Παντοθενικό οξύ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Η χημική δομή

To παντοθενικό οξύ, γνωστό και ως βιταμίνη Β5, είναι υδατοδιαλυτή βιταμίνη Β και είναι απαραίτητο θρεπτικό στοιχείο. Όλα τα ζώα χρειάζονται παντοθενικό οξύ ώστε να συνθέσουν το συνένζυμο Α (CoA) - απαραίτητο για τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων - καθώς και για την σύνθεση και τον μεταβολισμό πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπαρών.

Το παντοθενικό οξύ είναι συνδυασμός του παντοϊκού οξέως και της β-αλανίνης. Το όνομά του προέρχεται με την λέξη «παντού», μια αναφορά για την παρουσία τουλάχιστον μικρών ποσοτήτων παντοθενικού οξέως βρίσκονται σε κάθε φαγητό.[1] Η ανεπάρκεια στους ανθρώπους είναι σπάνια. Ως συμπλήρωμα διατροφής ή συστατικό της τροφής των ζώων βρίσκεται στη μορφή παντοθενικού ασβεστίου για λόγους χημικής σταθερότητας και έτσι μεγαλύτερη περίοδο παραμονής στο ράφι, σε σχέση με το παντοθενικό νάτριο ή το ελεύθερο παντοθενικό οξύ.[2]

Βιολογικός ρόλος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το παντοθενικό οξύ χρησιμοποιείται στη σύνθεση του CoA μέσω μιας διαδικασίας πέντε σταδίων που απαιτεί παντοθενικό οξύ, τέσσερα μόρια ΑΤΡ και κυστεΐνη.[3] Η βιταμίνη κυκλοφορεί στο πλάσμα ως έχει. η μετατροπή σε CoA πραγματοποιείται αφού ληφθεί από τα κύτταρα.

  • Το παντοθενικό οξύ φωσφορυλιώνεται σε 4'-φωσφοπαντοθενικό άλας από το ένζυμο παντοθενική κινάση. Αυτό είναι το δεσμευμένο βήμα στη βιοσύνθεση CoA και απαιτεί ATP.[4]
  • Μία κυστεΐνη προστίθεται στο 4'-φωσφοπαντοθενικό άλας από το ένζυμο συνθετάση φωσφοπαντοθενυλοκυστεΐνης για να σχηματίσει 4'-φωσφο-Ν-παντοθενοϋλκυστεΐνη (PPC). Αυτό το βήμα συνδυάζεται με υδρόλυση ATP.[4]
  • Η 4'-φωσφο-Ν-παντοθενοϋλκυστεΐνη αποκαρβοξυλιώνεται σε 4'-φωσφοπανταθίνη με φωσφοπαντοθενυλοκυστεΐνη αποκαρβοξυλάση
  • Η 4′-φωσφοπαντεθεΐνη αδενυλιώνεται (ή πιο σωστά, με AMP) για να σχηματίσει αποφωσφο-CοΑ από το ένζυμο φωσφοπαντιθεϊνη αδενυλυλο τρανσφεράση
  • Τέλος, το αποφωσφο-CοΑ φωσφορυλιώνεται στο συνένζυμο Α από το ένζυμο αποφωσφοκοένζυμο Α κινάση. Αυτό το τελευταίο βήμα απαιτεί επίσης ATP.[4]

Αυτό το μονοπάτι αναστέλλεται από το τελικό προϊόν, που σημαίνει ότι το CoA είναι ένας ανταγωνιστικός αναστολέας της παντοθενικής κινάσης, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για το πρώτο βήμα.[4]

Το συνένζυμο Α είναι απαραίτητο στον μηχανισμό αντίδρασης του κύκλου κιτρικού οξέος. Αυτή η διαδικασία είναι η κύρια καταβολική οδός του σώματος και είναι απαραίτητη για τη διάσπαση των δομικών στοιχείων του κυττάρου, όπως υδατάνθρακες, αμινοξέα και λιπίδια, για καύσιμα.[5] Το CoA είναι σημαντικό στον ενεργειακό μεταβολισμό για να εισέλθει το πυροσταφυλικό οξύ στον κύκλο τρικαρβοξυλικού οξέος (κύκλος TCA) ως ακετύλιο-CoA και για να μετατραπεί το α-κετογλουταρικό σε ηλεκτρικό-CoA στον κύκλο.[6] Το CoA απαιτείται επίσης για ακυλίωση και ακετυλίωση, οι οποίες, για παράδειγμα, εμπλέκονται στη μεταγωγή σήματος και σε διάφορες ενζυμικές λειτουργίες.[6] Εκτός από τη λειτουργία ως CoA, αυτή η ένωση μπορεί να δράσει ως φορέας ακυλομάδας για το σχηματισμό ακετυλο-CοΑ και άλλων σχετικών ενώσεων. Αυτός είναι ένας τρόπος μεταφοράς ατόμων άνθρακα μέσα στο κύτταρο.[7] Το CoA απαιτείται επίσης στο σχηματισμό πρωτεΐνης φορέα ακυλίου (ACP),[8] που απαιτείται για τη σύνθεση λιπαρών οξέων.[7][9]

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Διαιτητικές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι πηγές τροφίμων παντοθενικού οξέος περιλαμβάνουν τροφές που προέρχονται από ζώα, συμπεριλαμβανομένων γαλακτοκομικών και αυγών.[10][11] Πατάτες, προϊόντα ντομάτας, δημητριακά βρώμης, ηλιόσποροι, αβοκάντο και μανιτάρια είναι καλές φυτικές πηγές. Ολόκληροι κόκκοι είναι μια άλλη πηγή βιταμίνης, αλλά η άλεση για την παραγωγή λευκού ρυζιού ή λευκού αλευριού αφαιρεί μεγάλο μέρος του παντοθενικού οξέος, καθώς βρίσκεται στα εξωτερικά στρώματα.[11][12] Στις ζωοτροφές, οι πιο σημαντικές πηγές είναι η αλφάλφα, τα δημητριακά, τα ιχθυάλευρα, το αλεύρι φυστικιών, η μελάσα, το πίτουρο ρυζιού, το πίτουρο σίτου και οι ζύμες.[13]

Συμπληρώματα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα συμπληρώματα διατροφής του παντοθενικού οξέος συνήθως χρησιμοποιούν την παντοθενόλη (ή πανθενόλη), ένα σταθερό ανάλογο, το οποίο μετατρέπεται σε παντοθενικό οξύ μόλις καταναλωθεί.[1] Το παντοθενικό ασβέστιο - ένα άλας - μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παρασκευή επειδή είναι πιο ανθεκτικό από το παντοθενικό οξύ σε παράγοντες που επιδεινώνουν τη σταθερότητα, όπως οξύ, αλκάλια ή θερμότητα.[7][13] Η ποσότητα παντοθενικού οξέος στα προϊόντα συμπληρωμάτων διατροφής μπορεί να περιέχει έως και 1.000 mg (200 φορές το επίπεδο επαρκούς πρόσληψης για ενήλικες), χωρίς ενδείξεις ότι τέτοιες μεγάλες ποσότητες παρέχουν οποιοδήποτε όφελος.[1][11] Σύμφωνα με το WebMD, τα συμπληρώματα παντοθενικού οξέος έχουν έναν μακρύ κατάλογο ισχυρισμών χρήσεων, αλλά δεν υπάρχουν επαρκή επιστημονικά στοιχεία που να υποστηρίζουν οποιαδήποτε από αυτές.[14]

Ως συμπλήρωμα διατροφής, το παντοθενικό οξύ δεν είναι το ίδιο με την παντεθίνη, η οποία αποτελείται από δύο μόρια παντοθενικού οξέος που συνδέονται με μια γέφυρα δισουλφιδίου.[1] Διαθέσιμη ως συμπλήρωμα υψηλής δόσης (600 mg), η παντεθίνη μπορεί να είναι αποτελεσματική για τη μείωση των επιπέδων χοληστερόλης LDL στο αίμα - παράγοντας κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις - αλλά οι μακροχρόνιες επιπτώσεις της είναι άγνωστες, απαιτώντας την επίβλεψη της χρήσης του από ιατρό. Τα συμπληρώματα διατροφής με παντοθενικό οξύ δεν έχουν την ίδια επίδραση στην LDL.[1]

Ανεπάρκεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ανεπάρκεια παντοθενικού οξέος στον άνθρωπο είναι πολύ σπάνια και δεν έχει μελετηθεί διεξοδικά. Σε λίγες περιπτώσεις όπου παρατηρήθηκε ανεπάρκεια (αιχμάλωτοι πολέμου κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, θύματα λιμοκτονίας ή περιορισμένες δοκιμές εθελοντών), σχεδόν όλα τα συμπτώματα αντιστράφηκαν με από του στόματος χορηγούμενο παντοθενικό οξύ. [6][7] Τα συμπτώματα της ανεπάρκειας είναι παρόμοια με άλλες ανεπάρκειες της βιταμίνης Β. Υπάρχει μειωμένη παραγωγή ενέργειας, λόγω των χαμηλών επιπέδων CoA, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν συμπτώματα ευερεθιστότητας, κόπωσης και απάθειας.[6] Η σύνθεση της ακετυλοχολίνης είναι επίσης μειωμένη, ως εκ τούτου, μπορεί να εμφανιστούν νευρολογικά συμπτώματα σε ανεπάρκεια,[15] περιλαμβανομένων αίσθηση μουδιάσματος στα χέρια και τα πόδια, παραισθησία και μυϊκές κράμπες. Επιπρόσθετα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν ανησυχία, δυσφορία, διαταραχές του ύπνου, ναυτία, έμετο και κράμπες στην κοιλιά.[15]

Στα ζώα, τα συμπτώματα περιλαμβάνουν διαταραχές του νευρικού, του γαστρεντερικού και του ανοσοποιητικού συστήματος, μειωμένο ρυθμό ανάπτυξης, μειωμένη πρόσληψη τροφής, δερματικές βλάβες και αλλαγές στο τρίχωμα και μεταβολές του μεταβολισμού των λιπιδίων και των υδατανθράκων.[16] Στα τρωκτικά, μπορεί να υπάρξει απώλεια του χρώματος των μαλλιών, η οποία οδήγησε στην εμπορία του παντοθενικού οξέος ως συμπλήρωμα διατροφής που θα μπορούσε να αποτρέψει ή να θεραπεύσει το γκριζάρισμα των μαλλιών στον άνθρωπο (παρά την έλλειψη δεδομένων σε δοκιμές σε ανθρώπους).[7]

Η κατάσταση του παντοθενικού οξέος μπορεί να εκτιμηθεί μετρώντας είτε τη συγκέντρωση σε ολικό αίμα είτε στα ούρα 24ώρου. Στους ανθρώπους, οι τιμές ολικού αίματος μικρότερες από 1 μmol/L θεωρούνται χαμηλές, όπως και η απέκκριση των ούρων μικρότερη από 4,56 mmol/ημέρα.[7]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 «Pantothenic Acid». Linus Pauling Institute at Oregon State University. Micronutrient Information Center. Ανακτήθηκε στις 7 Νοεμβρίου 2010. 
  2. «Scientific Opinion on the safety and efficacy of pantothenic acid (calcium D-pantothenate and D-panthenol) as a feed additive for all animal species based on a dossier submitted by Lohmann Animal Health». EFSA Journal (Πάρμα: Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλεια των Τροφίμων) 9 (11): 2409. 2011. doi:10.2903/j.efsa.2011.2409. 
  3. Leonardi, R; Zhang, Y-M; Rock, CO; Jackowski, S (2005). «Coenzyme A: back in action». Progress in Lipid Research 44 (2–3): 125–53. doi:10.1016/j.plipres.2005.04.001. PMID 15893380. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Leonardi, R; Jackowski, S (April 2007). «Biosynthesis of Pantothenic Acid and Coenzyme A». EcoSal Plus 2 (2). doi:10.1128/ecosalplus.3.6.3.4. ISSN 2324-6200. PMID 26443589. 
  5. Alberts, B; Johnson, A; Lewis, J; Raff, M; Roberts, K; Walter, P (2002). «Chapter 2: How Cells Obtain Energy from Food». Molecular Biology of the Cell (στα Αγγλικά) (4th έκδοση). 
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 Gropper SS, Smith JL, Groff JL (2018). Advanced Nutrition and Human Metabolism (7th Ed.). Belmont, CA: Wadsworth, Cengage Learning. σελίδες 330–335. ISBN 978-1-305-62785-7. 
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Miller, JW; Rucker, RB (2020). «Pantothenic Acid». Στο: BP Marriott; DF Birt; VA Stallings; AA Yates. Present Knowledge in Nutrition, Eleventh Edition. London, United Kingdom: Academic Press (Elsevier). σελίδες 273–88. ISBN 978-0-323-66162-1. 
  8. Sweetman L (2005). «Pantothenic Acid.». Στο: Coates PM, Blackman MR, Cragg GM, Levine MA, White JD, Moss J. Encyclopedia of Dietary Supplements. 1 (First έκδοση). σελίδες 517–525. ISBN 978-0-8247-5504-1. 
  9. Shi, L; Tu, BP (April 2015). «Acetyl-CoA and the Regulation of Metabolism: Mechanisms and Consequences». Current Opinion in Cell Biology 33: 125–31. doi:10.1016/j.ceb.2015.02.003. ISSN 0955-0674. PMID 25703630. 
  10. «Pantothenic acid ordered by nutrient content per 100 g». US Department of Agriculture Agricultural Research Service, Food Data Central. Φεβρουαρίου 2020. Ανακτήθηκε στις 3 Ιουνίου 2020. 
  11. 11,0 11,1 11,2 «Pantothenic acid: Fact Sheet for Health Professionals». Office of Dietary Supplements, US National Institutes of Health. 9 Ιουλίου 2019. Ανακτήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2019. 
  12. Institute of Medicine (1998). «Pantothenic Acid». Dietary Reference Intakes for Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline. Washington, DC: The National Academies Press. σελίδες 357–373. ISBN 978-0-309-06554-2. Ανακτήθηκε στις 29 Αυγούστου 2017. 
  13. 13,0 13,1 Combs GF (2007). The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health (3rd ed.). Elsevier, Boston, MA. σελίδες 7–33. ISBN 978-0-080-56130-1. 
  14. «Pantothenic acid (Vitamin B5)». WebMD. 2018. Ανακτήθηκε στις 22 Ιουνίου 2020. 
  15. 15,0 15,1 Otten JJ, Hellwig JP, Meyers LD, επιμ. (2006). «Pantothenic Acid». Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements. Washington, DC: The National Academies Press. σελίδες 270–273. ISBN 0-309-10091-7. 
  16. «Comparative nutrition of pantothenic acid». Journal of Nutritional Biochemistry 7 (6): 312–321. 1996. doi:10.1016/0955-2863(96)00034-4.