Kyselina pantoténová - vitamín B5 - bol prvýkrát objavený ako základný rastový faktor kvasiniek, neskôr ako rastový faktor pre kyselina mliečna baktérie, kurčatá a potkany. Kvôli tomuto všadeprítomnému výskytu dostala látka názov kyselina pantoténová. Pojem „pantotén“ pochádza z gréčtiny - pantos = všade. Kyselina pantoténová patrí do voda-rozpustný vitamíny komplexu B a chemicky je to dipeptid pozostávajúci z alifatických aminokyselínalanín a derivát kyseliny maslovej kyselina pantoová, ktoré sa nemôžu syntetizovať v ľudskej bunke. Beta-alanín a kyselina pantoová alebo 2,4-dihydroxy-3,3-dimetylbutyrát sú spojené peptidovou väzbou. Okrem kyseliny, alkohol čo zodpovedá kyseline D-pantoténovej, R-pantotenol - identický s D-panthenolom - je tiež biologicky aktívny. Môže sa oxidovať na kyselinu pantoténovú a má asi 80% biologickej aktivity kyseliny pantoténovej. S-formy kyseliny pantoténovej, respektíve panthenolu, nemajú žiadnu vitamínovú aktivitu. Kyselina D-pantoténová je nestabilný, vysoko hygroskopický, bledožltý, viskózny olej. Vďaka svojej nestabilite sodík D-pantotenát, vápnik D-pantotenát a D-panthenol sa väčšinou pridávajú do diétnych potravín a doplnky a používa sa na obohatenie potravín. Kyselina pantoténová uplatňuje svoje účinky v rastlinných, živočíšnych a ľudských organizmoch výlučne vo forme koenzýmu A (CoA) a 4-fosfopantetheínu, základnej zložky syntázy mastných kyselín.
- Koenzým A sa podieľa na mnohých metabolických reakciách a je zložený z niekoľkých zložiek. Patria sem cysteamín - tiež tioetanolamín -, kyselina D-pantoténová, difosfát, adenín a ribóza-3'-fosfát. Ak vezmeme do úvahy kyselinu pantoténovú spolu s cysteamínom, hovoríme o panteíne. Difosfát spolu s 3-fosfo-adenozín, možno považovať za 3-fosfoadenozíndifosfát. Nakoniec koenzým A pozostáva z panteteínu a 3-fosfo-ADP.
- Ak fosfát Zvyšok koenzýmu Molekula sa pridá k panteteínu a vytvorí sa 4-fosfopantetheín. Posledne uvedený predstavuje protetickú skupinu syntázy mastných kyselín, čo znamená, že 4-fosfopantetheín je pevne viazaný na enzým. Syntáza mastných kyselín je multienzymový komplex na syntézu nasýtených mastné kyseliny. Má acylový nosičový proteín (ACP) s dvoma hlavnými sulfidovými funkčnými skupinami, periférnou SH skupinou tvorenou cysteinylovým zvyškom a centrálnou SH skupinou odvodenou od 4-fosfopantetheínu.
Výskyt a dostupnosť
Ako naznačuje názov, kyselina pantoténová je v prírode široko rozšírená. Tvoria ho zelené rastliny a väčšina mikroorganizmov, ale nie organizmus vyšších živočíchov. V rastlinných a živočíšnych tkanivách je 50 až 95% prítomných vo forme koenzýmu A a 4-fosfopantetheínu. Vitamín B5 je prítomný prakticky vo všetkých rastlinných a živočíšnych potravinách. Obzvlášť bohaté na kyselinu pantoténovú sú materská kašička včiel a vaječníky (vaječníky) štiav. Pretože kyselina pantoténová je voda-rozpustný a citlivý na teplo, počas prípravy jedla môže dôjsť k stratám. Zahrievanie vedie k štiepeniu vitamínu na beta-alanín a kyselina pantoová alebo ich laktón. Pri ohrievaní a konzervovaní mäsa a zeleniny treba počítať so stratami medzi 20 a 70%. K väčším stratám kyseliny pantoténovej dochádza najmä v alkalickom a kyslom prostredí a počas rozmrazovania mrazeného mäsa.
Vstrebávanie
Kyselina pantoténová v potrave sa vstrebáva v podstate vo viazanej forme, hlavne ako zložka koenzýmu A a syntázy mastných kyselín. Vstrebávanie týchto zlúčenín nie je možné. Z tohto dôvodu je koenzým A a enzým, ktorý sa tvorí, nasýtený mastné kyseliny sú štiepené v lúmene žalúdok a črevo cez medziprodukt pantetheín za vzniku voľnej kyseliny pantoténovej a kyselina fosforečná estery. Počas celého obdobia tenké črevosa pantetheín aj voľná kyselina pantoténová absorbujú pasívnou difúziou do enterocytov tenkého čreva sliznice (sliznica tenkého čreva). Kyselina pantoténová môže byť tiež aktívne absorbovaná sodík- nezávislá preprava. Konečná degradácia pantetheínu na kyselinu pantoténovú nastáva v enterocytoch alkohol pantenol, aplikovaný na koža alebo podané orálne, môžu byť tiež pasívne absorbované. V bunkách čreva sliznice, panthenol sa oxiduje na kyselinu pantoténovú pomocou enzýmy.
Transport a distribúcia v tele
Z enterocytov v čreve sliznice, kyselina pantoténová vstupuje do krv a lymfatické cesty, kde sa vitamín transportuje priamo do cieľových tkanív, na ktoré sa viaže proteíny a vstrebáva sa do buniek. Príjem z plazmy do buniek sa vyskytuje prevažne prostredníctvom aktívneho média sodík- nezávislá preprava. Konkrétne ukladacie orgány pre vitamín B5 nie sú známe. Vyššie tkanivové koncentrácie kyseliny pantoténovej sa však nachádzajú v srdcovom svale, obličkách, nadobličkách a pečeň.
metabolizmus
Aby sa zabránilo rýchlej strate obličkami, kyselina pantoténová prechádza rýchlou intracelulárnou premenou na svoje aktívne formy, 4-fosfopantetheín a koenzým A. Prvý krok v syntéze koenzýmu A je enzým pantotenátkináza. Tento enzým fosforyluje kyselinu pantoténovú na kyselinu 4-fosfopantoténovú pomocou nosiča energie ATP - adenozín trifosfát. Fosforylovaná kyselina sa potom amiduje s aminokyselinou L-cysteín za vzniku 4-fosfopantotenylcysteínu a dekarboxylačnou reakciou sa prevedie na 4-fosfopantetheín. Kondenzácia s nukleotidovým zvyškom ATP vedie k defosfo koenzýmu A, ktorý sa nakoniec vytvorí na konečný koenzým A pridaním ďalšieho fosfát skupina. Koenzým A teraz vstupuje do medziproduktu metabolizmu ako univerzálny nosič acylových skupín. Acyly sú radikály alebo funkčné skupiny odvodené od organických kyseliny. Patria sem napríklad acetylový radikál octová kyselina a aminoacylové zvyšky odvodené od aminokyseliny. 4-fosfopantetheínový zvyšok koenzýmu A sa používa na prípravu syntázy mastných kyselín. Za týmto účelom sa prevedie na hydroxylovú skupinu OH serínového zvyšku enzýmu na syntézu mastných kyselín. 4-fosfopantetheín tvorí centrálnu SH skupinu syntázy mastných kyselín a hrá tak úlohu koenzýmu.
Degradácia a vylučovanie
Koenzým A je 95% lokalizovaný v mitochondrie - bunkové organely pre syntézu ATP. Tam sa kyselina pantoténová uvoľňuje z koenzýmu A niekoľkými hydrolytickými krokmi v obrátení biosyntézy. Posledným krokom degradácie koenzýmu A je štiepenie panteteínu, pri ktorom sa získa voľná kyselina pantoténová a cysteamín. Kyselina pantoténová sa v tele nerozkladá, ale vylučuje sa nezmenená alebo vo forme 4-fosfopantotenátu. Perorálne dodávaný vitamín B5 sa objavuje v moči 60 - 70% a v stolici 30 - 40%. Ak bola kyselina pantoténová injikovaná intravenózne, je v moči zistiteľné takmer celé množstvo do 24 hodín. Nadbytok požitej kyseliny pantoténovej sa vo veľkej miere vylučuje močom cez oblička. Existuje úzka súvislosť medzi množstvom prijatého a vylúčeného vitamínu B5.
