pantotenska kiselina - vitamin B5 - prvi je put otkriven kao bitan faktor rasta kvasca, a kasnije kao faktor rasta kvasca mliječna kiselina bakterija, pilići i štakori. Zbog ove sveprisutne pojave tvar je dobila ime pantotenska kiselina. Izraz "pantoten" potječe od grčkog - pantos = svugdje. pantotenska kiselina pripada voda-topljiv vitamini B-kompleksa i kemijski je dipeptid koji se sastoji od alifatske aminokiseline beta-alanin i derivat maslačne kiseline pantoična kiselina koja se ne može sintetizirati u ljudskoj stanici. Beta-alanin a pantoična kiselina ili 2,4-dihidroksi-3,3-dimetilbutirat povezani su peptidnom vezom. Pored kiseline, alkohol koji odgovara D-pantotenskoj kiselini, R-pantotenol - identičan D-pantenolu - također je biološki aktivan. Može se oksidirati u pantotensku kiselinu i ima oko 80% biološke aktivnosti pantotenske kiseline. S-oblici pantotenske kiseline, odnosno pantenola, nemaju aktivnost vitamina. D-pantotenska kiselina je nestabilno, visoko higroskopno, blijedo žuto, viskozno ulje. Zbog svoje nestabilnosti, natrij D-pantotenat, kalcijum D-pantotenat i D-pantenol uglavnom se dodaju u dijetalnu hranu i dodataka a koristi se za obogaćivanje hrane. Pantotenska kiselina djeluje na biljne, životinjske i ljudske organizme isključivo u obliku koenzima A (CoA) i 4́-fosfopanteteina, bitne komponente sintaze masnih kiselina.
- Koenzim A sudjeluje u brojnim metaboličkim reakcijama i sastoji se od nekoliko komponenata. Tu spadaju cisteamin - također tioetanolamin -, D-pantotenska kiselina, difosfat, adenin i riboza-3́-fosfat. Ako pantotensku kiselinu razmatramo zajedno s cisteaminom, govorimo o panteinu. Difosfat, zajedno s 3́-fosfo-adenozin, može se smatrati 3́-fosfo-adenozin difosfatom. Konačno, koenzim A sastoji se od panteteina i 3́-fosfo-ADP.
- Ako je fosfat ostatak molekule koenzima A dodaje se panteteinu, nastaje 4́-fosfopantetein. Potonji predstavlja protetsku skupinu sintaze masnih kiselina, što znači da je 4́-fosfopantetein čvrsto vezan za enzim. Sinteza masnih kiselina je multienzimski kompleks za sintezu zasićenih masnih kiselina. Ima protein acilnog nosača (ACP) s dvije glavne sulfidne funkcionalne skupine, perifernom SH skupinom koju tvori cisteinilni ostatak i središnjom SH skupinom izvedenom iz 4́-fosfopanteteina.
Pojava i dostupnost
Kao što i samo ime govori, pantotenska kiselina je široko rasprostranjena u prirodi. Tvore ga zelene biljke i većina mikroorganizama, ali ne i organizam viših životinja. U biljnim i životinjskim tkivima prisutno je 50 do 95% u obliku koenzima A i 4́-fosfopanteteina. Vitamin B5 prisutan je praktički u svim biljnim i životinjskim namirnicama. Posebno su bogati pantotenskom kiselinom pčelinje mliječi i pčele jajnici (jajnici) stočnih riba. Budući da je pantotenska kiselina voda-topiv i osjetljiv na toplinu, gubici mogu nastati tijekom pripreme hrane. Zagrijavanje dovodi do cijepanja vitamina u beta-alanin i pantoična kiselina, odnosno njihov lakton. Tijekom zagrijavanja i konzerviranja mesa i povrća moraju se očekivati gubici između 20 i 70%. Veći gubici pantotenske kiseline javljaju se posebno u alkalnim i kiselim sredinama i tijekom odmrzavanja smrznutog mesa.
Apsorpcija
Dijetalna se pantotenska kiselina apsorbira uglavnom u vezanom obliku, uglavnom kao komponenta koenzima A i sintaze masnih kiselina. Apsorpcija ovih spojeva nije moguće. Iz tog razloga, koenzim A i enzim koji stvara zasićene masnih kiselina se cijepaju u lumenu želudac i crijeva preko intermedijarnog panteteina tvore slobodnu pantotensku kiselinu i fosforna kiselina esteri. Kroz tankog crijeva, i pantetein i slobodna pantotenska kiselina apsorbiraju se pasivnom difuzijom u enterocite tankog crijeva sluznica (sluznica tankog crijeva). Pantotenska kiselina također se može aktivno apsorbirati natrij-zavisan kotransport. Konačna razgradnja panteteina na pantotensku kiselinu događa se u enterocitima alkohol panthenol, primijenjen na koža ili oralno, može se pasivno apsorbirati. U stanicama crijeva sluznica, pantenol se oksidira u pantotensku kiselinu enzimi.
Transport i raspodjela u tijelu
Iz enterocita u crijevima sluznica, pantotenska kiselina ulazi u krv i limfni putovi, gdje se vitamin transportira izravno u ciljana tkiva vezana za proteini i apsorbira u stanice. Unos iz plazme u stanice uglavnom se događa putem aktivne natrij-zavisan kotransport. Nisu poznati određeni organi za skladištenje vitamina B5. Međutim, veće koncentracije pantotenske kiseline u tkivu nalaze se u srčanom mišiću, bubrezima, nadbubrežnim žlijezdama i jetra.
Metabolizam
Kako bi spriječila brzi gubitak putem bubrega, pantotenska kiselina prolazi brzu unutarstaničnu konverziju u svoje aktivne oblike, 4́-fosfopantetein i koenzim A. Prvi korak u sintezi koenzima A događa se enzimom pantotenat kinazom. Ovaj enzim fosforilira pantotensku kiselinu u 4́-fosfopantotensku kiselinu uz pomoć energetskog nosača ATP - adenozin trifosfat. Zatim se fosforilirana kiselina amidira s aminokiselinom L-cistein da nastane 4́-fosfopantotenilcistein i reakcijom dekarboksilacije pretvara se u 4́-fosfopantetein. Kondenzacija s nukleotidnim ostatkom ATP dovodi do deposfo koenzima A, koji se u konačnici nadograđuje do konačnog koenzima A dodatkom drugog fosfat skupina. Koenzim A sada ulazi u posredni metabolizam kao univerzalni nosač acilnih skupina. Acili su radikali ili funkcionalne skupine izvedene iz organskog kiseline. Tu spadaju, na primjer, acetil radikal octena kiselina i aminoacilni ostaci izvedeni iz aminokiseline. 4́-fosfopanteteinski ostatak koenzima A koristi se za izgradnju sintaze masnih kiselina. U tu svrhu prenosi se na hidroksil - OH skupinu serinskog ostatka enzima za sintezu masnih kiselina. 4́-fosfopantetein tvori središnju SH skupinu sintaze masnih kiselina i na taj način igra ulogu koenzima.
Razgradnja i izlučivanje
Koenzim A je 95% lokaliziran u mitohondriji - stanične organele za sintezu ATP. Tamo se pantotenska kiselina oslobađa iz koenzima A kroz nekoliko hidrolitičkih koraka u preokretu biosinteze. Posljednji korak razgradnje koenzima A je cijepanje panteteina, koji daje slobodnu pantotensku kiselinu i cisteamin. Pantotenska kiselina se ne razgrađuje u organizmu, već se izlučuje nepromijenjena ili u obliku 4́-fosfopantotenata. Oralno opskrbljeni vitamin B5 pojavljuje se 60-70% u mokraći i 30-40% u stolici. Ako je pantotenska kiselina ubrizgana intravenozno, gotovo se cijela količina može otkriti u urinu u roku od 24 sata. Višak unesene pantotenske kiseline u velikoj se mjeri izlučuje mokraćom putem bubreg. Postoji uska korelacija između količine unesenog i izlučenog vitamina B5.
