维生素B1的生理功能与营养标准

维生素B1的生理功能与营养标准

维生素B1是人类历史上第一个被发现的维生素，它在人体和动物体内的生理功能至关重要。本文将详细介绍维生素B1的发现历程、化学结构、生理功能以及在不同动物中的营养需求标准。

1910年，波兰生物化学家Casimir Funk来到伦敦的李斯特学院进行研究。1911到1912年，他从一个热带医生研究的“Beri-Beri”（脚气病）开始着手，脚气病被发现只“感染”以精米为主食的人，而并没有“感染”那些以米糠为主食的人。Casimir经过动物试验和化学分析，分离出米糠中的这种物质，并将它命名为Vitamin B（维生素）【“vita”=life（生命），“amine”=nitrogen-containing compound（含氮化合物）】，“B”则取自脚气病的首字母，后续人们发现最初找到治疗脚气病的维生素B其实不是一种物质，而是几种物质的混合物，于是，相继出现了B1、B2、B3等B族维生素。

图为“维生素疗法之父”Casimir Funk

维生素B1是一种水溶性维生素，其结构式见图1，由于其结构中含有硫元素，又是胺类化合物，因此又称为硫胺素。VB1主要存在于肉类（尤其是猪瘦肉）、酵母、谷物、麦片和其他的植源性产品中。VB1性质不稳定，遇热、光照、氧气都会分解，在中性和碱性溶液中也会发生分解，通常会被制作成盐酸硫胺、硝酸硫胺等稳定形式来使用。VB1在小肠上部可被吸收，吸收后的VB1被转运到肝脏被磷酸化，VB1的磷酸化形式包括硫胺素一磷酸（Thiamine monophosphate，TMP）、焦磷酸硫胺素（Thiamine pyrophosphate，TPP）以及硫胺素三磷酸（Thiamine triphosphate，TTP），其中TPP是VB1的主要活性形式，其结构式见图1。

图1维生素B1和其生物活性形式TPP的结构式

VB1参与糖代谢

VB1是体内多种酶的辅助因子，包括丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶和转酮醇酶，参与葡萄糖的代谢产能过程，为机体供能。因此，缺乏VB1会导致这些酶的活性降低，丙酮酸氧化反应减少，ATP生成减少，ATP是细胞的燃料，丙酮酸被还原为乳酸，大脑和血液中乳酸堆积，引发乳酸中毒。大脑乳酸中毒导致脑细胞功能异常，抑制神经递质乙酰胆碱和γ-氨基丁酸的生成，此时，病雏鸡症状为食欲不振，生长受阻，头向后仰，角弓反张，呈“观星”姿势，腿部麻痹，无法站立和行走，倒地瘫痪；成年鸡发病缓慢，三周后才会有症状，主要是肌肉麻痹、运动困难。病猪表现为食欲不振，生长缓慢或停止，消化不良（呕吐、腹泻），心脏衰弱，呼吸困难，粘膜发绀，步态不稳或跛行，严重时肌肉萎缩或瘫痪。成年反刍动物一般不会发生维生素B1缺乏症，因为其瘤胃中的微生物能够合成维生素B1,成年牛瘤胃每天合成维生素B128-72 mg，一般可以满足动物需要。但幼龄反刍动物的瘤胃还未发育完全，缺乏VB1会表现为食欲不振，精神倦怠，鼻镜干燥，喜饮水、啃土，之后食欲废绝，反刍停止，呈现神经症状，易兴奋、痉挛、四肢抽搐，站立不稳，症状与鸡和猪类似。

图2 病鸡图片

（图引自https://mp.weixin.qq.com/s/F4jBK9F3tBXClJOaSdj0mw）

VB1的抗氧化功能

研究发现，VB1可清除体内产生的自由基，主要是羟基自由基。线粒体是产生ATP的主要细胞器，氧化应激往往伴随着线粒体的生物合成和功能受损，VB1能够保护线粒体免受氧化应激影响，抑制活性氧的产生。对于黄羽肉鸡不同VB1需要量的研究显示，添加4.2 mg/kg的VB1血浆中还原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH）含量最高，谷胱甘肽是清除体内自由基的主要活性物质。

VB1调节免疫系统

VB1对中性粒细胞具有抗氧化作用，可保护细胞表面的巯基，并提升免疫细胞的趋化性。在巨噬细胞中，VB1抑制氧化应激诱导的促炎细胞因子的释放，因此，VB1还具有抗炎的作用。

在分子水平上，VB1能够抑制p53蛋白的活性，p53蛋白是细胞周期机制的开关，控制细胞的增殖、自噬和凋亡。

VB1的需要量

不同畜种对于VB1的需要量不同，我国对于VB1的需要标准的制定仅仅是在保证动物不出现缺乏症的前提下进行的。我国的添加剂安全使用规范规定盐酸硫胺或硝酸硫胺在配合饲料或全混合日粮中推荐添加量为：

参考文献：

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