Àcid pantotènic (vitamina B5): definició, síntesi, absorció, transport i distribució

Àcid pantotènic - La vitamina B5 - es va descobrir primer com un factor essencial de creixement dels llevats i, posteriorment, com a factor de creixement per als llevats àcid làctic els bacteris, pollets i rates. Degut a aquesta ocurrència omnipresent, la substància va rebre el nom àcid pantotènic. El terme "pantotè" prové del grec - pantos = a tot arreu. Àcid pantotènic pertany a la aigua-soluble vitamines del complex B i químicament és un dipèptid format per l’aminoàcid alifàtic beta-alanina i l'àcid pantoic derivat de l'àcid butíric, que no es pot sintetitzar a la cèl·lula humana. Betaalanina i l’àcid pantoic o el 2,4-dihidroxi-3,3-dimetilbutirat estan units per un enllaç peptídic. A més de l'àcid, el alcohol corresponent a l’àcid D-pantotènic, el R-pantotenol, idèntic al D-pantenol, també és biològicament actiu. Es pot oxidar a àcid pantotènic i té aproximadament un 80% de l’activitat biològica de l’àcid pantotènic. Les formes S de l'àcid pantotènic i el pantenol, respectivament, no tenen activitat vitamínica. L’àcid D-pantotènic és un oli viscós inestable, altament higroscòpic, de color groc pàl·lid. A causa de la seva inestabilitat, sodi D-pantotenat, calci El D-pantotenat i el D-pantenol s’afegeixen principalment als aliments dietètics i suplements i s'utilitza per a l'enfortiment d'aliments. L’àcid pantotènic exerceix els seus efectes en organismes vegetals, animals i humans exclusivament en forma de coenzim A (CoA) i 4́-fosfantantetina, un component essencial de l’àcid gras sintasa.

  • El coenzim A participa en nombroses reaccions metabòliques i està compost per diversos components. Aquests inclouen cisteamina (també tioetanolamina), àcid D-pantotènic, difosfat, adenina i ribosa-3́-fosfat. Si considerem l'àcid pantotènic juntament amb la cisteamina, parlem de panteïna. El difosfat, juntament amb el 3́-fosfo-adenosina, es pot pensar com difósfat de 3́-fosfo-adenosina. Finalment, el coenzim A consta de panteteina i 3́-fosfo-ADP.
  • Si un fosfat residu del coenzim A s’afegeix una molècula a la panteteïna, es forma 4́-fosfopantetheina. Aquest últim representa el grup prostètic de l'àcid gras sintasa, el que significa que la 4-fosfantantheina està estretament lligada a l'enzim. L’àcid gras sintasa és un complex multienzimàtic per a la síntesi de saturats àcids grassos. Té una proteïna portadora d’acil (ACP) amb dos grups funcionals sulfurs principals, un grup SH perifèric format per un residu de cisteinil i un grup SH central derivat de la 4́-fosfopantetheina.

Ocurrència i disponibilitat

Com el seu nom indica, l'àcid pantotènic està àmpliament distribuït a la natura. Està format per plantes verdes i la majoria de microorganismes, però no per l’organisme d’animals superiors. En els teixits vegetals i animals, el 50 al 95% està present en forma de coenzim A i 4́-fosfopantetheina. La vitamina B5 és present en pràcticament tots els aliments vegetals i animals. Són particularment riques en àcid pantotènic la gelea reial de les abelles i la ovaris (ovaris) de peixos bruts. Perquè l’àcid pantotènic ho és aigua-soluble i sensible a la calor, es poden produir pèrdues durant la preparació dels aliments. L’escalfament condueix a la divisió de la vitamina en beta-alanina i àcid pantoic o la seva lactona, respectivament. Cal esperar pèrdues d'entre el 20 i el 70% tant durant l'escalfament com en la conservació de carn i verdures. Les pèrdues més grans d’àcid pantotènic es produeixen especialment en entorns alcalins i àcids i durant el descongelament de la carn congelada.

Absorció

L’àcid pantotènic dietètic s’absorbeix essencialment en forma lligada, principalment com a component del coenzim A i l’àcid gras sintasa. Absorció d'aquests compostos no és possible. Per aquest motiu, el coenzim A i l’enzim que es forma saturat àcids grassos es trenquen a la llum del estómac i intestí a través de la panteteina intermèdia per formar àcid pantotènic lliure i àcid fosfòric èsters. En tot el intestí prim, tant la pantetesina com l’àcid pantotènic lliure s’absorbeixen per difusió passiva als enteròcits de l’intestí prim mucosa (mucosa intestinal prim). L’àcid pantotènic també pot ser absorbit activament per sodi-cotransport dependent. La degradació final de la panteteïna a àcid pantotènic es produeix als enteròcits alcohol pantenol, aplicat al pell o administrat per via oral, també es pot absorbir passivament. A les cèl·lules de l’intestí mucosa, el pantenol s'oxida a àcid pantotènic enzims.

Transport i distribució al cos

A partir d’enteròcits a l’intestí mucosa, l 'àcid pantotènic entra al sang i vies limfàtiques, on la vitamina es transporta directament als teixits diana lligats a proteïnes i s’absorbeix a les cèl·lules. La captació del plasma a les cèl·lules es produeix principalment per via activa sodi-cotransport dependent. No es coneixen òrgans específics d'emmagatzematge de la vitamina B5. No obstant això, es troben concentracions més elevades d’àcid pantotènic en els músculs cardíacs, ronyons, glàndules suprarenals i fetge.

Metabolisme

Per evitar una pèrdua ràpida dels ronyons, l'àcid pantotènic experimenta una ràpida conversió intracel·lular a les seves formes actives, la 4́-fosfopantetheina i el coenzim A. El primer pas de la síntesi del coenzim A es produeix per l'enzim pantotenat cinasa. Aquest enzim fosforila l'àcid pantotènic a l'àcid 4́-fosfantantènic amb l'ajut del transportador d'energia ATP - adenosina trifosfat. L'àcid fosforilat s'amida amb l'aminoàcid L-cisteïna per formar la 4́-fosfopantotenilcisteïna i es converteix en 4́-fosfopantetheina mitjançant una reacció de descarboxilació. La condensació amb el residu de nucleòtids de l’ATP condueix al desfosfo coenzim A, que finalment s’aconsegueix fins al coenzim A final mitjançant l’addició d’un altre fosfat grup. El coenzim A entra ara en el metabolisme intermediari com a portador universal de grups acil. Els acils són radicals o grups funcionals derivats d’orgànics àcids. Aquests inclouen, per exemple, el radical acetil de àcid acètic i els residus aminoacils derivats de aminoàcids. El residu 4́-fosfopantetheina del coenzim A s’utilitza per acumular àcids grassos sintasa. Amb aquest propòsit, es transfereix al grup hidroxil-OH d’un residu de serina de l’enzim per a la síntesi d’àcids grassos. La 4́-fosfopantetheina forma el grup SH central de l'àcid gras sintasa i, per tant, juga el paper del coenzim.

Degradació i excreció

El coenzim A es troba localitzat en un 95% al mitocòndries - orgànuls cel·lulars per a la síntesi d’ATP. Allà, l’àcid pantotènic s’allibera del coenzim A mitjançant diversos passos hidrolítics en una inversió de la biosíntesi. El pas final de la degradació del coenzim A és la divisió de la panteteïna, que produeix àcid pantotènic lliure i cisteamina. L’àcid pantotènic no es degrada a l’organisme, sinó que s’excreta sense canvis o en forma de 4́-fosfantantenat. La vitamina B5 subministrada per via oral apareix entre el 60-70% a l’orina i el 30-40% a les femtes. Si es va injectar àcid pantotènic per via intravenosa, gairebé tota la quantitat es pot detectar a l'orina en 24 hores. L’excés d’àcid pantotènic ingerit s’excreta en gran part per l’orina per mitjà de ronyó. Hi ha una estreta correlació entre la quantitat de vitamina B5 ingerida i excretada.