硫胺素—维生素B1的重要性

6.3.2.1　维生素B1的命名、结构及理化性质

维生素B1又名硫胺素（thiamine），是人类发现最早的维生素之一，由于其具有预防和治疗脚气病的作用，又称作抗脚气病因子或抗神经炎因子，硫胺素缺乏可导致脚气病。

硫胺素的名称中提示在它的结构中含有“硫”和“氮”两种元素，硫胺素常以其盐酸盐的形式出现，为白色结晶，极易溶于水，不溶于脂肪和有机溶剂，在酸性溶液中很稳定，加热至120℃仍不分解，在碱性或中性环境中易被氧化而失去活性。一般烹调温度下破坏不多，但在碱性条件下不耐高热。具有还原性的化学物质，如二氧化硫、亚硫酸盐等在中性及碱性介质中能加速硫胺素的分解破坏，故含硫胺素多的食物，如谷类、豆类以及肉类不宜使用二氧化硫或亚硫酸盐等化学物质，以防硫胺素破坏。

6.3.2.2　维生素B1的生化代谢

硫胺素在小肠上部可被迅速吸收，但若有乙醇存在且缺乏叶酸盐时，吸收将受影响。硫胺素在高浓度时小肠的吸收为被动扩散，而在低浓度时则为主动吸收。吸收后的硫胺素经血液运送至肝脏及其他细胞，经焦磷酸激酶催化成为硫胺素焦磷酸酯（thiamin pyrophosphate，TPP），这是它转化为具有生理功能的活性形式。体内硫胺素的总量约有80%为TPP，约有10%为三磷酸硫胺素（thiamin triphosphate，TTP），此外还有少量单磷酸硫胺素（thiamin monophosphate，TMP）和硫胺素。成人体内有硫胺素25～30 mg，以心脏、肝脏、肾脏和脑中的含量较高，总量的50%存于肌肉中。体内维生素B1的生物半衰期为9～18天，硫胺素及其代谢产物主要从尿中排出，不能被肾小管再吸收。通常情况下，从汗中排出的量极小，但在热环境中，每1 L汗中硫胺素含量可高达90～150μg。如果膳食中缺乏硫胺素，在1～2周后人体组织中的硫胺素含量就会降低，因此，为保证维持组织中的正常含量，需要定期供给。

6.3.2.3　维生素B1的生理功能

硫胺素在体内的主要功能是以辅酶的形式参与能量和三大产能营养素的代谢。此外，硫胺素在神经组织中具有一种特殊的非辅酶功能，并且与维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌以及心脏功能和幼年动物的生长发育也有一定的关系。

1.构成辅酶　TPP是硫胺素的活性形式，是羧化酶（carboxylase）和转酮醇酶（trans-ketolase）的辅酶。若机体硫胺素不足，不仅丙酮酸不能继续代谢，而且还影响氨基酸、核酸和脂肪酸的合成代谢。

2.抑制胆碱酯酶的活性，促进胃肠蠕动　硫胺素可抑制胆碱酯酶对乙酰胆碱的水解。乙酰胆碱是副交感神经的化学递质，具有促进胃肠蠕动作用。维生素B1缺乏时胆碱酯酶活性增强，乙酰胆碱水解加速，因而胃肠蠕动缓慢、腺体分泌减少、食欲减退。

3.对神经组织的作用　目前认为TTP可能与神经细胞膜上的钠离子通道有关，当TTP缺乏时渗透梯度无法维持，引起电解质与水转移。还有观点认为硫胺素与脑内重要的神经递质-乙酰胆碱的合成和释放有关。

6.3.2.4　维生素B1的缺乏与过量

1.缺乏症　硫胺素缺乏症又称脚气病，初期症状为疲乏、淡漠、厌食、消化不良和便秘、头痛、失眠、忧郁、烦躁等。一般将其分成以下三类。

（1）干性脚气病（dry beriberi）：以多发性周围神经炎症状为主，出现上行性周围神经炎，表现为指（趾）端麻木、肌肉酸痛、压痛，尤以腓肠肌为甚。膝跳反射在发病初期亢进，后期减弱甚至消失。向上发展累及腿伸屈肌、手臂肌群，而出现垂足、垂腕症状。

（2）湿性脚气病（wet beriberi）：多以水肿和心脏症状为主。由于心血管系统障碍，出现水肿，右心室可扩大，有心悸、气短、心动过速，如处理不及时，常致心力衰竭。混合型脚气病的特征是既有神经炎又有心力衰竭和水肿。(www.xing528.com)

（3）婴儿脚气病（infant beriberi）：多发生于2～5个月龄的婴儿，且多是硫胺素缺乏的乳母所喂养的婴儿。其发病突然，病情急，初期食欲不振、呕吐、兴奋和心跳快，有呼吸急促和困难；晚期有发绀、水肿、心脏扩大、心力衰竭和强直性痉挛，常在症状出现1～2天后突然死亡。婴儿先天性脚气病常因母亲孕期缺乏硫胺素，主要症状有青紫、吮吸无力、嗜睡。

此外，长期酗酒者可出现Wernicke-Korsakoff综合征，其表现可有精神错乱、共济失调、眼肌麻痹、假记忆和逆行性健忘甚至昏迷。

2.过多症　由于人体对硫胺素的吸收存在饱和机制，摄入过量的维生素B1很容易从肾脏排出，因此罕见人体维生素B1的中毒报道。有研究表明，每天口服500 mg，持续1个月也未见毒性反应，这表明硫胺素的毒性是非常低的。但也有资料显示如每天摄入硫胺素＞3 g时，可使成人出现头痛、失眠、瘙痒、乏力和接触性皮炎等症状。

6.3.2.5　维生素B1的需要量与供给量

硫胺素与整个物质和能量代谢关系密切，故它的需要量应与机体能量总摄入量呈正比。一般都主张硫胺素的供给量应以4.184 MJ（1 000 kcal）能量供给多少来表示。世界卫生组织的资料表明，膳食提供每1000kcal能量时硫胺素含量＜0.3 mg即可出现脚气病。以0.5 mg较为安全，可使组织硫胺素达到饱和。故硫胺素的供给量标准都定为0.5 mg/1000 kcal。中国营养学会推荐的RNI成年男性为1.4 mg/d，女性为1.3 mg/d，UL值为50 mg/d。

6.3.2.6　维生素B1的营养状况评价

评价人体硫胺素营养状况的方法有以下两种。

1.尿中硫胺素的排出量测定　常用的有尿负荷试验，即以口服5mg维生素B1后，一般认为，4小时尿中排出硫胺素＜100μg（相当于摄入量的2%）为营养缺乏，100～199μg为不足，＞200 μg为正常，＞400 μg为充裕。也可测定空腹一次尿中硫胺素与肌酐含量，计算出硫胺素（μg）/肌酐（g）之比值，并用它来评定维生素B1的营养状况。一般大规模调查时可以采用此法。

2.红细胞转酮醇酶活力（erythrocyte transketolase activity coefficient，E-TKAC）或TPP活化试验　血液中的维生素B1大多存在于红细胞内，部分以转酮醇酶的辅酶形式存在。因此，可借该酶的活力，早期灵敏地测知硫胺素的营养状况。硫胺素缺乏时，该酶活力降低，TPP活力系数（activity coefficient）增高。一般认为，TPP活力系数＜1.15为正常，＞1.25为缺乏。由于维生素B1缺乏早期就可见转酮醇酶活力下降，故此法是目前评价维生素B1营养状况的较可靠方法。

6.3.2.7　维生素B1的来源

硫胺素广泛存在于天然食物中，但含量随食物种类而异，且受收获、储藏、烹调等条件的影响。含量较丰富的有动物内脏（肝、心、肾），瘦肉类，豆类，酵母，干果及硬果，以及不过度碾磨的粮谷类。蔬菜比水果含有更多的硫胺素，但都不是膳食硫胺素的主要来源。其中，芹菜叶及莴苣叶含量较为丰富，可以利用。有些调味品及干菜中虽然含硫胺素也很高，但在膳食中使用量少。谷类食物中，全粒谷物较富有硫胺素，杂粮的硫胺素也较多。碾成精度很高的谷类，可使其中的硫胺素损失80%以上，现在已在面粉食用地区进行强化维生素B1处理，恢复其原有含量是有益的。

一些食物中存在有抗硫胺素因子，如某些生鱼或海产品（鲤鱼、鲱鱼、青蛤和虾）含有的硫胺素酶，能分解硫胺素，但这种酶在烹调加热时会被破坏，故人们不要生食鱼类和软体动物。茶叶中含有一种对热稳定的硫胺素分解酶，故大量饮茶或咀嚼茶叶时，会影响硫胺素的利用率。