kyselina pantotenová - vitamin B5 - byl poprvé objeven jako základní růstový faktor kvasinek, později jako růstový faktor pro kyselina mléčná bakterie, kuřata a krysy. Kvůli tomuto všudypřítomnému výskytu dostala látka název kyselina pantothenová. Termín „pantothen“ pochází z řečtiny - pantos = všude. kyselina pantotenová patří k voda-rozpustný vitamíny komplexu B a chemicky jde o dipeptid sestávající z alifatické aminokyseliny beta-alanin a derivát kyseliny máselné, kyselinu pantoovou, kterou nelze syntetizovat v lidské buňce. Beta-alanin a kyselina pantoová nebo 2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutyrát jsou spojeny peptidovou vazbou. Kromě kyseliny, alkohol odpovídající kyselině D-pantothenové, R-pantothenol - identický s D-panthenolem - je také biologicky aktivní. Může být oxidován na kyselinu pantothenovou a má přibližně 80% biologické aktivity kyseliny pantothenové. S-formy kyseliny pantothenové a panthenolu nemají žádnou vitaminovou aktivitu. Kyselina D-pantothenová je nestabilní, vysoce hygroskopický, světle žlutý, viskózní olej. Díky své nestabilitě sodík D-pantothenát, vápník D-pantothenát a D-panthenol se většinou přidávají do dietních potravin a doplňky a používá se k obohacení potravin. Kyselina pantothenová působí v rostlinných, živočišných a lidských organismech výlučně ve formě koenzymu A (CoA) a 4-fosfopantetheinu, základní složky syntázy mastných kyselin.
- Koenzym A se účastní mnoha metabolických reakcí a skládá se z několika složek. Patří mezi ně cysteamin - také thioethanolamin -, kyselina D-pantothenová, difosfát, adenin a želatina-3‑-fosfát. Pokud vezmeme v úvahu kyselinu pantothenovou spolu s cysteaminem, mluvíme o pantheinu. Difosfát společně s 3-fosfo-adenosin, lze považovat za 3-fosfoadenosindifosfát. Nakonec koenzym A sestává z pantheteinu a 3-fosfo-ADP.
- Pokud fosfát zbytek koenzymu Molekula se přidá k pantheteinu, vznikne 4-fosfopantethein. Ten představuje protetickou skupinu syntázy mastných kyselin, což znamená, že 4-fosfopantethein je pevně vázán na enzym. Syntáza mastných kyselin je multienzymový komplex pro syntézu nasycených mastné kyseliny. Má protein acylového nosiče (ACP) se dvěma hlavními sulfidovými funkčními skupinami, periferní SH skupinu tvořenou cysteinylovým zbytkem a centrální SH skupinu odvozenou od 4-fosfopantetheinu.
Výskyt a dostupnost
Jak název napovídá, kyselina pantothenová je v přírodě široce distribuována. Je tvořen zelenými rostlinami a většinou mikroorganismů, ale ne organismem vyšších zvířat. V rostlinných a živočišných tkáních je 50 až 95% přítomno ve formě koenzymu A a 4-fosfopantetheinu. Vitamin B5 je přítomen prakticky ve všech rostlinných a živočišných potravinách. Obzvláště bohatá na kyselinu pantothenovou je mateří kašička včel a vaječníky (vaječníky) pstruhů. Protože kyselina pantothenová je voda-rozpustný a citlivý na teplo, během přípravy jídla může dojít ke ztrátám. Zahřívání vede k štěpení vitaminu na beta-alanin a kyselina pantoová nebo jejich lakton. Při ohřívání a konzervování masa a zeleniny je třeba počítat se ztrátami mezi 20 a 70%. K větším ztrátám kyseliny pantothenové dochází zejména v alkalickém a kyselém prostředí a při rozmrazování zmrazeného masa.
Vstřebávání
Kyselina pantothenová se vstřebává v zásadě ve vázané formě, převážně jako složka koenzymu A a syntázy mastných kyselin. Vstřebávání těchto sloučenin není možné. Z tohoto důvodu je koenzym A a enzym, který tvoří, nasycen mastné kyseliny jsou štěpeny v lumen žaludek a střeva prostřednictvím meziproduktu pantetheinu za vzniku volné kyseliny pantothenové a kyselina fosforečná estery. Skrze tenké střevo, jak pantethein, tak volná kyselina pantothenová jsou absorbovány pasivní difúzí do enterocytů tenkého střeva sliznice (sliznice tenkého střeva). Kyselina pantothenová může být také aktivně absorbována sodík-závislý kotransport. Konečná degradace pantetheinu na kyselinu pantothenovou nastává v enterocytech alkohol panthenol, aplikovaný na kůže nebo podávat orálně, mohou být také pasivně absorbovány. V buňkách střeva sliznice, panthenol se oxiduje na kyselinu pantothenovou pomocí enzymy.
Transport a distribuce v těle
Z enterocytů ve střevě sliznice, kyselina pantothenová vstupuje do krev a lymfatické cesty, kde je vitamin transportován přímo do cílových tkání navázaných na Proteinů a vstřebává se do buněk. K příjmu z plazmy do buněk dochází převážně prostřednictvím aktivní látky sodík-závislý kotransport. Konkrétní ukládací orgány pro vitamin B5 nejsou známy. Vyšší koncentrace kyseliny pantothenové ve tkáni se však nacházejí v srdečním svalu, ledvinách, nadledvinách a játra.
Metabolismus
Aby se zabránilo rychlé ztrátě ledvinami, prochází kyselina pantothenová rychlou intracelulární přeměnou na aktivní formy, 4-fosfopantethein a koenzym A. První krok syntézy koenzymu A nastává pomocí enzymu pantothenát kinázy. Tento enzym fosforyluje kyselinu pantothenovou na kyselinu 4-fosfopantothenovou pomocí nosiče energie ATP - adenosin trifosfát. Fosforylovaná kyselina je poté amidována aminokyselinou L-cystein za vzniku 4-fosfopantothenylcysteinu a dekarboxylační reakcí se převede na 4-fosfopantethein. Kondenzace s nukleotidovým zbytkem ATP vede k defosfo koenzymu A, který se nakonec vytvoří na konečný koenzym A přidáním dalšího fosfát skupina. Koenzym A nyní vstupuje do intermediárního metabolismu jako univerzální nosič acylových skupin. Acyly jsou radikály nebo funkční skupiny odvozené od organických kyseliny. Mezi ně patří například acetylový radikál octová kyselina a aminoacylové zbytky odvozené od aminokyseliny. Zbytek 4-fosfopantetheinu v koenzymu A se používá k tvorbě syntázy mastných kyselin. Za tímto účelem se převádí na hydroxylovou skupinu OH serinového zbytku enzymu pro syntézu mastných kyselin. 4-fosfopantethein tvoří centrální SH skupinu syntázy mastných kyselin a hraje tak roli koenzymu.
Degradace a vylučování
Koenzym A je 95% lokalizován v mitochondrie - buněčné organely pro syntézu ATP. Tam se kyselina pantothenová uvolňuje z koenzymu A několika hydrolytickými kroky v obrácení biosyntézy. Posledním krokem degradace koenzymu A je štěpení pantheteinu, který poskytuje volnou kyselinu pantothenovou a cysteamin. Kyselina pantothenová se v organismu nerozkládá, ale vylučuje se beze změny nebo ve formě 4-fosfopantothenátu. Orálně dodávaný vitamin B5 se objevuje 60-70% v moči a 30-40% ve stolici. Pokud byla kyselina pantothenová podána intravenózně, je v moči zjistitelné téměř celé množství během 24 hodin. Přebytek požité kyseliny pantothenové se z velké části vylučuje močí prostřednictvím ledvina. Existuje úzká korelace mezi množstvím požitého a vyloučeného vitaminu B5.
