Pantotenska kislina - vitamin B5 - je bil prvič odkrit kot bistveni rastni faktor kvasovk, kasneje pa kot rastni dejavnik mlečna kislina bakterije, piščanci in podgane. Zaradi tega vseprisotnega pojava je snov dobila ime pantotensko kislino. Izraz "pantoten" izhaja iz grščine - pantos = povsod. Pantotenska kislina spada v vode-topen vitamini kompleksa B in je kemično dipeptid, sestavljen iz alifatske aminokisline beta-alanina in derivat maslene kisline pantojske kisline, ki je ni mogoče sintetizirati v človeški celici. Beta-alanina in pantojska kislina ali 2,4-dihidroksi-3,3-dimetilbutirat sta povezana s peptidno vezjo. Poleg kisline še alkohol kar ustreza D-pantotenski kislini, je R-pantotenol - enak D-pantenolu - tudi biološko aktiven. Lahko se oksidira v pantotensko kislino in ima približno 80% biološke aktivnosti pantotenske kisline. S-oblike pantotenske kisline oziroma pantenola nimajo vitaminske aktivnosti. D-pantotenska kislina je nestabilno, visoko higroskopno, bledo rumeno, viskozno olje. Zaradi svoje nestabilnosti natrijev D-pantotenat, kalcij D-pantotenat in D-pantenol sta večinoma dodana prehranski hrani in dodatki in se uporablja za obogatitev hrane. Pantotenska kislina učinkuje na rastlinske, živalske in človeške organizme izključno v obliki koencima A (CoA) in 4́-fosfopanteteina, bistvene sestavine sintaze maščobnih kislin.
- Koencim A je vključen v številne presnovne reakcije in je sestavljen iz več komponent. Sem spadajo cisteamin - tudi tioetanolamin -, D-pantotenska kislina, difosfat, adenin in riboza-3́-fosfat. Če upoštevamo pantotensko kislino skupaj s cisteaminom, govorimo o panteinu. Difosfat, skupaj s 3́-fosfo-adenozin, lahko štejemo za 3́-fosfo-adenozin difosfat. Končno je koencim A sestavljen iz panteteina in 3́-fosfo-ADP.
- Če fosfat ostanek molekule koencima A se doda panteteinu, nastane 4́-fosfopantetein. Slednja predstavlja protetično skupino sintaze maščobnih kislin, kar pomeni, da je 4́-fosfopantetein tesno vezan na encim. Sintetaza maščobnih kislin je multiencimski kompleks za sintezo nasičenih maščobne kisline. Ima beljakovino acilnega nosilca (ACP) z dvema glavnima sulfidnima funkcionalnima skupinama, periferno skupino SH, ki jo tvori cisteinilni ostanek, in centralno skupino SH, pridobljeno iz 4'-fosfopanteteina.
Pojav in razpoložljivost
Kot že ime pove, je pantotenska kislina v naravi zelo razširjena. Tvorijo ga zelene rastline in večina mikroorganizmov, ne pa tudi organizem višjih živali. V rastlinskih in živalskih tkivih je od 50 do 95% v obliki koencima A in 4́-fosfopanteteina. Vitamin B5 je prisoten v skoraj vseh rastlinskih in živalskih živilih. Še posebej bogati s pantotensko kislino so matični mleč čebel in jajčniki (jajčniki) staležev. Ker je pantotenska kislina vode-topen in toplotno občutljiv, lahko pride do izgub med pripravo hrane. Segrevanje vodi do cepitve vitamina v beta-alanina pantojske kisline oziroma njihovega laktona. Pri segrevanju in konzerviranju mesa in zelenjave je treba pričakovati izgube med 20 in 70%. Večje izgube pantotenske kisline se pojavijo zlasti v alkalnem in kislem okolju ter med odmrzovanjem zamrznjenega mesa.
Absorpcija
Prehranska pantotenska kislina se v glavnem absorbira v vezani obliki, predvsem kot sestavina koencima A in sintaze maščobnih kislin. Absorpcija teh spojin ni mogoče. Iz tega razloga koencim A in encim, ki tvori nasičene maščobne kisline so cepljeni v lumnu želodec in črevesje preko vmesnega panteteina tvori prosto pantotensko kislino in fosforna kislina estri. V celotnem Tanko črevo, se pantetein in prosta pantotenska kislina absorbirata s pasivno difuzijo v enterocite tankega črevesa sluznica (sluznica tankega črevesja). Pantotenska kislina se lahko tudi aktivno absorbira natrijev-odvisen kotransport. Končna razgradnja panteteina na pantotensko kislino se pojavi v enterocitih alkohol panthenol, nanese na koža ali peroralno, se lahko tudi pasivno absorbira. V črevesnih celicah sluznica, pantenol oksidira v pantotensko kislino z encimi.
Prevoz in porazdelitev v telesu
Iz enterocitov v črevesju sluznica, pantotenska kislina vstopi v kri in limfne poti, kjer se vitamin prenaša neposredno v ciljna tkiva, vezana nanje beljakovin in se absorbira v celice. Vnos iz plazme v celice poteka večinoma prek aktivne snovi natrijev-odvisen kotransport. Posebni organi za shranjevanje vitamina B5 niso znani. Vendar pa v srčnih mišicah, ledvicah, nadledvičnih žlezah in v jetra.
Presnova
Da bi preprečili hitro izgubo ledvic, se pantotenska kislina hitro znotrajcelično pretvori v svoje aktivne oblike, 4́-fosfopantetein in koencim A. Prvi korak v sintezi koencima A nastopi z encimom pantotenat kinazo. Ta encim fosforilira pantotensko kislino v 4́-fosfopantotensko kislino s pomočjo nosilca energije ATP - adenozin trifosfat. Nato se fosforilirana kislina amidira z aminokislino L-cisteina da nastane 4́-fosfopantotenilcistein in se z reakcijo dekarboksilacije pretvori v 4́-fosfopantetein. Kondenzacija z nukleotidnim ostankom ATP vodi do deposfo koencima A, ki se na koncu do končnega koencima A doda z dodatkom drugega fosfat skupino. Koencim A vstopa v vmesno presnovo kot univerzalni nosilec acilnih skupin. Acili so radikali ali funkcionalne skupine, pridobljene iz organskih kisline. Sem spadajo na primer acetilni radikal ocetna kislina in aminoacilni ostanki, pridobljeni iz aminokisline. 4́-fosfopanteteinski ostanek koencima A se uporablja za tvorbo sintaze maščobnih kislin. V ta namen se prenese v skupino hidroksil - OH serinskega ostanka encima za sintezo maščobnih kislin. 4́-fosfopantetein tvori osrednjo skupino SH sintaze maščobnih kislin in tako igra vlogo koencima.
Razgradnja in izločanje
Koencim A je 95% lokaliziran v mitohondriji - celične organele za sintezo ATP. Tam se pantotenska kislina sprosti iz koencima A v več hidrolitičnih korakih v obratu biosinteze. Zadnji korak razgradnje koencima A je cepitev panteteina, ki daje prosto pantotensko kislino in cisteamin. Pantotenska kislina se v organizmu ne razgradi, ampak se izloči nespremenjena ali v obliki 4́-fosfopantotenata. Vsebnost vitamina B5, ki ga dovajamo peroralno, je 60-70% v urinu in 30-40% v blatu. Če smo pantotensko kislino injicirali intravensko, je v celotnem urinu mogoče zaznati skoraj celotno količino v 24 urah. Odvečna zaužita pantotenska kislina se v glavnem izloči z urinom ledvice. Obstaja tesna povezava med količino zaužitega in izločenega vitamina B5.
