Axit pantothenic (Vitamin B5): Định nghĩa, Tổng hợp, Hấp thụ, Vận chuyển và Phân phối

axit pantothenic - vitamin B5 - lần đầu tiên được phát hiện như một yếu tố tăng trưởng thiết yếu của nấm men, và sau đó là yếu tố tăng trưởng cho axit lactic vi khuẩn, gà con và chuột. Do sự xuất hiện phổ biến này, chất này đã được đặt tên là axit pantothenic. Thuật ngữ "pantothene" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp - pantos = ở khắp mọi nơi. axit pantothenic thuộc về nước-không hòa tan vitamin của phức hợp B và về mặt hóa học, nó là một đipeptit bao gồm axit amin béo beta-alanin và dẫn xuất axit butyric axit pantoic, không thể được tổng hợp trong tế bào người. Beta-alanin và axit pantoic hoặc 2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutyrat được liên kết bằng liên kết peptit. Ngoài axit, rượu tương ứng với axit D-pantothenic, R-pantothenol - giống với D-panthenol - cũng có hoạt tính sinh học. Nó có thể bị oxy hóa thành axit pantothenic và có khoảng 80% hoạt tính sinh học của axit pantothenic. Các dạng S của axit pantothenic và panthenol, tương ứng, không có hoạt tính vitamin. Axit D-pantothenic là một loại dầu nhớt không ổn định, hút ẩm cao, màu vàng nhạt. Do tính không ổn định của nó, natri D-pantothenat, canxi D-pantothenate và D-panthenol chủ yếu được thêm vào thực phẩm ăn kiêng và bổ sung và được sử dụng để bồi bổ thực phẩm. Axit pantothenic phát huy tác dụng của nó đối với sinh vật thực vật, động vật và con người ở dạng coenzyme A (CoA) và 4́-phosphopantetheine, một thành phần thiết yếu của tổng hợp axit béo.

  • Coenzyme A tham gia vào nhiều phản ứng chuyển hóa và bao gồm một số thành phần. Chúng bao gồm cysteamine - cũng là thioethanolamine -, axit D-pantothenic, diphosphat, adenin, và riboza-3́-phốt phát. Nếu chúng ta xem xét axit pantothenic cùng với cysteamine, chúng ta nói đến pantheine. Điphotphat, cùng với 3́-photpho-adenosine, có thể được coi là 3́-phospho-adenosine diphosphate. Cuối cùng, coenzyme A bao gồm panthetein và 3́-phospho-ADP.
  • Nếu một phốt phát dư lượng của phân tử coenzyme A được thêm vào panthetein, 4́-phosphopantetheine được hình thành. Loại thứ hai đại diện cho nhóm giả của tổng hợp axit béo, có nghĩa là 4́-phosphopantetheine được liên kết chặt chẽ với enzyme. Tổng hợp axit béo là một phức hợp đa enzyme để tổng hợp chất béo bão hòa axit béo. Nó có một protein mang acyl (ACP) với hai nhóm chức sulfide chính, một nhóm SH ngoại vi được hình thành bởi dư lượng cysteinyl và một nhóm SH trung tâm có nguồn gốc từ 4́-phosphopantetheine.

Sự xuất hiện và tính khả dụng

Như tên cho thấy, axit pantothenic phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Nó được hình thành bởi thực vật xanh và hầu hết các vi sinh vật, nhưng không phải bởi sinh vật của động vật bậc cao. Trong mô thực vật và động vật, 50 đến 95% có mặt ở dạng coenzyme A và 4́-phosphopantetheine. Vitamin B5 có trong thực tế tất cả các loại thực phẩm động vật và thực vật. Đặc biệt giàu axit pantothenic là sữa ong chúa của ong và buồng trứng (buồng trứng) của cá kho. Bởi vì axit pantothenic là nước-không hòa tan và nhạy cảm với nhiệt, thất thoát có thể xảy ra trong quá trình chế biến thực phẩm. Làm nóng dẫn đến sự phân cắt vitamin thành beta-alanin và axit pantoic hoặc lacton của chúng, tương ứng. Hao hụt từ 20 đến 70% phải được dự kiến ​​trong cả quá trình đun nóng và bảo quản thịt và rau. Sự thất thoát lớn hơn của axit pantothenic xảy ra đặc biệt là trong môi trường kiềm và axit và trong quá trình rã đông thịt đông lạnh.

Hấp thụ

Axit pantothenic trong chế độ ăn uống được hấp thụ chủ yếu ở dạng liên kết, chủ yếu là thành phần của coenzyme A và tổng hợp axit béo. Hấp thụ của những hợp chất này là không thể. Vì lý do này, coenzyme A và enzyme tạo thành bão hòa axit béo được phân cắt trong lòng của dạ dày và ruột thông qua pantetheine trung gian để tạo thành axit pantothenic tự do và axit photphoric các este. Xuyên suốt ruột non, cả pantetheine và axit pantothenic tự do đều được hấp thụ bằng cách khuếch tán thụ động vào các tế bào ruột của ruột non niêm mạc (niêm mạc ruột non). Axit pantothenic cũng có thể được hấp thụ tích cực bởi natri- vận tải cơ phụ thuộc. Sự phân hủy cuối cùng của pantetheine thành axit pantothenic xảy ra trong các tế bào ruột. rượu panthenol, được áp dụng cho da hoặc dùng đường uống, cũng có thể được hấp thu thụ động. Trong các tế bào của ruột niêm mạc, panthenol bị oxy hóa thành axit pantothenic bởi enzyme.

Vận chuyển và phân phối trong cơ thể

Từ các tế bào ruột trong ruột niêm mạc, axit pantothenic đi vào máu và các con đường bạch huyết, nơi vitamin được vận chuyển trực tiếp đến các mô đích liên kết với protein và được hấp thụ vào tế bào. Sự hấp thụ từ huyết tương vào tế bào chủ yếu xảy ra thông qua hoạt động natri- vận tải cơ phụ thuộc. Các cơ quan lưu trữ cụ thể cho vitamin B5 vẫn chưa được biết đến. Tuy nhiên, nồng độ axit pantothenic trong mô cao hơn được tìm thấy trong cơ tim, thận, tuyến thượng thận và gan.

Sự trao đổi chất

Để ngăn ngừa sự mất mát nhanh chóng bởi thận, axit pantothenic trải qua quá trình chuyển đổi nội bào nhanh chóng thành các dạng hoạt động của nó, 4́-phosphopantetheine và coenzyme A. Bước đầu tiên trong quá trình tổng hợp coenzyme A xảy ra bởi enzyme pantothenate kinase. Enzyme này phosphoryl hóa axit pantothenic thành axit 4́-phosphopantothenic với sự trợ giúp của chất mang năng lượng ATP - adenosine triphotphat. Sau đó, axit photphoryl hóa được xen kẽ với axit amin L-cystein để tạo thành 4́-phosphopantothenylcysteine ​​và được chuyển đổi thành 4́-phosphopantetheine bằng phản ứng khử cacboxyl. Sự ngưng tụ với phần dư nucleotide của ATP dẫn đến dephospho coenzyme A, cuối cùng được tạo thành coenzyme A cuối cùng bằng cách bổ sung một coenzyme khác phốt phát nhóm. Coenzyme A bây giờ đi vào quá trình chuyển hóa trung gian như một chất mang phổ quát của các nhóm acyl. Acyls là các gốc hoặc nhóm chức năng có nguồn gốc từ chất hữu cơ axit. Chúng bao gồm, ví dụ, gốc acetyl của A-xít a-xê-tíc và các gốc aminoacyl có nguồn gốc từ amino axit. Phần dư 4́-phosphopantetheine của coenzyme A được sử dụng để tạo ra tổng hợp axit béo. Vì mục đích này, nó được chuyển đến nhóm hydroxyl - OH của một phần dư serine của enzyme để tổng hợp axit béo. 4́-phosphopantetheine tạo thành nhóm SH trung tâm của tổng hợp axit béo và do đó đóng vai trò của coenzyme.

Suy thoái và bài tiết

Coenzyme A được bản địa hóa 95% trong mitochondria - bào quan tổng hợp ATP của tế bào. Tại đó, axit pantothenic được giải phóng khỏi coenzyme A thông qua một số bước thủy phân trong quá trình sinh tổng hợp đảo ngược. Bước cuối cùng trong quá trình thoái hóa coenzyme A là phân cắt panthetein, tạo ra axit pantothenic tự do và cysteamine. Axit pantothenic không bị phân hủy trong cơ thể sinh vật, nhưng được bài tiết dưới dạng không đổi hoặc ở dạng 4́-phosphopantothenate. Vitamin B5 được cung cấp qua đường uống xuất hiện 60-70% trong nước tiểu và 30-40% trong phân. Nếu axit pantothenic được tiêm vào tĩnh mạch, gần như toàn bộ lượng có thể được phát hiện trong nước tiểu trong vòng 24 giờ. Axit pantothenic ăn vào quá mức được bài tiết phần lớn qua nước tiểu qua đường thận. Có một mối tương quan chặt chẽ giữa lượng vitamin B5 ăn vào và bài tiết.