Acid pantotenic (vitamina B5): definiție, sinteză, absorbție, transport și distribuție

Acid pantotenic - vitamina B5 - a fost descoperită mai întâi ca un factor esențial de creștere a drojdiilor, iar mai târziu ca factor de creștere pentru acid lactic bacterii, pui și șobolani. Din cauza acestei apariții omniprezente, substanței i s-a dat numele acid pantotenic. Termenul „pantoten” provine din greacă - pantos = pretutindeni. Acid pantotenic aparține de apă-solubil vitamine complexului B și chimic este o dipeptidă constând din aminoacid alifatic beta-alanină și derivatul acidului butiric acid pantoic, care nu poate fi sintetizat în celula umană. Beta-alanină și acidul pantoic sau 2,4-dihidroxi-3,3-dimetilbutirat sunt legate printr-o legătură peptidică. Pe lângă acid, alcool corespunzător acidului D-pantotenic, R-pantotenolul - identic cu D-pantenolul - este, de asemenea, activ biologic. Poate fi oxidat în acid pantotenic și are aproximativ 80% din activitatea biologică a acidului pantotenic. Formele S ale acidului pantotenic și respectiv ale pantenolului nu au activitate vitaminică. Acidul D-pantotenic este un ulei vâscos instabil, foarte higroscopic, de culoare galben pal. Datorită instabilității sale, sodiu D-pantotenat, calciu D-pantotenatul și D-pantenolul sunt adăugate în principal în alimentele dietetice și suplimente și folosit pentru fortificarea alimentelor. Acidul pantotenic își exercită efectele asupra organismelor vegetale, animale și umane, exclusiv sub forma coenzimei A (CoA) și a 4-fosfopantetinei, o componentă esențială a acidului gras sintază.

  • Coenzima A este implicată în numeroase reacții metabolice și este compusă din mai multe componente. Acestea includ cisteamină - și tioetanolamină -, acid D-pantotenic, difosfat, adenină și riboza-3́-fosfat. Dacă luăm în considerare acidul pantotenic împreună cu cisteamina, vorbim despre panteină. Difosfatul, împreună cu 3́-fosfo-adenozină, poate fi gândit ca difuzat de 3́-fosfo-adenozină. În cele din urmă, coenzima A constă din panteteină și 3́-fosfo-ADP.
  • În cazul în care o fosfat reziduul coenzimei A moleculă se adaugă la panteteină, se formează 4́-fosfopanteteină. Acesta din urmă reprezintă grupul protetic al sintazei acizilor grași, ceea ce înseamnă că 4-fosfopanteteina este strâns legată de enzimă. Acidul gras sintază este un complex multienzimatic pentru sinteza saturate acizi grași. Are o proteină purtătoare de acil (ACP) cu două grupări funcționale de sulfură majore, o grupă SH periferică formată dintr-un reziduu de cisteinil și o grupă SH centrală derivată din 4-fosfopanteteină.

Apariție și disponibilitate

După cum sugerează și numele, acidul pantotenic este larg distribuit în natură. Este format din plante verzi și din majoritatea microorganismelor, dar nu de organismul animalelor superioare. În țesuturile vegetale și animale, 50 până la 95% este prezent sub formă de coenzima A și 4́-fosfopantetheină. Vitamina B5 este prezentă practic în toate alimentele vegetale și animale. Deosebit de bogate în acid pantotenic sunt lăptișorul de matcă al albinelor și ovare (ovare) de pește stoc. Deoarece acidul pantotenic este de apă-solubile și sensibile la căldură, pot apărea pierderi în timpul preparării alimentelor. Încălzirea duce la scindarea vitaminei în beta-alanină și acid pantoic sau lactona acestora, respectiv. Trebuie așteptate pierderi între 20 și 70% atât în ​​timpul încălzirii, cât și al conservării cărnii și legumelor. Pierderi mai mari de acid pantotenic apar mai ales în medii alcaline și acide și în timpul decongelării cărnii congelate.

Absorbție

Acidul pantotenic dietetic este absorbit în esență sub formă legată, predominant ca o componentă a coenzimei A și a acidului gras sintază. Absorbție dintre acești compuși nu este posibil. Din acest motiv, coenzima A și enzima care se formează saturată acizi grași sunt clivate în lumenul stomac și intestin prin intermediul panteteinei intermediare pentru a forma acid pantotenic liber și acid fosforic esteri. Pe tot parcursul intestinului subtire, atât panteteina cât și acidul pantotenic liber sunt absorbite prin difuzie pasivă în enterocitele intestinului subțire membranei mucoase (mucoasa intestinului subțire). Acidul pantotenic poate fi, de asemenea, absorbit activ de sodiu-cotransport dependent. Degradarea finală a panteteinei în acid pantotenic are loc în enterocite alcool pantenol, aplicat pe piele sau administrat oral, poate fi, de asemenea, absorbit pasiv. În celulele intestinului membranei mucoase, pantenolul este oxidat în acid pantotenic de enzime.

Transportul și distribuția în organism

Din enterocite din intestin membranei mucoase, acidul pantotenic intră în sânge și căile limfatice, în care vitamina este transportată direct către țesuturile țintă legate de proteine și absorbit în celule. Captarea din plasmă în celule are loc în mare măsură prin activ sodiu-cotransport dependent. Organele de stocare specifice pentru vitamina B5 nu sunt cunoscute. Cu toate acestea, concentrații tisulare mai mari de acid pantotenic se găsesc în mușchiul cardiac, rinichi, glandele suprarenale și ficat.

Metabolism

Pentru a preveni pierderea rapidă a rinichilor, acidul pantotenic suferă o conversie intracelulară rapidă la formele sale active, 4́-fosfopanteteină și coenzima A. Primul pas în sinteza coenzimei A are loc prin enzima pantotenat kinază. Această enzimă fosforilează acidul pantotenic în acidul 4́-fosfantantenic cu ajutorul purtătorului de energie ATP - adenozină trifosfat. Acidul fosforilat este apoi amidat cu aminoacidul L-cisteină pentru a forma 4́-fosfopantotenilcisteină și transformată în 4́-fosfopanteteină printr-o reacție de decarboxilare. Condensarea cu reziduul de nucleotide al ATP duce la defosfo coenzima A, care este în cele din urmă construită până la coenzima finală A prin adăugarea alteia fosfat grup. Coenzima A intră acum în metabolismul intermediar ca purtător universal al grupărilor acil. Acilii sunt radicali sau grupări funcționale derivate din organice acizi. Acestea includ, de exemplu, radicalul acetil al acid acetic și resturile de aminoacil derivate din aminoacizi. Reziduul 4́-fosfopanteteină al coenzimei A este utilizat pentru a acumula acizi grași sintaza. În acest scop, este transferat la gruparea hidroxil-OH a unui reziduu de serină al enzimei pentru sinteza acizilor grași. 4́-fosfopanteteina formează grupul central SH al acidului gras sintază și joacă astfel rolul coenzimei.

Degradare și excreție

Coenzima A este localizată 95% în mitocondriile - organite celulare pentru sinteza ATP. Acolo, acidul pantotenic este eliberat din coenzima A prin mai multe etape hidrolitice într-o inversare a biosintezei. Etapa finală în degradarea coenzimei A este clivarea pantheteinei, care produce acid pantotenic liber și cisteamină. Acidul pantotenic nu este degradat în organism, ci este excretat nemodificat sau sub formă de 4́-fosfantantenat. Vitamina B5 administrată oral apare 60-70% în urină și 30-40% în scaun. Dacă acidul pantotenic a fost injectat intravenos, aproape întreaga cantitate este detectabilă în urină în decurs de 24 de ore. Excesul de acid pantotenic ingerat este în mare parte excretat în urină prin rinichi. Există o strânsă corelație între cantitatea de vitamina B5 ingerată și excretată.