ПАНТОТЕНОВА КИСЕЛИНА (ЧАСТ 1)

ПАНТОТЕНОВА КИСЕЛИНА (ЧАСТ 1)

История

За първи път пантотеновата киселина се споменава през 1933 г. като есенциален фактор за растежа на дрождите (набухването на маята). Много скоро след това се установява при експерименти с пилета, че този фактор се съдържа в храната. R.T. Williams успява да изолира фактора през 1938 г. Заедно с R.T. Major те установяват химичния му строеж и извършват през 1940 г. първия синтез, факторът получава името пантотен, съгласно желанието на първия автор. То произлиза от гръцката дума „pantos“, която означава „навсякъде“ и отразява важността на витамина, наречен и с имената „вездесъща киселина“, „универсален витамин“, „антидерматитен фактор“ (Рачин, 2003, Plesofsky-Vig, 19941). Едва през 1947 г. се доказва, че коензим А (СоА) е всъщност активната биологична форма на пантотеновата киселина, а през 1953 за първи път се публикува структурата на СоА. F. Lipman et al. установяват, че СоА е есенциален кофактор за ацетилирането на сулфонамида в черния дроб и за продукцията на ацетилхолина в мозъка. За установяване на биологичната роля на коензим А биохимикът F. Lipman е удостоен с Нобелова награда. Централната роля на коензим А в цикъла на Кребс, в синтеза и разграждането на мастните киселини и в различни други метаболитни и регулаторни процеси определя важността и биологичното значение на пантотеновата киселина (Plesofsky-Vig, 1996).

Химия

Химичният състав на пантотеновата киселина включва бета-аланин, свързан чрез амидна връзка към 2,4- дихидрокси-3,3-диметилбутирова (пантотенова) киселина.

В литературата пантотеновата киселина се среща по-често под името витамин B5, а в някои източници и като витамин В3. Естествено откриващата се форма в природата е D-пантотенова киселина. Свободната пантотенова киселина и натриевата й сол са химически нестабилни, поради което във фармацевтичните продукти се използва калциевият пантотенат. Алкохолната форма – пантенол е синтетично съединение, което може да бъде окислено in vivo до пантотенова киселина. Той е включен в списъка на разрешените субстанции за влагане в храни и хранителни добавки, а така също в разнообразни козметични продукти (SCF, ЕС, 2002).

В комплексността на структурата се отличават няколко съединения. Сред тях, освен пантотеновата киселина, е пантотенатът, който представлява пантотенова киселина, свързана към бета-меркаптоетиламинната група. В природата това съединение се открива самостоятелно като фосфопантотеин. В структурата на СоА са включени и аденин, и рибозо-3-фосфат. Активната тиохидридна група на СоА произлиза от аминокиселината цистеин и много често е естерифицирана до ацетат или други ацетилни групи. Един mol СоА съдържа по един mol аденин, бета -рибоза, пантотенова киселина и бета-меркаптоетаноламин. СоА и другите пантотенат-съдържащи молекули участват в два вида реакции – кондензационни и трансфер на ацилни групи (EVM, UK, 2003).

Пантотеновата киселина е оптично активно съединение с оптимална активност на D-конфигурацията. Тя е относително стабилна в неутрални разтвори. Чувствителна е спрямо основи и киселини. В сравнение с другите витамини от група В е по-стабилна при нагряване, но въпреки това част от активността й се намалява при кулинарна обработка на храните. При дълбоко замразяване е установено само частично намаляване на активността й (Gregory, 1996).

Механизмът на термичното въздействие върху пантотеновата киселина все още не е напълно изяснен. Доказано е, че при кисела хидролиза много лесно се разгражда връзката между аланина и пантотеновата киселина. Витамин B5 не е реактивоспособно съединение, поради което много слабо реагира с другите компоненти в храната. СоА е податлив към образуване на смесени дисулфиди с други тиолсъдържащи съставки в храната, но този факт не води до значими промени в усвоимостта на пантотеновата киселина.

Биологично значение

Пантотеновата киселина проявява биологичната си активност като компонент на СоА и като ковалентно свързана простетична група към протеините, пренасяйки ацилни групи при синтеза на мастните киселини.

Една от основните функции на пантотеновата киселина е участието й в клетъчния метаболизъм и регулация. Естерифицираният СоА има есенциална роля в синтеза и включването на мастните киселини в мембранните фосфолипиди. Той участва в синтеза на холестерола, стероидните хормони, мастноразтворимите витамини А и D, почти всички съединения, съдържащи изопреноидна единица, някои аминокиселини (левцин, метионин, аргинин). Образуването на сукцинил-СоА е есенциален етап в синтеза на бета-аминолевулиновата киселина, прекурсор в синтеза на витамин В12, на порфириновия пръстен на хемоглобина и електрон пренасящите цитохроми.

Освен в анаболитните процеси пантотеновата киселина частва в оксидативното разграждане на аминокиселините и бета-окислението на мастните киселини. От особено значение е присъствието на СоА за активността на невротрансмитера ацетилхолин и захарите N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин, N-ацетилневраминова киселина, участващи в състава на различни гликопротеини и гликолипиди (Plesofsky-Vig, 1994).

Откроява се ролята на пантотеновата киселина в протеинната модификация. СоА има централна роля в този процес чрез трансфера на ацил- и мастно-ацилни групи. Реакциите, които съществяват този пренос са: амино-терминално ацетилиране, вътрешномолекулно ацетилиране и ацилиране с мастни киселини на протеините. Смята се, че N-терминалното ацетилиране на протеините представлява защитна реакция срещу процесите на разграждането. В подкрепа на това становище са резултатите от проучването върху резистентността на модифицираните протеини спрямо протеолизата (Tahiliani and Bein- lich, 1991).

Вътрешномолекулното ацетилиране играе роля за клетъчната структура, която определя формата, вида и подвижността на клетката. Ацетилирането стабилизира микротубулните структури. Например, микротубулите, съдържащи модифициран а-тубулин, са резистентни към деполимеризиращи агенти, какъвто е колхицинът. И обратно, лекарства, които стабилизират микротубулите, предизвикват ацетилиране на бета-тубулина. Другите белтъци, които могат да бъдат ацетилирани, са хистони и някой ДНК-свързващи протеини…

….следва продължение…

Вашият коментар