수용성비타민 티아민
티아민은 질소를 함유하는 6우너자 고리구조인 피리미딘과 황을 함유하는 5우너자 고리구조인 티아졸이 메닐렌기(-CH2-)에 의해 연결되어 있는 구조를 가진 화합물이다. 티아민은 장기간 가열하면 분자 내에 있는 양쪽 고리 사이의 결합이 쉽게 끊어져 비타민으로서의 기능을 잃게 된다. 또한 알칼리 조건(PH>8.0)에서도 파괴되므로 완두콩의 녹색을 선명하게 유지하거나 말린 콩을 빨리 무르게 할 목적으로 식소다를 첨가하는 것은 영양상 적절치 못하다.
티아민 흡수와 대사
식품 중에 티아민은 보통 티아민 피로인산이라는 티아민의 조효소 형태로 존재하며, 소장에서 분해되어 티아민 형태로 떨어져 나온다. 티아임은 소장의 상부에서 능동적 운반 기전에 의해 흡수되나, 다량 섭취 시에는 일부 수동적 확산에 의해 흡수되기도 한다. 흡수된 티아민은 혈액을 통해, 간, 근육 등 여러 조직으로 운반되며, 티이민 피로인산화효소에 의해 TPP로 전환된다. 티아민은 체내 저장할 수 있는 양이 매우 적어 필요량 이상으로 티아민을 많이 섭취하면 소변을 통해 배설된다. 일정량의 티아민을 투여한 뒤, 소변으로 빠져나오는 티아민 배설량이 정상치보다 낮으면 체내 많이 ㅈ나류하였음을 알 수 있으며, 이는 티아민의 조직 내 저장량이 충분하지 않았기 때문이라고 볼 수 있다.
티아민 체내 기능
티아민은 체내에서 조효소의 구성성분으로 역할을 한다. 티아민의 조효소 형태는 티아민피로인산으로, 티아민에 두개의 인산기가 결합되어 있는 형태이며, TPP라고도 줄여서 부른다. TPP는 다음과 같은 반응의 조효서로 작용한다.
에너지대사
TPP는 에너지 대사 과정 중에 조효소로 작용하는데 α-케토산으로부터 카르복실기를 떼어내는 탈탄산반응에 참여한다. 예를 들어, 피루브산이 아세틸 CoA로 전환되는 반응, α-케토글루타르산이 숙시닐 CoA로 전환되는 반응에 사용되며, 이 두 과정 모두 에너지를 생성하는 과정이다. 특히 피루브산이 아세틸 CoA로 전환되는 과정은 포도당의 호기적 산화과정에서 매우 중요하다. 위 과정에서 TPP뿐만 아니라, FAD, NAD+, CoA, 리포산 등 다양한 영양물질들이 필요하다. 이처럼 티아민이 에너지 대사에 관여하므로, 티아민의 필요량은 에너지 소모량과 관련이 깊다. 티아민이 부족하면 혈중에 α-케토글루타르산이나 피루브산, 젖산 등이 많이 쌓여도 ATP나 아세틸 CoA생성이 어렵기 때문에 지방산과 콜레스테롤 합성이 저해된다. 곁가지 아미노산의 산화 과정에도 탈탄산반응이 포함되며, 역시 TPP의 도움이 필요하다.
신경전달
TPP는 신경조직에 에너지 공급에도 필요하고 신경전달물질인 아세틸콜린이나 카테콜아민 등의 합성을 도와주고 분비에 관여하기도 한다.
오탄당 인산경로
TPP는 DNA와 RNA 합성에 필요한 오탄당 인산경로에서 케톨기 전이효소의 활성에 영향을 미친다. 오탄당 인산경로는 NADPH를 합성하는데도 중요하다.
티아민 필요량
티아민은 탄수화물 대사를 비롯한 에너지 대사에 필수적이므로 에너지 섭취량이 많을수록 티아민이 많이 필요하다. 적혈구의 케톨기 전이효소 활성화도와 티아민 소변 배설량을 적정 수준으로 유지할 수 있는 티아민 섭취량을 기준으로 티아민의 평균필요량은 성인 남자 1일 1.0mg, 여자 0.9mg이며, 권장섭취량은 개인차를 고려하여 평균필요량의 120%에 해당하는 1.2, 1.1mg으로 각각 설정하였다. 에너지 섭취량이 2000kcal 이하인 경우에도 티아민의 1일 섭취량은 최소 1.0mg 이상으로 유지할 것을 권장하고 있다. 임신기와 수유기에는 에너지 필요량이 증가되므로, 티아민 권장 수준도 따라 증가하는데 임신부는 0.5mg, 수유부는 0.4mg을 추가로 권장한다.
티아민이 풍부한 식품
티아민은 여러 식품에 들어왔으나 함량이 높은 식품은 몇가지로 제한된다. 돼지고기와 두류는 티아민의 가장 좋은 급원이며, 해바라기 씨앗, 전곡, 깍지콩, 내장육, 땅콩, 종실류 등도 함유량이 높다. 돼지고기를 제외한 다른 육류, 우유와 유제품, 도정한 곡류, 어패류, 채소 등은 티아민 함량이 낮은 식품들이다. 어류에는 티아민을 파괴하는 티아민 분해효소가 들어있는데, 가열로 활성이 제거되므로 생선을 익혀 먹을 때는 염려하지 않아도 된다.
티아민 결핍증
티아민 결핍의 대표적인 임상질환은 각기병으로, 에너지 대사를 위해 필요한 조효소인 TPP가 부족하면 주로 증상이 신경계, 소화계, 심혈관계에 나타난다. 신경계 이상이 주로 나타나는 경우를 건성각기라 하고, 심혈관계 이상이 주로 나타나는 경우는 습성각기이다. 티아민 결핍증에 걸리기 쉬운 그룹은 티아민이 결핍된 식사를 하는 수유부의 모유를 먹은 유아, 백미를 주식으로 섭취하거나 지나치게 탄수화물 위주의 식사를 하는사람, 만성적으로 알코올을 과량 섭취하는 사람 등이다.
신경계
건성각기의 증상은 말초신경계 마비로 인해 사지의 감각, 운동 및 반사기능에 장애가 나타나는 것을 특징으로 한다. 장딴지 근육에 심한 통증이 나타나며, 앉았다가 일어나는 동작을 수행하기가 매우 어렵다. 10일 동안 티아민을 전혀 섭취하지않으면 초조, 두통, 피로, 우울증, 허약감 등의 결핍 증상이 나타난다.
심혈관계
티아민 결핍 상태가 지속되면 심근이 약화되고 심부전증이 나타나며 혈관벽의 평활근이 약화되어 말초혈관이 이완된다. 습성각기 환자는 심부전증이 나타나므로 심전도가 비정상이며, 심장비대 및 심한 전신 부종이 나타난다. 각기병은 티아민 결핍에 의한 질병이지만 각기병 환자들은 대체로 다른 비타민B 복합체도 동시에 결핍되는 경우가 많다.
소화계
티아민이 결핍되면 식욕부진, 소화불량, 심한 변비, 위산분비 저하 및 위 무력증 등의 증세가 나타난다. 이는 소화기관의 평활근과 분비선이 포도당으로부터 에너지를 충분히 얻지 못하기 때문에 나타나는 것이다.
베르니케-코르사코프 증후군
빈곤층이나 노인들처럼 티아민 결핍이 나타나기 쉬운 대상이나, 알코올 과다 섭취 시에 주로 보고된다. 알코올 과다 섭취 시에는 티아민의 흡수율과 이용률이 크게 저하되며, 심한 알코올 중독자는 식사 상태도 매우 불령하기 때문에 티아민 결핍증이 흔히 나타날수 있다. 안구의 불수의적인 움직임, 안근마비, 비틀거림, 정신혼란 등이 베르니케-코르사코프 증후군의 특이적인 증상들이다. 알코올 중독자가 1~2주 동안 계속 술을 마실 경우 정신적 혼란과 기억상실, 팔과 다리의 협동적 조절 기능이 잘 수행되지 않는 등의 티아민 결핍 증상이 난타난다.
