coenzym A. Det behövs också vid den oxidativa dekarboxyleringen av andra alfa-ketosyror såsom alfa-ketoglutarat och diketokarboxylaser deriverade från aminosyrorna metionin, treonin, leucin, isoleucin och valin. TPF deltar även i pentosmonofosfatshunten som coenzym till transketolas.

Funktion
Tiamin behövs för omsättning av kolhydrater, fett och protein. Det är särskilt verksamt inom kolhydratmetabolismen i hjärnan. Det fungerar som ett coenzym vid omvandling av glukos till energi i muskler och nerver. Den bryter ner överskott av pyrodruvsyra och där TTF eller TPF möjligen också har en specifik roll i neurofysiologin vid initieringen av nervimpulser.
Denna funktion skulle vara oberoende av dess roll som coenzym. Alla celler i kroppen är beroende av B₁ för nedbrytning av kolhydrater till glukos och sedan förvandling till energi.

Följande egenskaper associeras till tiamin:

• är delaktigt i cellernas energiproduktion
• medverkar när nikotinsyra och nikotinamid bildas från tryptofan
• fungerar som en antioxidant, speciellt mot oxiderade former av hemeproteiner
• kan förbättra B-lymfocyternas funktion
• ökar mängden blod som hjärtat pumpar
• kan förbättra muskeltonus och verka närande för muskelfascian
• medverkar vid omvandling av fettsyror till steroidhormoner i kroppen
• kan underlätta matsmältningen, speciellt nedbrytning av kolhydrater och förbättra tarmperistaltiken
• kan skydda vid olika typer av stress och fungera stärkande för nervsystemet
• behövs som föda för vissa typer av tarmbakterier
• bidrar till reglering av aptiten
• medverkar i utsöndring av toxiska metaller, speciellt bly
• bidrar till syresättning av hjärnan
• har en positiv effekt på den mentala attityden
• kan fungera som acetylkolin i hjärnan vid höga doser
• viktig för optimal tillväxt för foster och barn
• har en mild vattendrivande effekt
• kan minska smärta vid operationer i munhålan
• motarbetar åksjuka och sjösjuka
• bidrar till friskare myelin.

Bristsjukdomar och tidiga bristsymtom

Tydliga bristtillstånd

Beriberi; perifer neuropati, muskelsvaghet, ömhet eller/och spänningar i vadmusklerna, ödem, ökad hjärtfrekvens, högt pulstryck, andnöd, cyanos, hjärtförstoring och hjärtsvikt som kan leda till cirkulatorisk kollaps. Cerebral beriberi eller vanligen kallad Wernicke-Korsakoffs syndrom består av dels Wernickes sjukdom (nystagmus orsakat av affektion av sjätte kranialnerven, dubbelseende, ataktisk gång och mental förvirring) dels av Korsakoffs psykos (encefalopati med specifik minnesstörning). Wernicke-Korsakoffs syndrom förekommer vanligen hos alkoholister men har även beskrivits vid andra tillstånd av tiaminbrist. Det förekommer också infantil beriberi med hjärtpåverkan eller cerebrala symtom hos spädbarn, vanligen mellan 2–3 månader gamla.

Marginella brister och tidiga tecken på bristsymtom
Tidiga bristsymtom kan vara mentala symtom som irritabilitet, abnorm trötthet, oro, sömnlöshet, depression, koncentrationssvårigheter, minnessvårigheter, mental förvirring, viktminskning, anorexi, illamående, matsmältningsproblem, överkänsliga tänder, förstoppning, diarré, snabb puls, ojämna hjärtslag, låg kroppstemperatur, nedsatt glukostolerans, sänkt hemoglobinhalt, impotens, smärtkänslighet.

Ökad risk för att utveckla brister
Förekommer hos äldre, > 55 år, alkoholister, nyopererade, rökare, gravida och ammande mödrar, dialyspatienter, diabetes, fysiskt aktiva människor med högt intag av kolhydrater, samt vid fysisk och mental stress, anorexi, feber, kräkningar, diarré, svettningar, sömnbesvär, aggressivitet, slembildning, rethosta, p-pilleranvändning, kroniska leversjukdomar, hypertyreoidism, bantning, högt intag av te, kaffe, alkohol och raffinerat socker, kontinuerligt bruk av antacida och diuretika, diet med högt intag av kolhydrater främst från polerat ris, genetiska sjukdomar med acidos samt ökad muskelaktivitet.

Terapeutisk användning
Förutom vid behandling av tydliga bristsymtom kan tiamin användas vid:

• åk- och sjösjuka (50–200 mg)
• hjärtsvikt (200–300 mg)
• epilepsi (50–100 mg/dag)
• minnesbesvär och Alzheimers (3 000–6 000 mg)
• vissa anemier, trötthetssymtom
• diabetisk neuropati och polyneuropatier
• känslobortfall eller ödem i armar och ben
• facialispares (ansiktsförlamning)
• optikusneurit
• glaukom (grön starr)
• cirkulationsrubbningar, hjärtbesvär
• idrottsprestationer för ökad prestation och minskad trötthet
• stabilisering av aptiten
• bältros, ischias, trigeminusneuralgi och vid smärta efter operation
• för att hålla bort mygg
• depression, sömnbesvär, irritabilitet, nervositet
• alkoholavvänjning, schizofreni, ångest och neuroser
• avgiftning av bly eller pesticider
• alkoholcirros
• hypertyreos
• försämrad matsmältning
• lumbago
• MS
• huvudvärk
• dysmenoré.

Bästa källorna för vitamin B₁ (mg/100 g)

Dosering

RDI: 1,0–1,5 mg.
ODI: 4–50 mg.
TDI: 50 mg–6 000 mg.

Toxiska doser
Någon toxisk dos för människor finns inte konstaterad. Mycket liten risk för skador av överdosering. Hos apor är den dödliga dosen högre än 350 mg/kg kroppsvikt. Höga doser över 500 mg kan ge trötthet hos vissa. Överskott av tiamin utsöndras snabbt genom njurarna. Gravida kvinnor kan inta doser upp till 100 mg dagligen utan risk för toxicitet.

Interaktion med läkemedel

Positiv interaktion/ökat behov av tillskott med: analgetika, antacida medel, antibakteriella medel, antiepileptika, bronkdilaterande medel, diuretika, hjärtglykosider, medel vid glaukom, medel vid magsår, p-piller, östrogen. Vätskedrivande läkemedel, östrogen, digitalis läkemedel, aspirin, koffein och sulfa ökar utsöndringen av tiamin. Antacida (magsyraneutraliserande läkemedel) ökar behovet av vitamin B₁. Laxantia och vattendrivande är kända för att skapa tiaminbrist. Intag av tiamin förbättrar mental funktion hos epilektiker som intar epilepsimedicinen Dilantan.

Interaktion med näringsämnen
Antagonister till vitamin B₁ är blåbär, cikoria, svarta vinbär, brysselkål, rödkål, alkohol, kaffe eller te. Sulfiter som konserveringsmedel samt svart te minskar tiaminmängden i kroppen. Magnesium behövs för konvertering av tiamin till dess aktiva form.

Matlagning
B₁ förstörs i maten vid upphettning över 100 grader. Att ångkoka, lättkoka, lättsteka eller woka under korta perioder gör att det mesta av tiaminet stannar kvar i maten. Som med de flesta vitaminer så är det beredning i höga temperaturer under lång tid (t.ex. > 15minuter) som förstör vitamininnehållet i maten. 50 procent av tiaminet går förlorat vid rostning av kött, 30 procent vid kokning och 15 procent vid lättstekning. I torr form är den värmestabil upp till 100^oC. Tiamin är i sur lösning (pH < 5) stabilt mot upphettning och oxidation. Vid pH 7 eller högre förstörs det vid kokning eller annan upphettning. Vid pH 8 eller högre, gulfärgas tiaminet och förstörs av en komplex serie irreversibla reaktioner. Förlusten av tiamin är upp till 60 procent vid kokning av grönsaker och 5–35 procent vid bakning av bröd. Dock är tiamin resistent mot nedfrysning.

Beredningsformer
Upptag av oralt tillskott av tiamin är bättre vid små doser (1–30 mg) än vid megadoser. Tiamin tas inte upp väl i bryggenjästpreparat. Tiaminhydroklorid och tiaminmononitrat är de bästa former för oralt intag, men effekter av intramuskulär och intravenös behandling är mycket bättre än vid peroralt intag. Tiamin tetrahydrofurfuryl disulfid är en form av tiamin med mycket bra upptag. Vid svåra neurologiska sjukdomar och smärta bör man helst använda tiamin i intraorala och intramuskulära injektioner.
Kosttillskott för oral användning finns i form av tabletter eller kapslar från 10–100 mg. I injektionsform finns det i koncentrationer mellan 10–100 mg per ml. Intramuskulära samt injektioner i munhålan användes flitigt av många tandläkare på 1950- och 1960-talet vid neuralgier och för smärtlindring. Dr Klenner från USA använde framgångsrikt intramuskulära injektioner för lindring av MS-symtom under många år. Samma resultat kan inte uppnås med peroralt intag.

Nyckelorgan
Nervsystemet, hjärnan, levern och hjärtat.

Absorptionsbefrämjande ämnen
Vitaminer: B₂, B₃, folsyra, C och E.
Mineral: Mn och S.

Synergister
Vitaminer: E, C, B, fungerar bäst när man kombinerar den med ett B-komplex preparat. B₆, B₁₂, B₃, B₅, A, folsyra och B₂.
Mineral: Co, Cu, Fe, Mg, Mn, P, K, Se, Na och Zn.

Antagonister
Vitaminer: B₆, B₂ och B₁₂.
Mineral: Mg, K och Zn.

Analyser och mätmetoder

Den idag mest pålitliga metoden för att påvisa tiaminbrist är mätning av erytrocyt transketolasaktivitet (ETKA) och dess procentuella förhöjning efter tillfört TPP, vilket går under benämningen tiaminpyrofosfateffekten (TPPE). Man kan också mäta, tiamin, tiaminmetaboliter, pyruvat-, alfaketoglutarat, laktat- och glyoxylatnivåer i blod samt metylglyoxylatnivåer i urin.

Exempel på studier, referenser

Hjärtsvikt
I en dubbelblind, randomiserad studie där 30 deltagare med medelsvår-svår hjärtsvikt (NYHA II-IV) medicinerades med Furosemid (Lasix), fick hälften av deltagare placebo och hälften 200 mg tiamin intravenöst dagligen i 7 veckors tid. Både tiaminstatus och vänsterkammarfunktion förbättrades signifikant.
Shimon I. et al. ”Improved left ventricular function after thiamine supplementation in patients with congestive heart failure receiving long-term furosemid therapy”. Am J Med, 1995;98:485-90.

Minskad hjärtsvikt med tiamin
Låga tiaminvärden är associerade med hjärtsvikt.
Hanninen SA. et al. “The prevalence of thiamin deficiency in hospitalized patients with congestive heart failure”.
J Am Coll Cardiol, 2006;47:354–61.

Huvudvärk
Vitamin B₁ gav lindring vid 44 av 69 fall av huvudvärk. Det orsakar nämligen utvidgning av ihopdragna blodkärl och har en muskelavslappnande effekt.
Hotzel D. “Vitamins – an overview”. Nierren-Und Hochdruckkrankheiten, 1992;21(suppl):3–9.

Blyförgiftning
Intag av ca 25 mg/kg kroppsvikt minskade absorption och ökade utsöndringen av bly hos råttor.
Kim JS. ”The effects of thiamine on lead metabolism”. Toxicol Lett, 1991;56:43–52.

Cancer
Ett dagligt tillskott av vitamin B₁ (100 mg) minskade cellskador samt nedbrytningen av fibrin och kollagen hos cancerpatienter.
Journal of Nutrition, Growth and Cancer, (July-December 1984): 207-210.

Tiamin lindrar mensvärk
556 flickor (12–21 år) med smärtsam mens intog 100 mg tiamin under 90 dagar och fick mycket lindring. 87 procent blev helt fria från mensvärk, 8 procent fick stark lindring och endast 5 procent fick ingen hjälp alls.
Gokhale LB. “Curative treatment of primary (spasmodic) dysmenorrhoea”. Indian J Med Res, 1996;103:227-31.

Alkoholism, B₁– och B₃-vitamin
Injektioner av 1 g nikotinamid och 25 mg tiamin 2 ggr dagligen avgiftar alkohol- och morfinberoende.
Dagligt intag av minst 3 g niacin under 5 år botar alkoholism med upp till 60 procent
Niacin fungerar också för opiata droger (500–1 000 mg, time-released)
En daglig dos om 500 mg niacinamid som intas under 3–4 veckor verkar vara effektiv för att hjälpa till vid beroendeavvänjning.
Clearly JP. “Niacinamide and addictions”. J Nutr Med, 1990;1:83-4.

Alkoholism och psykiska besvär

Psykiatriska patienter, schizofrena och alkoholister har lägre halter tiamin än resten av befolkningen.
Carney MW. et al. “Thiamine, riboflavin and pyridoxine deficiency in psychiatric in-patients”. Br J Psychiatry, 1982;141:271–2.

B₁ injektioner lindrar MS
Dr Klenner fick stora framgångar med förbättring av MS-symtom hos MS-patienter med injektioner av B₁ och leverextrakt.
Humpherys D. “Multiple sclerosis treated with injectable B₁ and liver extract”. Townsend Lett for Doc and Pat, 1990;99:200:58–60.