Tässä käsitellään joitakin perustietoja tiamiinista tai B1-vitamiinista kasvipohjaisen ruokavalion yhteydessä.

Aluksi vastaan joihinkin yleisimpiin kysymyksiin niille, joilla on kiire:

• Onko tiamiini (B1-vitamiini) vegaaninen? Kyllä, toisin kuin D-vitamiinia (katso artikkeli täältä) ja B12-vitamiinia, tiamiinia löytyy lukuisista kasvisruoista. Lisäravinteista tiamiini (tyypillisesti mononitraatti tai hydrokloridi pillerimuodossa) voi olla peräisin eläimistä, mutta sitä tuotetaan yleensä kemiallisen synteesin avulla.20 Sitä pidetään siis yleensä vegaanisena.
• Mitkä ovat vegaanisia tiamiinin lähteitä? Yleisiä vegaanisia tiamiinin lähteitä ovat mm. täydennetty leipä ja viljatuotteet, palkokasvit, margariini, riisi, soijatuotteet, ravintohiiva, appelsiinimehu, kasvishampurilaiset ja muut vaihtoehtoiset lihavalmisteet (Morningstar Farms, Worthington jne.).1,2 (Katso lisää esimerkkejä alla olevasta taulukosta.)
• Ovatko vegaanit tavallisesti tiamiinin puutteessa? Ei. NIH:n mukaan tiamiinin puutteen riskiryhmään kuuluvat alkoholiriippuvaiset, iäkkäät aikuiset, HIV:tä/aidsia sairastavat, diabeetikot ja bariatrisen leikkauksen läpikäyneet.3
• Tiamiinipitoisuudeltaan korkeimmat vegaaniset elintarvikkeet: ravintohiiva, vegaanimakkara, margariinilevite ja väkevöidyt viljat. Jos etsit terveellisempiä ei-eläinperäisiä lähteitä (muita kuin hiivaa), täydennetty täysjyväleipä on hyvä vaihtoehto.1
• Onko tiamiinimononitraatti ja tiamiinihydrokloridi vegaanisia? Kyllä.

Katsomme seuraavaksi tarkemmin tiamiinin lähteitä sekä joitakin muita perustietoja. Käsittelemme sen toimintoja ja niitä ainutlaatuisia tapoja, joilla kasvisruokavalio voi johtaa puutokseen.

Yleiskatsaus ja toiminnot

Tiamiini on yksi vesiliukoisista vitamiineista. Tämän ravintoaineen tarve huomattiin ensimmäisen kerran 1800-luvun lopulla hollantilaisen C. Eijkmanin toimesta, kun huomattiin, että kanat, joille annettiin ruokavalioksi kiillotettua riisiä (riisiä ilman ulompia itu- ja leseainekerroksia), alkoivat sairastua neurologisiin ongelmiin – siihen, mikä nykyään tunnetaan nimellä beriberi, jota käsittelemme hiukan alempana tässä artikkelissa.4

Tiamiinin tehtäviä ovat:5

• ATP:n tuotanto (koentsyymitehtävä)
• Pentoosi ja NADPH (myös koentsyymitehtävä)
• Membraani- ja hermojohtokyky (ei-koentsyymitehtävä)

Koentsyymitehtävät

Ruokavaliossa olevaa tiamiinia on kahdessa muodossa: vapaassa (fosforyloimattomassa) muodossa, jota esiintyy kasvisruoissa, ja erilaisissa fosforyloiduissa muodoissa, joita esiintyy eläinruoissa.

Fosforyloidut muodot ovat:6

• Tiamiinidifosfaatti (TDP) eli tiamiinipyrofosfaatti (TPP) – 95 % eläinperäisissä elintarvikkeissa esiintyvästä tiamiinista.
• Muut fosforyloidut muodot, joita esiintyy vähäisempiä määriä (5 %:a), ovat tiamiinimonofosfaatti (TMP) ja tiamiinitrifosfaatti (TTP).

Se on vapaata tiamiinia, joka imeytyy, jolloin suurin osa imeytyy maksaan ja fosforyloidaan sitten tiamiinipyrofosfokinaasin välityksellä sen koentsyymimuodoksi TDP:ksi. Noin 80 % elimistön koko tiamiinista on TDP:nä.5.

ATP:n tuotanto

TDP:nä tiamiini toimii koentsyyminä energiamuunnoksessa (ATP:n tuottaminen) muutamassa entsyymikompleksissa, joilla on hienoja nimiä kuten:7

• α-ketoglutaraattidehydrogenaasikompleksi
• haaraketjuinen α-ketohappodehydrogenaasikompleksi
• pyruvaattidehydrogenaasikompleksi – riboflaviinin (FAD) rinnalla, niasiini (NAD +) ja pantoteenihappo (CoA-SH)

Pentoosien ja NADPH:n synteesi

Muistatko heksoosimonofosfaattisuntin lukion biologiasta? En minäkään. Se on polku, jonka kautta sokerit muuntuvat keskenään.

Se on välttämätön pentoosien tuottamiseksi nukleiinihapposynteesiä varten ja NADPH:n syntetisoimiseksi, jota tarvitaan monista syistä – rasvahapposynteesiin jne.

No, tiamiini TDP:n muodossa toimii komponenttina keskeisessä entsyymissä tässä reitissä.12,9

Joo, se on siis tavallaan tärkeä.

Ei-koentsyymin roolit

Membraani ja hermojohtuminen

Aiemmin mainitsin TTP:n – tiamiinin muodon, jota on vain pieniä määriä eläinperäisissä elintarvikkeissa. Sitä ei tarvitse saada eläinperäisistä elintarvikkeista, koska elimistö voi fosforyloida omansa.

Noin 10 % elimistön tiamiinista on TTP-muodossa. Sitä syntetisoi TDP-ATP-fosforyylitransferaasi, joka fosforyloi TDP:n.5

Jokatapauksessa TTP osallistuu hermoston toimintaan. Siksi tiamiinin puutteesta kärsiville linnuille kehittyi neurologisia oireita. Beriberion tiamiinin puutteen ilmenemismuoto, joka liittyy sen muihin kuin koentsyymitoimintoihin.

Näihin toimintoihin kuuluvat:9

• Hermokalvot – tiamiinin uskotaan aktivoivan kloridin kuljetusta.
• Hermoimpulssien välittäminen natriumkanavien säätelyn kautta
• Proteiinien fosforylaatio.

Lähteet

Kasvit ja viljatuotteet

Viljatuotteet (yleisesti)- kokonaiset, täydennetyt tai rikastetut:6

• Viljatuotteet- 1 kuppi Cheerios® ja leseet muroja w/raisinskummatkin tuottavat noin 0.38 mg, mikä on mikä on 25 % päivittäisestä arvosta (1,5 mg).
• Leipä-1 viipale täysjyvävehnäleipää antaa 0,08 mg tiamiinia, kun taas rikastettuvalkoinen leipä antaa 0,11 mg viipaletta kohti.
• Rikastettu spagetti antaa 0,29 mg kupillista kohti.
• Mustat pavut – niistä saadaan noin 0,4 mg kupillista kohden.

Muut hyvät lähteet

• Härkäpapu (todella tiheä lähde)
• Vehnänalkio
• Soijamaito

Lisäravinteista OTC-tiamiinia on enimmäkseen tiamiinihydrokloridin tai mononitraattisuolan muodossa.

Select Thiamin Sources

Lähde: Mukailtu lähteestä Office Of Dietary Supplements – Thiaminhttps://ods.od.nih.gov/factsheets/Thiamin-HealthProfessional/

Recommendended Daily Allowance (Needs)

Suositukset (RDA) tiamiinin saannille perustuvatmetabolisiin tutkimuksiin, entsyymiaktiivisuuteen ja tiamiinin saantitietoihin.

Aikuisten RDA on miehillä 1,2 mg/vrk ja naisilla 1,1 mg/vrk.10

Miesten ja naisten väliset erot perustuvat kehon kokoon ja energiantarpeeseen.

Tarve nousee hieman raskauden ja imetyksen aikana ja nousee 1,4 mg:aan/vrk.3

Lähde: Micronutrients in Health and Disease. Kedar Prasad -Crc – 2011

Puutosoireet

Koentsyymirooliinsa liittyen

Kuten mainittiin, tiamiinilla on rooli erilaisissa entsyymikomplekseissa.

α-ketoglutaraattidehydrogenaasikompleksi dekarboksyloi haaraketjuisia α-ketohappoja niin sanotun isoleusiinin, leusiinin ja valiinin ”transaminaation” kautta. Tämä tiamiinista riippuvainen hapetusprosessi estyy tietysti tiamiinin puutteen vuoksi.

Tämä johtaa sekä haaraketjuisten AA-yhdisteiden että niiden α-ketohappojen kertymiseen, jotka kertyvät vereen ja muihin kehon nesteisiin.

Nämä muutokset ovat tyypillisiä vaahterasiirappivirtsataudille (MSUD), joka on synnynnäinen aineenvaihduntavirhe, joka johtuu haaraketjuisten α-ketohappojen dehydrogenaasikompleksin riittämättömästä aktiivisuudesta.

Ei-koentsyymin roolit (hermosto)

Beriberi (beri tarkoittaa ”heikkoutta”) on tiamiinin puutteesta johtuva tila, jota ei voida täysin selittää niillä rooleilla, joita tiamiinilla tiedetään olevan. Yhteys hermostoon on selvä, koska tiamiinilla on rooli hermokalvoissa jne. Mutta monia beriberin ilmenemismuotoja ei ole vielä täysin ymmärretty niiden suhteen tiamiiniin.11

Kuiva beriberi

Esiintyy useimmiten aikuisilla. Se johtuu kroonisesta alhaisesta tiamiinin saannista – erityisesti hiilihydraattien runsaan saannin yhteydessä.

Tälle on ominaista:11

• Lihasten heikkous ja kuihtuminen, erityisesti alaraajoissa
• Perifeerinen neuropatia. Neuropatiakomponentti vaikuttaa enimmäkseen raajojen distaalisiin osiin (eli nilkkoihin, jalkateriin, käsiin ja ranteisiin).

Kostea beriberi

Tämä tiamiinin puutteen muoto johtaa laajempaan CV-järjestelmän osallistumiseen verrattuna kuivaan beriberiin. 11

Sydän- ja verisuonitauteihin liittyviä oireita ovat mm: 11

• Kardiomegalia (suurentunut sydän)
• Takykardia (nopea sydämenlyönti)
• oikeanpuoleinen sydämen vajaatoiminta (RSHF), johon liittyy hengitystieoireita
• Perifeerinen ödeema (tyypillisesti alaraajojen turvotus).

Akuutti beriberi

Tätä muotoa esiintyy useimmiten imeväisikäisillä. Siihen liittyy:

• Anoreksia
• Oksentelu
• Muuttunut syke
• Kardiomegalia (epänormaalisti suurentunut sydän)
• Maitohappoasidoosi, koska tiamiinia tarvitaan pyruvaatin muuntamiseen asetyyli-CoA:ksi. Tiamiinin puuttuessa pyruvaatti muuttuu sen sijaan maitohapoksi.

Vegaaniruokavalio ja tiamiinin puute

Ei taaskaan mikään suuri huolenaihe, mutta on tapoja, joilla 100-prosenttisesti kasvispainotteinen ruokavalio voi ainutlaatuisella tavalla edistää tiamiinin puutetta.

Kasviperäiset tiamiinin vastaiset tekijät

Tiamiinin vastaiset tekijät estävät tiamiinin imeytymistä. Tämäei ole ainoastaan kasvisruokien ongelma. Esimerkiksi tiaminaasit ovat raa’assa kalassa esiintyviä entsyymejä, jotka katalysoivat vitamiinin tuhoutumista.

Polyhydroksifenolit

Polyhydroksifenolit – nimittäin tanniini-, klorogeeni- ja kahvihappo – ovat yhdisteitä, jotka inaktivoivat tiamiinia tuhoamalla sen rengasrakenteen. Tätä prosessia voi helpottaa tiettyjen mineraalien, kuten kalsiumin ja magnesiumin, läsnäolo.

Polyhydroksifenolien pääasiallisia lähteitä ovat:

• Kahvi
• Tee
• Betelipähkinät
• Tietyistä hedelmistä ja vihanneksista – mustikoista, mustaherukoista, punakaalista ja ruusukaalista

Vinkki: Varmista runsas C-vitamiinin saanti. Nämä yhdisteet ovat lämpöstabiileja, joten lämpö ei tuhoa niitä. Tiamiinin tuhoutuminen voidaan kuitenkin estää pelkistävien yhdisteiden, kuten askorbiinihapon ja C-vitamiinin, läsnäololla – sen pitäisi olla helppoa, kun otetaan huomioon, että hedelmät ja vihannekset tulevat valmiiksi pakattuina näiden yhdisteiden kanssa.5

Relatiivinen runsaus eläinperäisissä elintarvikkeissa

Ruokien joukossa tiamiinia on tavallisesti vain pieniä määriä, vaikka sitä onkin laajalti. Eläinperäisissä elintarvikkeissa sitä on kuitenkin yleensä paljon enemmän kuin kasviperäisissä lähteissä.

Liha (erityisesti sianliha) on tämän vitamiinin runsain lähde. Esimerkiksi porsaan ulkofileestä saadaan noin0,65 mg tiamiinia 3 unssin annosta kohti. Naudanlihassa on noin 0,07 mg ja naudanmaksassa noin 0,26 mg 3 unssin annosta kohti. Lohi sisältää noin 0,23 mg per 3 oz.

Tästä syystä intuitiivinen syöminen ilman lisäravinteita kaikkiruokaisella ruokavaliolla johtaisi harvemmin puutokseen.

Varmista vain, että syöt runsaasti alla lueteltuja elintarvikkeita, niin olet kunnossa. Monivitamiini ei myöskään tekisi pahaa.

Ravintoaineiden menetys

Tämä ei ole lainkaan ainutlaatuista kasvisruokavaliolle, mutta se kannattaa mainita tässä. Tiamiini tuhoutuu kuumuudessa ja emäksisessäympäristössä (pH 8 tai korkeampi).6

Tiamiini on myös vesiliukoinen, ja se häviää huuhtoutumalla, jos tiamiinipitoisia ruokia keitetään vedessä.

1. SELF Ravitsemustiedot. https://nutritiondata.self.com/foods-000108000000000000000.html
2. SELF Ravitsemustiedot. https://nutritiondata.self.com/facts/cereal-grains-and-pasta/5747/2
3. Office Of Dietary Supplements – Thiamin https://ods.od.nih.gov/factsheets/Thiamin-HealthProfessional/
4. Eijkman, C. (1897). ”Eine Beriberiähnliche Krankheit der Hühner”. Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie und für klinische Medizin. 148 (3): 523-532.
5. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 320).
6. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 319).
7. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 321).
8. J Dancis, J Hutzler ja R P Cox. Vaahterasiirapin virtsatauti: haaraketjuisten ketohappojen dekarboksylaatio fibroblasteissa aminohapoilla ja ketohapoilla mitattuna. Am J Hum Genet. 1977 May; 29(3): 272-279.
9. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 323).
10. Food and Nutrition Board. Tiamiinin, riboflaviinin, niasiinin, B6-vitamiinin , folaatin, B12-vitamiinin , pantoteenihapon, biotiinin ja koliinin ravitsemukselliset viiteannokset. Washington, DC: National Academy Press. 1998 pp. 58-86.
11. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 324).
12. Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.. Advanced Nutrition and Human Metabolism (Sivu 322).
13. Jose L. Revuelta, Ruben M. Buey, Rodrigo Ledesma-Amaro ja Erick J. Mikrobiologinen biotekniikka (pro)vitamiinien, biopigmenttien ja antioksidanttien synteesissä: haasteet ja mahdollisuudet. Microb Biotechnol. 2016 Sep; 9(5): 564-567.