วิตามิน B1 (Thiamine หรือ Thiamin)

ไธอะมีนเป็นวิตามินตัวแรกที่มนุษย์ค้นพบ (ปีค.ศ. 1897) และเป็นวิตามินตัวแรกที่ผลิตเป็นเม็ดยา (ปีค.ศ. 1936) ไธอะมีนในอาหารส่วนใหญ่จะรวมอยู่กับโปรตีนและฟอสเฟต เป็นสารประกอบเชิงซ้อน ซึ่งจะต้องถูกย่อยในทางเดินอาหารให้เป็นไธอะมีนอิสระก่อน ไธอะมีนดูดซึมได้ดีที่ลำไส้เล็กส่วนเจจูนั่ม (jejunum) จากนั้นจะถูกเติมหมู่ฟอสเฟส 1-3 ตัวลงไป กลายเป็น thiamine monophosphate (TMP), thiamine diphosphate (TDP) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า thiamine pyrophosphate (TPP), และ thiamine triphosphate (TTP) ทั้งสามตัวเปลี่ยนรูปไปมาได้ โดยตัวที่ทำหน้าที่ในปฏิกริยาเผาผลาญอาหารให้เป็นพลังงานคือ TPP

ร่างกายสะสมไธอะมีนได้ประมาณ 30 mg ซึ่งพอใช้เพียง 30 วัน เนื่องจากค่าครึ่งชีวิต (half life) ของไธอะมินมีเพียง 9-18 วัน แหล่งสะสมไธอะมีนได้แก่ กล้ามเนื้อ หัวใจ ตับ ไต เม็ดเลือดแดง และเนื้อเยื่อของระบบประสาท

ไธอะมีนเป็นวิตามินที่ละลายในน้ำ ถูกทำลายได้ด้วยความร้อนเมื่ออยู่ในสภาพที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง แต่สามารถทนความร้อนได้ถึง 120° เซลเซียสเมื่ออยู่ในสภาพที่เป็นกรด แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ของคนเราก็สามารถสังเคราะห์ไธอะมีนได้ แต่จะดูดซึมและใช้งานได้หรือไม่ยังไม่มีการศึกษา (เพราะเลยเจจูนั่มไปแล้ว)

หน่วยวัดปริมาณวิตามิน B1

ปริมาณไธอะมีนในอาหารและยาจะวัดเป็น มิลลิกรัม (mg) ส่วนปริมาณไธอะมีนในร่างกาย (whole blood thiamine) ปกติคือ 2.5-7.5 mcg/dL (74-222 nmol/L) ซึ่งค่าจะขึ้นและลงอย่างรวดเร็วหลังรับประทานอาหาร การวินิจฉัยภาวะขาดไธอะมีนจึงต้องใช้แล็บอย่างอื่นช่วยประกอบกัน

บทบาทของวิตามิน B1

TPP เป็นเอนไซม์ร่วมในปฏิกริยาเผาผลาญอาหาร 4 ขบวนการ ได้แก่

  1. เอนไซม์ pyruvate dehydrogenase ที่เชื่อมระหว่าง glycolytic pathway และ citric acid cycle
  2. เอนไซม์ α-ketoglutarate dehydrogenase ใน citric acid cycle
  3. เอนไซม์ transketolase ใน pentose phosphate pathway
  4. เอนไซม์ branched-chain α-ketoacid dehydrogenase ใน branched amino acid catabolic pathway

ส่วน TTP พบว่าเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาท โดยเป็นส่วนประกอบของเยื่อประสาท (neural membrane) และถูกหลั่งออกจากสมอง ไขสันหลัง และ sciatic nerves เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า มีหลักฐานบ่งชี้ว่า TTP เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านกระแสความรู้สึก การกระตุ้นกล้ามเนื้อ และการนำไฟฟ้าของหัวใจ

แหล่งของวิตามิน B1 ในธรรมชาติ

อาหารที่มีวิตามิน B1 สูง ได้แก่ ข้าวไม่ขัดสี (ข้าวขัดสี B1 จะลดลง 90%) ธัญพืช ถั่ว ผัก ผลไม้ เนื้อหมู เนื้อปลา ร่างกายต้องการอย่างน้อยวันละ 1.2 มิลลิกรัม แต่กระทรวงสาธารณสุขไทยแนะนำให้รับประทานวันละ 1.5 มิลลิกรัม เพราะร่างกายสะสมไธอะมีนได้ไม่มาก

การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และแอลกอฮอล์ให้เป็นพลังงานนั้นต้องอาศัยไธอะมีนไพโรฟอสเฟทเป็นเอนไซม์ร่วม ดังนั้นร่างกายต้องการไธอะมีนเพิ่มขึ้นเมื่อมีการใช้พลังงานมากขึ้น มีการศึกษาพบว่าหากได้รับไธอะมีนน้อยกว่า 0.16 มิลลิกรัมต่อพลังงาน 1,000 กิโลแคลอรี จะเกิดอาการของการขาดวิตามิน B1 แต่ธรรมชาติก็สร้างสัดส่วนของวิตามิน B1 ได้พอเหมาะพอเจาะกับปริมาณพลังงานที่อาหารชนิดนั้น ๆ ให้ จากรูปจะเห็นว่าธัญพืชที่ให้พลังงานสูงจะมีปริมาณไธอะมีนสูงด้วย หากมนุษย์ไม่เปลี่ยนแปลงอาหารจากธรรมชาติมาก (เช่น เอาข้าวไปสี เอาแป้งไปทำขนมปังหรือก๋วยเตี๋ยว แล้วกินเป็นอาหารหลัก) โอกาสที่จะขาดวิตามิน B1 มีน้อยมาก

เนื่องจากเป็นวิตามินที่ละลายในน้ำ การปรุงอาหารแบบที่มีการเทน้ำทิ้งจะทำให้ไธอะมีนหายไปบางส่วน พบว่าการหุงข้าวแบบที่ซาวน้ำทิ้งหลาย ๆ ครั้ง แล้วหุงโดยไม่เช็ดน้ำจะสูญเสียไธอะมินไป 50% ส่วนการหุงข้าวแบบเช็ดน้ำจะยิ่งเสียไธอะมินมากถึง 80% การย่างหรืออบพวกเนื้อสัตว์อาจสูญเสียไธอะมินไม่เกิน 25% ขณะที่การต้มหรือลวกเนื้อแล้วทิ้งน้ำไปจะเสียวิตามินสูงถึง 50% การต้มผักในน้ำน้อย ๆ ให้สุกโดยเร็ว จะสูญเสียวิตามินน้อยกว่าการต้มนาน ๆ ในน้ำมาก ๆ ไม่ว่าจะเป็นวิตามิน B หรือ C

ภาวะขาดวิตามิน B1

ผู้ที่เสี่ยงต่อการขาดไธอะมีนได้แก่

  • ผู้ยากไร้ ผู้ที่เลือกกินอาหาร ผู้ที่ได้รับอาหารทางหลอดเลือดดำที่ไม่มีสารอาหารครบ ทารกที่ดื่มนมมารดาที่ขาดวิตามิน B1
  • ผู้ที่รับประทานอาหารที่มีเอนไซม์ Thiaminase มากเกินไป เพราะเอนไซม์ตัวนี้จะไปทำลายไธอะมีนที่เรารับประทานเข้าไป อาหารเหล่านี้ได้แก่
    • ปลาน้ำจืดดิบ ปลาร้า หอยดิบ
    • ใบเมี่ยง หมากพลู สุรา ชา กาแฟ
    • อาหารที่ใส่สารกันเสีย/กันหืน เช่น ผักผลไม้แห้ง ผักผลไม้ดอง ผักผลไม้แช่อิ่ม ผลไม้กวน แยม ถั่วบรรจุกระป๋อง หน่อไม้กระป๋อง เห็ดกระป๋อง กะทิกระป๋อง มันฝรั่งกระป๋อง และอาหารแช่แข็ง เป็นต้น
    • อาหารที่ใส่สารกลุ่มซัลไฟต์ (เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เกลือซัลไฟด์ เกลือโซเดียมและโพแทสเซียมของไบซัลไฟด์) เพราะเมื่อถูกความร้อนจะสลายให้ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปทำลายไธอะมีน
  • ร่างกายมีภาวะที่ต้องใช้ไธอะมีนเพิ่มขึ้น เช่น เด็กในวัยเจริญเติบโต หญิงมีครรภ์ หญิงให้นมบุตร ผู้ที่ทำงานหนัก ผู้ที่เข้ารับการผ่าตัด ผู้ที่ป่วยหนัก หรือผู้ที่เป็นโรคไทรอยด์เป็นพิษ
  • มีการลดการดูดซึมวิตามิน B1 จากลำไส้ เช่น ผู้ที่ขาดกรดโฟลิค มีภาวะ malabsorption มีท้องร่วงเรื้อรัง หรือพิษสุราเรื้อรัง
  • มีโรคตับแข็ง ทำให้ตับเปลี่ยนไธอะมีนเป็น TPP ลดลง
  • สูญเสียวิตามิน B1 จากการใช้ยาขับปัสสาวะ หรือฟอกเลือดเป็นประจำ

โรคที่เกิดจากการขาดวิตามิน B1 มี 4 โรค คือ

  1. โรคเหน็บชาในเด็ก (infantile beri-beri) พบในทารกอายุ 2-3 เดือนที่ดื่มนมแม่ แต่แม่กินอาหารที่ขาดวิตามิน B1 ทารกมักถูกพามาพบแพทย์ด้วยอาการหน้าเขียว หอบเหนื่อย ตัวบวม หัวใจเต้นเร็ว หัวใจโต ร้องเสียงแหบหรือไม่มีเสียง อาเจียน เจาะเลือดพบ lactic acidosis อาจเสียชีวิตภายใน 2-3 ชั่วโมง
  2. โรคเหน็บชาในผู้ใหญ่ (dry beri-beri) จะมีอาการชาปลายเท้าทั้งสองข้าง ถ้าเป็นมากจะชาปลายมือทั้งสองข้างด้วย นานไปกล้ามเนื้อแขนขาจะลีบ ไม่มีแรง นั่งยอง ๆ แล้วลุกขึ้นเองไม่ได้
  3. โรคหัวใจเบอริเบอรี่ (wet beri-beri) จะมีอาการขาบวม มีน้ำในช่องปอดและช่องท้อง นานเข้าจะหอบเหนื่อย ใจสั่น หัวใจล้มเหลวแบบ high output failure และน้ำท่วมปอด

    4. โรค beri-beri ทั้งสามแบบข้างต้นเคยเป็นปัญหาใหญ่ของประเทศที่รับประทานข้าว หลังมีการตั้งโรงสีข้าวขึ้นอย่างมากมายในศตวรรษที่ 19 แต่ปัจจุบันพบน้อยลง เนื่องจากมีการสร้างถนนหนทางให้แลกเปลี่ยนอาหารกันมากขึ้น

  4. กลุ่มอาการ Wernicke-Korsakoff พบในผู้ติดเหล้าจนขาดไธอะมีน โดยจะมีอาการทางสมอง 3 อย่าง คือ
    • ตากระตุก มีอัมพาตของกล้ามเนื้อลูกตาบางมัดจนเห็นภาพซ้อน (ophthalmoplegia)
    • กล้ามเนื้อไม่มีแรง ขาสั่น เดินเซ (ataxia)
    • สับสน จำเรื่องปัจจุบันไม่ได้ พูดอะไรจึงเหมือนสร้างเรื่องเท็จ (confabulation) สุดท้ายจะซึมลงและเสียชีวิตในที่สุด

ผู้ป่วยอาจเป็นทีละโรค หรือเป็นทั้งสามโรคพร้อมกัน แล็บที่จะช่วยยืนยันคือ

  • ระดับไธอะมีนในเลือดขณะอดอาหารหรือก่อนรับประทานอาหาร (whole blood TPP) < 2.5 mcg/dL (< 70 nmol/L)
  • ระดับไธอะมีนในปัสสาวะ 24 ชั่วโมง ต่ำมาก (ทุก ๆ ไธอะมีนที่กินเข้าไป 1 mg จะออกมาในปัสสาวะ 268.2 mcg) [11]
  • ระดับ pyruvate, alpha-ketoglutarate, lactate, และ glyoxylate ในเลือดต่ำ
  • การตอบสนองของ Erythrocyte Transketolase activity (ETKA) ก่อนและหลังให้วิตามิน B1 100 mg ฉีดเข้ากล้ามหรือเข้าทางหลอดเลือดดำ เพิ่มขึ้น > 15%

แต่การตรวจแล็บดังกล่าวกินเวลานาน บางแห่งอาจทำไม่ได้ หากผู้ป่วยมีอาการหนักควรฉีดไธอะมีนไปก่อน (ในทารกฉีด 25 mg เข้าเส้นเลือดดำ ตามด้วยอีก 25 mg เข้ากล้ามเนื้อ) หากดีขึ้นควรให้อีก 100 mg ทุกวัน (ในทารกให้ 20 mg/วัน) จนกระทั่งอาการสำคัญหายไป

พิษของวิตามิน B1

ยังไม่เคยมีหลักฐานการพบพิษของไธอะมีนแม้จะได้รับเป็นเม็ดยาขนาดสูงถึง 200 mg/วัน นานหลายปี มีแต่การรายงานภาวะแพ้แบบ anaphylaxis ในผู้ป่วยที่ฉีดไธอะมีนขนาดสูงบางราย

บรรณานุกรม

  1. "Thiamin (vitamin B1)." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (10 มีนาคม 2563).
  2. "Nutrition Requirements." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (30 มกราคม 2563).
  3. "Unit Conversions." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา USDA. (1 กุมภาพันธ์ 2563).
  4. "Thai RDI." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา กระทรวงสาธารณสุข. (1 กุมภาพันธ์ 2563).
  5. "วิตามินบี 1." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา กระทรวงสาธารณสุข. (2 กุมภาพันธ์ 2563).
  6. "Thiamine." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (2 กุมภาพันธ์ 2563).
  7. "vitamin B1 - thiamin." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา whfoods.org. (22 กุมภาพันธ์ 2563).
  8. "Thiamin." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Oregon State University. (22 กุมภาพันธ์ 2563).
  9. "Thiamin." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา NIH. (22 กุมภาพันธ์ 2563).
  10. "กรณีปัญหาการขาดวิตามินบี 1." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา สำนักโรคจากการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม. (23 กุมภาพันธ์ 2563).
  11. N Tasevska, et al. 2008. "Twenty-four-hour urinary thiamine as a biomarker for the assessment of thiamine intake." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา EJCN 62, 1139–1147 (2008). (23 กุมภาพันธ์ 2563).