Ácido pantoténico (vitamina B5): definición, síntesis, absorción, transporte y distribución

Ácido pantoténico - vitamina B5 - se descubrió por primera vez como un factor de crecimiento esencial de las levaduras y más tarde como factor de crecimiento para ácido láctico bacterias, pollitos y ratas. Debido a esta omnipresencia, a la sustancia se le dio el nombre ácido pantoténico. El término "pantoteno" proviene del griego - pantos = en todas partes. Ácido pantoténico pertenece a la agua-soluble vitaminas del complejo B y químicamente es un dipéptido que consiste en el aminoácido alifático beta-alanina y el ácido pantoico derivado del ácido butírico, que no puede sintetizarse en la célula humana. Beta-alanina y el ácido pantoico o 2,4-dihidroxi-3,3-dimetilbutirato están unidos por un enlace peptídico. Además del ácido, el alcohol correspondiente al ácido D-pantoténico, el R-pantotenol, idéntico al D-pantenol, también es biológicamente activo. Puede oxidarse a ácido pantoténico y tiene aproximadamente el 80% de la actividad biológica del ácido pantoténico. Las formas S de ácido pantoténico y pantenol, respectivamente, no tienen actividad vitamínica. El ácido D-pantoténico es un aceite inestable, altamente higroscópico, de color amarillo pálido y viscoso. Debido a su inestabilidad, sodio D-pantotenato, calcio D-pantotenato y D-pantenol se agregan principalmente a los alimentos dietéticos y suplementos y se utiliza para la fortificación de alimentos. El ácido pantoténico ejerce sus efectos en organismos vegetales, animales y humanos exclusivamente en forma de coenzima A (CoA) y 4'-fosfopanteteína, un componente esencial de la sintasa de ácidos grasos.

  • La coenzima A participa en numerosas reacciones metabólicas y se compone de varios componentes. Estos incluyen cisteamina, también tioetanolamina, ácido D-pantoténico, difosfato, adenina y ribosa-3́-fosfato. Si consideramos el ácido pantoténico junto con la cisteamina, hablamos de panteína. El difosfato, junto con el 3́-fosfo-adenosina, se puede considerar como difosfato de 3-fosfo-adenosina. Por último, la coenzima A consta de panteteína y 3́-fosfo-ADP.
  • Si un fosfato Se añade un residuo de la coenzima A al panteteína y se forma 4'-fosfopanteteína. Este último representa el grupo protésico de la sintasa de ácidos grasos, lo que significa que la 4́-fosfopanteteína está fuertemente unida a la enzima. La sintasa de ácidos grasos es un complejo multienzimático para la síntesis de ácidos grasos saturados. ácidos grasos. Tiene una proteína transportadora de acilo (ACP) con dos grupos funcionales sulfuro principales, un grupo SH periférico formado por un residuo de cisteinilo y un grupo SH central derivado de 4́-fosfopanteteína.

Ocurrencia y disponibilidad

Como sugiere su nombre, el ácido pantoténico se distribuye ampliamente en la naturaleza. Está formado por plantas verdes y la mayoría de microorganismos, pero no por el organismo de animales superiores. En los tejidos de plantas y animales, del 50 al 95% está presente en forma de coenzima A y 4́-fosfopanteteína. La vitamina B5 está presente en prácticamente todos los alimentos vegetales y animales. Particularmente ricas en ácido pantoténico son la jalea real de las abejas y la ovarios (ovarios) de pescado seco. Porque el ácido pantoténico es agua-solubles y sensibles al calor, pueden producirse pérdidas durante la preparación de los alimentos. El calentamiento conduce a la escisión de la vitamina en beta-alanina y ácido pantoico o su lactona, respectivamente. Se deben esperar pérdidas de entre el 20 y el 70% tanto durante el calentamiento como durante la conservación de la carne y las verduras. Las pérdidas mayores de ácido pantoténico ocurren especialmente en ambientes alcalinos y ácidos y durante la descongelación de la carne congelada.

Absorción

El ácido pantoténico de la dieta se absorbe esencialmente en forma ligada, predominantemente como componente de la coenzima A y la sintasa de ácidos grasos. Absorción de estos compuestos no es posible. Por esta razón, la coenzima A y la enzima que forma saturada ácidos grasos se cortan en el lumen del estómago e intestino a través de la panteteína intermedia para formar ácido pantoténico libre y ácido fosfórico ésteres. Durante el intestino delgado, tanto la panteteína como el ácido pantoténico libre se absorben por difusión pasiva en los enterocitos del intestino delgado mucosa (mucosa del intestino delgado). El ácido pantoténico también puede ser absorbido activamente por sodio-Cotransporte dependiente. La degradación final de la panteteína a ácido pantoténico se produce en los enterocitos. alcohol pantenol, aplicado a la piel o administrado por vía oral, también se puede absorber pasivamente. En las células del intestino mucosa, el pantenol se oxida a ácido pantoténico por CRISPR-CasXNUMX.

Transporte y distribución en el cuerpo

De enterocitos en el intestino. mucosa, el ácido pantoténico entra en el sangre y vías linfáticas, donde la vitamina se transporta directamente a los tejidos diana unidos a proteínas y absorbido por las células. La captación del plasma a las células se produce principalmente a través de sodio-Cotransporte dependiente. Se desconocen los órganos de almacenamiento específicos de la vitamina B5. Sin embargo, se encuentran concentraciones tisulares más altas de ácido pantoténico en el músculo cardíaco, los riñones, las glándulas suprarrenales y hígado.

Metabolismo

Para evitar una rápida pérdida por los riñones, el ácido pantoténico experimenta una rápida conversión intracelular a sus formas activas, 4́-fosfopanteteína y coenzima A. El primer paso en la síntesis de la coenzima A ocurre por la enzima pantotenato quinasa. Esta enzima fosforila el ácido pantoténico en ácido 4́-fosfopantoténico con la ayuda del portador de energía ATP - adenosina trifosfato. A continuación, el ácido fosforilado se amida con el aminoácido L-cisteina para formar 4́-fosfopantotenilcisteína y convertirse en 4́-fosfopanteteína mediante una reacción de descarboxilación. La condensación con el residuo de nucleótido de ATP conduce a la desfosfocoenzima A, que finalmente se acumula en la coenzima A final mediante la adición de otra fosfato grupo. La coenzima A entra ahora en el metabolismo intermedio como portador universal de grupos acilo. Los acilos son radicales o grupos funcionales derivados de orgánicos ácidos. Estos incluyen, por ejemplo, el radical acetilo de ácido acético y los residuos aminoacilo derivados de aminoácidos. El residuo de 4́-fosfopanteteína de la coenzima A se usa para acumular ácido graso sintasa. Para ello, se transfiere al grupo hidroxil - OH de un residuo de serina de la enzima para la síntesis de ácidos grasos. La 4́-fosfopanteteína forma el grupo SH central de la sintasa de ácidos grasos y, por lo tanto, desempeña el papel de coenzima.

Degradación y excreción

La coenzima A está localizada en un 95% en el mitocondrias - orgánulos celulares para la síntesis de ATP. Allí, el ácido pantoténico se libera de la coenzima A a través de varios pasos hidrolíticos en una reversión de la biosíntesis. El paso final en la degradación de la coenzima A es la escisión del panteteína, que produce ácido pantoténico y cisteamina libres. El ácido pantoténico no se degrada en el organismo, pero se excreta inalterado o en forma de 4́-fosfopantotenato. La vitamina B5 administrada por vía oral aparece en un 60-70% en la orina y en un 30-40% en las heces. Si se inyectó ácido pantoténico por vía intravenosa, casi la cantidad total es detectable en la orina dentro de las 24 horas. El exceso de ácido pantoténico ingerido se excreta en gran medida en la orina a través del riñón. Existe una estrecha correlación entre la cantidad de vitamina B5 ingerida y excretada.