Παντοθενικό Οξύ: χημική ένωση

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 από την λέξη «παντού», μια αναφορά για την παρουσία τουλάχιστον μικρών ποσοτήτων παντοθενικού οξέως σε κάθε φαγητό. Η ανεπάρκεια στους ανθρώπους είναι σπάνια. Ως συμπλήρωμα διατροφής ή συστατικό της τροφής των ζώων βρίσκεται στη μορφή παντοθενικού ασβεστίου για λόγους χημικής σταθερότητας κι έτσι μεγαλύτερη περίοδο παραμονής στο ράφι, σε σχέση με το παντοθενικό νάτριο ή το ελεύθερο παντοθενικό οξύ.

Το παντοθενικό οξύ χρησιμοποιείται στη σύνθεση του CoA μέσω μιας διαδικασίας πέντε σταδίων που απαιτεί παντοθενικό οξύ, τέσσερα μόρια ΑΤΡ και κυστεΐνη. 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.
• 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.
• 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.

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.

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. 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. Το CoA απαιτείται επίσης για ακυλίωση και ακετυλίωση, οι οποίες, για παράδειγμα, εμπλέκονται στη μεταγωγή σήματος και σε διάφορες ενζυμικές λειτουργίες. 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. Το CoA απαιτείται επίσης στο σχηματισμό πρωτεΐνης φορέα ακυλίου (ACP), που απαιτείται για τη σύνθεση λιπαρών οξέων.

Διαιτητικές

Οι πηγές τροφίμων παντοθενικού οξέος περιλαμβάνουν τροφές που προέρχονται από ζώα, συμπεριλαμβανομένων γαλακτοκομικών και αυγών. 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. 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.

Συμπληρώματα

Τα συμπληρώματα διατροφής του παντοθενικού οξέος συνήθως χρησιμοποιούν την παντοθενόλη (ή πανθενόλη), ένα σταθερό ανάλογο, το οποίο μετατρέπεται σε παντοθενικό οξύ μόλις καταναλωθεί. 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. 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. 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.

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. 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.

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. 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. Η σύνθεση της ακετυλοχολίνης είναι επίσης μειωμένη, ως εκ τούτου, μπορεί να εμφανιστούν νευρολογικά συμπτώματα σε ανεπάρκεια, 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.

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. 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).

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.