थायामीन

थायामीन: जीवनसत्त्व ब गटातील एक जीवनसत्त्व. रेणुसूत्र (रेणूमधील अणूंचे प्रकार आणि त्यांची संख्या दाखविणारे सूत्र) C₁₂H₁₇·CIN₄OS. ब_१ जीवनसत्त्व, ॲन्यूरीन, थायामीन, थायामीन क्लोराइड, ३–(४′ – ॲमिनो–२–मिथिल–५–पिरिमिडिनील मिथिल) –५– (२–हायड्रॉक्सिएथिल) –४ मिथिल थायाझोलियम क्लोराइड ह्या नावांनीही ते ओळखले जाते. त्याचे संरचना सूत्र (रेणूतील अणूंची मांडणी दर्शविणारे सूत्र) पुढीलप्रमाणे आहे.

थायामिनासारखी क्रियाशीलता थायामीन डायसल्फाइड, ॲलिथायामीन, पिरिथायामीन इ. संयुगांतही आढळून येते.

इतिहास : या जीवनसत्त्वाच्या त्रुटीमुळे उद्‌‌भवणारा ⇨ बेरीबेरी नावाचा रोग मानवाला कित्येक शतके ज्ञात होता. इ. स. पू. २६०० मध्ये चिन्यांनी त्याचे वर्णन केले होते. एकोणिसाव्या शतकाच्या शेवटास ॲडमिरल के. टकाकी नावाच्या जपानी नौदलातील वैद्यकीय अधिकाऱ्यांनी या रोगाविषयी काही प्रयोग केले. १८७८–८३ या काळात जपानी नौदलातील खलाशांमध्ये दर हजारी ३२३·५ खलाशी या रोगाला बळी पडले. ब्रिटिश नौदलातील खलाशांच्या सुदृढ प्रकृतीकडे बघून टकाकींनी त्यांना मिळणाऱ्या अन्नाविषयी माहिती मिळविली. या माहितीच्या अनुषंगाने त्यांनी आपल्या खलाशांच्या आहारात योग्य ते बदल केले. परिणामतः या रोगाचे जपानी नौदलातून उच्चाटन झाले.

इ. स. १८९७ च्या सुमारास डच ईस्ट इंडीजमधील सी. आइकमान नावाच्या डच लष्करी वैद्यांनी कोंबडीच्या पिलांवर काही प्रयोग केले. सडलेल्या उकड्या तांदळावर वाढविलेल्या कोंबड्यांमध्ये उत्पन्न होणारा रोग त्यांना बिनसडीचे तांदूळ शिजवून दिल्यास बरा होतो, तसेच टरफलासहित शिजविलेल्या तांदळाच्या आहारावर वाढविलेल्या कोंबड्यांमध्ये तो होत नाही, असे त्यांना आढळले. कोंबड्यांमधील रोगाला त्यांनी पॉलिन्युरायटिस गॅलिनेरम असे नाव दिले. या रोगाचे मानवातील बेरीबेरी या रोगाशी असलेले साम्यही त्यांच्या लक्षात आले. अतिशय सडलेले तांदूळ खाण्यामुळे हे रोग उद्‌भवतात. हे तांदूळ अतिपिष्टमय असल्यामुळे तंत्रिका तंत्रावर (मज्‍जासंस्थेवर) विषारी दुष्परिणाम होऊन हे रोग उद्‌भवतात, असा निष्कर्ष त्यांनी काढला. तांदळाच्या बाह्यवेष्टनामध्ये असा विषारी परिणाम न होऊ देणारा पदार्थ असावा, असेही त्यांना वाटले.

आइकमान यांच्या शोधानंतर अनेक शास्त्रज्ञांचे लक्ष तांदळापासून बेरीबेरीप्रतिबंधक घटक मिळविण्याकडे वेधले गेले. लंडन येथील लिस्टर इन्स्टिट्यूटमध्ये काम करणारे जीवरसायनशास्त्रज्ञ कॅसिमिर फून्क यांनी १९११ मध्ये तांदळाचा कोंडा व यीस्ट यांपासून एक स्फटिकीय पदार्थ वेगळा केला. हा पदार्थ प्रायोगिक बेरीबेरीवर अत्यंत गुणकारी ठरला. या पदार्थात धारक नायट्रोजन असल्याचे व तो एक ‘अमाइन’ असल्याचे ज्ञात झाले. म्हणून या घटकाला त्यांनी ‘व्हिटॅमाइन’ (Vitamine) असे नाव दिले. पुढे सर्वच पूरक अन्नघटकांना त्याच नावाने संबोधिले गेले. या घटकाचे रासायनिक स्वरूप ज्ञात झाल्यानंतर ‘व्हिटॅमाइन’चे ‘व्हिटॅमिन’ करण्यात आले.

बी. पी. सी. यानसेन व डब्ल्यू. एफ्. डोनाथ यांनी १९२६ मध्ये हे जीवनसत्त्व शुद्ध स्फटिकीय स्वरूपात प्रथम तयार केले. ३ किग्रॅ. तांदळाच्या कोंड्यापासून केवळ १०० मिग्रॅ. थायमीन ते मिळवू शकले. १९३५ मध्ये antipolynueritis vitamine या इंग्रजी शब्दातील काही अक्षरांवरून aneurine (ॲन्युरीन) हे नाव यानसेन यांनी या जीवनसत्त्वास सुचविले. त्याच सुमारास आर्. आर्. विल्यम्स यांनी थायामीन हे नाव त्यास सुचविले. १९३६ मध्ये विल्यम्स यांनी त्याच्या रासायनिक संरचनेचा शोध लावला. त्याच वर्षी ते व त्यांचे सहकारी जे. के. क्लाइन यांनी मिळून ते संश्लेषणाने (घटक एकत्र आणून कृत्रिम रीतीने) बनविले.

गुणधर्म : थायामीन ही रंगहीन स्फटिकीय घन पदार्थ असून त्याचा वितळबिंदू २४८^°–२५०^° से. आहे. ह्या तापमानाला त्याचे अपघटन (मोठ्या रेणूचे लहानलहान तुकडे होणे) होते. १००^° से. वर ते बराच काळ स्थिर राहते. ते पाण्यात विरघळते व अल्कोहॉलात अल्प प्रमाणात विरघळते. ईथर व क्लोरोफॉर्म यांमध्ये विरघळत नाही. थायामिनाचा विद्राव अम्‍लधर्मी असतो. अम्‍लधर्मी विद्रावात थायामिनाचे गुणधर्म टिकून राहतात, तर क्षारधर्मी (अम्‍लांशी विक्रिया झाल्यास लवणे तयार होण्याचा गुणधर्म असलेल्या अल्कलाइन) विद्रावात थायामिनाचे गुणधर्म हळूहळू नाश पावतात. ॲल्युमिनियम, लोह, जस्त व कथिल थायामिनाचा नाश करीत नाहीत, पण तांबे नाश करते. शिजवावयाच्या पदार्थाची विक्रिया क्षारधर्मी नसल्यास, तापमान १००^° से. पेक्षा अधिक नसल्यास व शिजविण्याचा काळ अल्प असल्यास त्या पदार्थातील थायामिनाचा नाश होत नाही. दाबपात्रात (प्रेशर कुकरमध्ये) शिजविलेल्या अन्नातील थायामिनाची क्रियाशीलता बरीच कमी होते. थायामिनाच्या बऱ्याच अनुजातांत (मूळ पदार्थापासून तयार करण्यात आलेल्या दुसऱ्या पदार्थात) ब_१ जीवनसत्त्वाचे गुणधर्म आढळतात. नैसर्गिक तसेच संश्लेषित थायामिनामध्ये पिरिमिडीन व थायाझोल हे घटक असतात.

शरीरक्रियात्मक क्रियायंत्रणा : कोशिकांतील (पेशींतील) कार्बोहायड्रेटाच्या चयापचयाकरिता (सतत घडणाऱ्या भौतिक–रासायनिक घडामोडींकरिता) थायामीन आवश्यक असते. थायामीन व फॉस्फोरिक अम्‍लाचे दोन रेणू मिळून तयार होणाऱ्या थायामीन पायरोफॉस्फेट (TPP) वा डायफॉस्फोथायामीन (DPT) यांना को–कार्‌बॉक्सिलेज को–एंझाइम (एंझाइमाबरोबर म्हणजे विशिष्ट जीवरासायनिक बदल घडविण्यास मदत करणाऱ्या पदार्थाबरोबर आढळणारा आणि एंझाइमाच्या क्रियाशीलतेला आवश्यक असलेला पदार्थ) असे म्हणतात. हे को–एंझाइम पायरूव्हिक अम्‍ल, आल्फा कीटो ग्‍लुटारिक अम्‍ल, ऑक्झॅलोसक्सिनिक अम्‍ल इत्यादींच्या कार्‌बॉक्सिल–निरासाकरिता (कार्‌बॉक्सिल गट, COOH, काढून टाकण्याकरिता) आवश्यक असते. थायामिनाच्या अभावी कार्बोहायड्रेट चयापचयामधील लॅक्टिक अम्‍ल, पायरूव्हिक अम्‍ल यांसारखे मध्यस्थ पदार्थ रक्तरसात (रक्तातील घन पदार्थविरहित द्रवात) साचू लागतात. थायामीन त्रुटीच्या निदानाकरिता ‘पायरूव्हेट चयापचय परीक्षा’ करतात व ती रक्तरसातील या पदार्थांच्या वाढीवर आधारित आहे. थायामिनाच्या को–एंझाइमविषयक कार्याविषयी बरीच माहिती मिळालेली असूनही त्याच्या त्रुटीमुळे बेरीबेरी हा रोग कसा होतो, हे निश्चित समजलेले नाही.

आंतरराष्ट्रीय एकक व दैनंदिन गरज: थायामिनाचा एक आंतरराष्ट्रीय एकक (आं. ए.) म्हणजे ३ मायाक्रोग्रॅम थायामीन हायड्रोक्लोराइड होय. बाजारात मिळणाऱ्या १ मिग्रॅ. थायामिनामध्ये ३३३ आं. ए. असतात.

या जीवनसत्त्वाची दैनंदिन गरज आहारातील कॅलरीमूल्यावर अवलंवून असते. अन्नातील कार्बोहायड्रेटांचे प्रमाण वाढल्यास अधिक थायामीन लागते. ०·५ मिग्रॅ थायामीन प्रत्येक १,००० कॅलरींना पुरते. ७० किग्रॅ. वजनाच्या व सर्वसाधारणपणे ३,००० कॅलरी रोज लागणाऱ्या व्यक्तीस दररोज १·५ मिग्रॅ. थायामीन पुरेसे असते. गर्भवतींना तसेच स्तनपान करणारे मूल असणाऱ्या मातांना ते थोडे अधिक लागते.

पुरवठा, शोषण, साठा व उत्सर्जन : मेद (चरबी), तेले व शुद्ध साखर यांशिवाय इतर सर्व अन्नघटकांमध्ये थायामीन थोड्याफार प्रमाणात असतेच. ॲस्कॉर्बिक अम्‍ल किंवा अ जीवनसत्त्व यांनी समृद्ध असलेले विशिष्ट अन्नघटक जसे आहेत तसे थायामीन–समृद्ध घटक नाहीत. यीस्ट आणि गव्हांकुर यांमध्ये ते भरपूर असले, तरी हे पदार्थ अन्न म्हणून मोठ्या प्रमाणावर आहारात नसतात. तांदूळ, गहू, बाजरी व ज्वारी यांमध्ये पुरेसे थायामीन असते. दूध व अंड्याचा बलक, भाज्या व मांस यांतही थायामीन असते. लहान व मोठ्या आतड्यांतून थायामिनाचे सहज शोषण होते. ते अंतःक्षेपणाने (इंजेक्शनाने) दिल्यासही चालते. या जीवनसत्त्वाचा शरीरात फारसा साठा नसतो. दीर्घकालीन आजार, सतत अंतःक्षेपणाने ग्‍लुकोज नीलेतून द्यावे लागणे, कार्बोहायड्रेट–समृद्ध आहार, काही औषधे (उदा., थायरॉइड) घेताना इ. परिस्थितींत थायामीन अधिक प्रमाणात घेण्याची जरूर असते. मूत्र, मल व दूध यांमधून या जीवनसत्त्वाचे उत्सर्जन (शरीराबाहेर टाकले जाण्याची क्रिया) होते.

त्रुटिजन्य विकृती व औषधी उपयोग: सर्व जातींच्या प्राण्यांकरिता थायामीन एक आवश्यक जीवनसत्त्व आहे. कार्बोहायड्रेट चयापचयाशिवाय ते वाढ व तंत्रिका कार्य यांकरिताही आवश्यक असते. रवंथ करणारे प्राणी हे जीवनसत्त्व आपल्या रोमंथिकेत (पोटाच्या चार कप्प्यांपैकी रवंथ करण्याची क्रिया ज्यात होते त्यात म्हणजे पहिल्या कप्प्यात) संश्लेषणाने तयार करीत असले, तरी त्यांच्या दैनंदिन खाद्यपदार्थातून ते मिळणे आवश्यकच असते. या जीवनसत्त्वाच्या त्रुटीमुळे भूक मंदावणे, वजन कमी होणे, गती अंगग्रही (दोन्ही पाय ताठ, पावले सतत जमिनीकडे वळलेली, पाऊल टाकताना पाय प्रथम बाहेर नेऊन नंतर आत वळणारी चाल), हृदयाची गती कमी होणे, तोल लवकर सावरता न येणे ही लक्षणे बहुतेक सर्व प्राण्यांमध्ये उद्‌भवतात. त्या सर्वांना मिळून ‘पॉलिन्युरायटिस’ म्हणतात.

मानवामध्ये जो त्रुटिजन्य विकार होतो तो बेरीबेरी या नावाने ओळखतात. जगातील ज्या भागात तांदूळ हा मुख्य अन्नघटक आहे त्या भागात थायामीन त्रुटिजन्य विकृती अधिक आढळतात. १९४७ मध्ये फिलिपीन्स बेटांत मृत्यूच्या कारणांमध्ये बेरीबेरी या रोगाचा दुसरा क्रमांक होता. पाश्चात्त्य देशांत दीर्घकालीन मद्यासक्त असलेल्या व्यक्तींमध्ये थायामीन त्रुटिजन्य विकृती उद्‌भवते. त्यात मेंदू आणि डोळे यांवर परिणाम होतो, तसेच गतिविभ्रमही (स्‍नायूंच्या हालचालीत अनियमितता निर्माण होणे) होतो. या लक्षणसमूहास व्हेर्निके–कोर्साखाफ (के. व्हेर्निके या जर्मन व एस्. एस्. कोर्साखॉफ या रशियन तंत्रिका वैज्ञानिकाच्या नावांवरून) लक्षणसमूह असे नाव आहे.

प्रामुख्याने थायामीन त्रुटी वरील विकृतींना कारणीभूत असली, तरी रिबोफ्लाविन, ब_६ जीवनसत्त्व यांसारख्या इतर जीवनसत्त्वांचीही त्याच वेळी त्रुटी असल्याचे आढळते.

बेरीबेरीचा आजार जोराचा असल्यास २५ किग्रॅ. थायामीन दररोज अंतःक्षेपणाने देतात. थायामीन हानिकारक नसले, तरी केव्हा केव्हा त्याची अधिहर्षता (ॲलर्जी) आढळते.

उत्पादन: नैसर्गिक उगमापासून थायामीन वेगळे करणे आर्थिक दृष्ट्या परवडत नसल्याने थायामिनाचे व्यापारी उत्पादन आर्. आर्. विल्यम्स आणि अँडरसाग व व्हेस्टफाल यांनी शोधून काढलेल्या संश्लेषण पद्धतीने करण्यात येते.

आमापन : थायामिनाचे आमापन जैव पद्धतीने करण्यात येते [⟶ आमापन, जैव]. सध्या त्याऐवजी भौतिक–रासायनिक पद्धतींचा वापरही त्यासाठी करण्यात येतो.

संदर्भ : 1. Bicknell, F. Prescott, F. The Vitamins In Medicine, London, 1953.

2. Sebrell, W.H. (Jr.) Harris, R. S. Eds. The Vitamins, Vol. V, New York and London, 1967.

3. West, E.S. Todd, W. R. Textbook of Biochemistry, New York, 1961.

हेगिष्टे, म. द.