Пантотеновая кислота витамин структура

Витамин В5 (пантотеновая кислота)

Источники

Любые пищевые продукты, особенно бобовые, дрожжи, животные продукты.

Суточная потребность

Строение

Витамин существует только в виде пантотеновой (греч.: παντού (pantou) — всюду) кислоты, в ее составе находится β-аланин и пантоевая кислота (2,4-дигидрокси-3,3-диметилмасляная).

Строение пантотеновой кислоты

Его коферментными формами являются кофермент А (коэнзим А, HS-КоА) и 4-фосфопантетеин.

Строение коэнзима А, коферментной формы витамина В₅

Биохимические функции

Коферментная форма витамина, коэнзим А , не связана с каким-либо ферментом прочно. Он перемещается между разными ферментами, обеспечивая перенос жирных кислот (ацильных остатков (ацил-SKoA), в том числе остатков уксусной кислоты (ацетил-SKoA)):

• в реакциях энергетического окисления глюкозы и многих аминокислот, например, в работе ферментов пируватдегидрогеназы, α-кетоглутаратдегидрогеназы в цикле трикарбоновых кислот),
• как переносчик ацильных групп (в виде ацил-SKoA) при окислении жирных кислот и в реакциях синтеза жирных кислот, при синтезе триацилглицеролов и фосфолипидов.

Пример реакции с участием пантотеновой кислоты

• в реакциях синтеза ацетилхолина и гликозаминогликанов, образования гиппуровой кислоты и желчных кислот.

Гиповитаминоз B5

Причина

Клиническая картина

Проявляется в виде педиолалгии (эритромелалгии) – поражение малых артерий дистальных отделов нижних конечностей, симптомом является жжение в стопах. В эксперименте проявляется поседение волос, поражение кожи и ЖКТ, дисфункции нервной системы, дистрофия надпочечников, стеатоз печени, апатия, депрессия, мышечная слабость, судороги.

Но так как витамин есть во всех продуктах, гиповитаминоз встречается очень редко.

Источник

Пантотеновая кислота

Содержание

Пантотеновая кислота (витамин В5) [ править | править код ]

Историческая справка [ править | править код ]

В 1933 г. Уилльямс и сотр. обнаружили, что для роста дрожжевых грибов необходима пантотеновая кислота. Ее название, означающее по-гречески отовсюду, отражает широкое распространение этого витамина в природе. Роль пантотеновой кислоты в питании животных впервые была установлена на курах. При дефиците пантотеновой кислоты в рационе у кур развивались поражения кожи, которые излечивались экстрактами печени. Вначале такие повреждения считали одной из форм «куриной пеллагры», но они не поддавались действию никотиновой кислоты. В 1939 г. Вулли и сотр., а также Джукс показали, что именно пантотеновая кислота излечивает дерматит у кур. Выяснение биохимической функции этого витамина началось в 1947 г., когда Липманн и сотр. установили, что ацетилирование сульфаниламидов требует присутствия кофермента, содержащего пантотеновую кислоту.

Строение [ править | править код ]

Пантотеновая кислота состоит из пантоевой кислоты, связанной с β-аланином. В организме пантотеновая кислота фосфорилируется и соединяется с меркаптамином. превращаясь в 4′-фосфопантетеин, который входит в состав либо КоА, либо ацилпереносящего белка. Структурные формулы пантотеновой кислоты и КоА следующие:

Пытаясь получить антагонисты пантотеновой кислоты, исследователи изучили многие ее аналоги. В результате были получены активные антагонисты (например, w-метилпантотенат) которые применяются в научных исследованиях, но не в практической медицине.

Фармакологическое действие [ править | править код ]

Введение даже больших доз пантотеновой кислоты экспериментальным животным или здоровым людям не вызывает явных эффектов. Физиологические функции. КоА участвует во многих ферментативных реакциях, в том числе в реакциях переноса ацетильных (двууглеродных) групп; фрагменты-предшественники различной длины присоединяются к сульфгидрильной группе КоА. Эти реакции играют важную роль в окислении углеводов, глюконеогенезе, окислении жирных кислот, а также синтезе стеролов, стероидных гормонов и порфиринов. В составе ацилпереносящего белка пантотеновая кислота участвует в синтезе жирных кислот. КоА принимает участие и в посттрансляционной модификации белков, включая их N-концевое ацетилирование, ацетилирование других аминокислот и ацилирование жирными кислотами. Такие модификации могут влиять на внутриклеточную локализацию, стабильность и активность белков.

Симптомы дефицита [ править | править код ]

Дефицит пантотеновой кислоты проявляется поражением нервов и мышц и надпочечниковой недостаточностью. Потребление пищи, лишенной пантотеновой кислоты, приводит к развитию синдрома, характеризующегося утомляемостью, головной болью, нарушением сна, тошнотой, схваткообразными болями в животе, рвотой и метеоризмом.

К этому присоединяются парестезия конечностей, мышечные спазмы и нарушение координации движений (Fry etal., 1976). У людей, потребляющих обычную пищу, дефицит пантотеновой кислоты не развивается — вероятно потому, что этот витамин присутствует в очень многих пищевых продуктах.

Потребность [ править | править код ]

Пантотеновая кислота — необходимый элемент питания, но потребность в ней точно не установлена. Ориентировочная суточная потребность для взрослых — 5 мг/сут. Для детей, подростков и особых групп населения количество пантотеновой кислоты должно быть пропорционально потреблению калорий. Поскольку эта кислота содержится в очень многих пищевых продуктах, достаточные ее количества присутствуют почти в любом рационе.

Пищевые источники [ править | править код ]

Пантотеновая кислота содержится чуть ли не во всех пищевых продуктах. Особенно богаты ею субпродукты (печень, почки), говядина и яичный желток. Однако пантотеновая кислота легко разрушается при нагревании и в щелочной среде.

Содержание витамина В₅ в некоторых пищевых продуктах

Содержание витамина В5, мг/100 г продукта

Всасывание, обмен и экскреция [ править | править код ]

Пантотеновая кислота легко всасывается в кишечнике. Она содержится во всех тканях в концентрации 2—45 мкг/г. В организме человека пантотеновая кислота, по-видимому, не распадается, так как ее выведение примерно соответствует поступлению. Приблизительно 70% всосавшейся пантотеновой кислоты выводится с мочой.

Применение [ править | править код ]

Четкие показания к применению пантотеновой кислоты отсутствуют, хотя ее часто включают в состав поливитаминных препаратов и питательных смесей, назначаемых внутрь и в/в.

Применение в спорте [ править | править код ]

Кислота пантотеновая, кальция пантотенат (препарат витамина В5), обладает мощным анаболическим действием, этому способствует его участие в синтезе коэнзима А. Препарат превосходит по анаболическому действию все остальные витаминные препараты. Значительно снижает основной обмен, что приводит к быстрому росту общей массы тела как результату уменьшения доли окисляемых белков, понижает уровень глюкозы в крови, что способствует выбросу соматотропного гормона, повышает синтез ацетилхолина, АТФ, повышающего тонус парасимпатической нервной системы, что способствует увеличению силы нервно-мышечного аппарата. Кальция пантотенат усиливает синтез стероидных и других гормонов и гемоглобина. Он является препаратом «экономизирующего действия», так как делает работу организма более экономичной. Препарат участвует в важнейших реакциях переноса энергии и фосфорных соединений, улучшает работу печени и способствует выведению из организма токсинов, алкоголя, ядов, лекарственных веществ. Обладает выраженными радиозащитными свойствами, выведение радиоактивных веществ из организма увеличивается в два раза, характеризуется сильным антистрессовым действием. Кальция пантотенат способствует всасыванию из кишечника ионов калия и витамина Е, что наряду с увеличением синтеза ацетилхолина играет немаловажную роль в процессе усиления мышечного сокращения.

Были обследованы 18 высокотренированных бегунов, которые выполняли работу на тредмиле в течение 2 нед. Питание и тренировочные нагрузки были одинаковыми. Ежедневно 9 обследуемых принимали по 1 г кислоты пантотеновой, тогда как 9 спортсменов контрольной группы — плацебо в условиях проведения двойного «слепого» эксперимента. Между двумя группами установлены статистически недостоверные различия в результатах бега, частоте сердечных сокращений и биохимических показателях крови, поэтому был сделан вывод, что пантотеновая кислота в фармакологических дозах не оказывает существенного влияния на физическую работоспособность человека, хотя и обладает анаболическим действием.

Кальция пантотенат рекомендуется принимать в период максимальных тренировочных нагрузок и в соревновательный период как антистрессовое средство, прежде всего лицам, для которых характерна повышенная тревожность. Седативное (успокаивающее) действие кальция пантотената усиливается при назначении его с витамином U в равных количествах.

Источник

Витамин В5 (пантотеновая кислота)

ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА (ВИТАМИН В5)

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Витамин В5 (пантотеновая кислота) — водорастворимый витамин, поэтому совсем недолго задерживается в организме и требует постоянного восполнения своих запасов. Витамин В5 в чистом виде был выделен в 1939 г. из печени млекопитающих. Как и другие витамины группы В, пантотеновая кислота является действующим веществом, необходимым для каждого живого организма. В 1940 г. удалось выяснить химическую структуру пантотеновой кислоты и осуществить ее синтез в виде кальциевой соли (пантотенат кальция). Формула пантотеновой кислоты C₉H₁₇₅N.

Пантотеновая кислота широко распространена в естественных продуктах питания животного и растительного происхождения, и поэтому ее название происходит от греческого слова «пантос», что означает «вездесущий». Пантотеновая кислота содержится во всех тканях животных и растений, преимущественно в связанной форме, но встречается также в свободной форме.

Эмпирическая формула соединения – C₉ H₁₇ N O₅

Несмотря на повсеместное распространение пантотеновой кислоты в природе, человек может испытывать недостаток вещества. Обилие белого хлеба, полуфабрикатов, чипсов, консервированных продуктов и нехватка свежих овощей, фруктов, мясных изделий в рационе приводит к тому, что витамин В5 практически не поступает в организм, как следствие наступает гиповитаминоз.

Из-за дефицита соединения, в первую очередь страдает обмен веществ, ухудшается пищеварение, снижается иммунно-защитная функция. Человек становится восприимчив к воспалительным процессам — ОРВИ. Это связано с тем, что Пантотеновая кислота и синтезируемый с ее участием коэнзим А участвует во многих процессах: в окислении жирных кислот и углеводов, в синтезе аминокислот, жирных кислот, кетонов, холестерина, фосфолипидов, стероидных гормонов, нейротрансмиттеров (например, ацетилхолина) и антител

Для того, чтобы пантотеновая кислота сохранялась в максимальном количестве в блюдах, следует отказаться от употребления перемороженных, консервированных продуктов, пищи с долгим сроком хранения в состав которых входит уксусная эссенция, а также готовить в максимально щадящем режиме: на медленном огне, предельно быстро под закрытой крышкой.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Витамин В5 — вязкое вещество светло-желтого цвета с температурой плавления 80 градусов. Соединение хорошо растворяется в уксусной кислоте, воде, этиле, плохо – в эфире, амиловом спирту, органических растворителях. Пантотенат кальция, вступая в реакцию с водой, образует бесцветные кристаллические соли: кальциевую, натриевую. Витамин В5 термолабилен. Особенно он неустойчив при нагревании в щелочах и кислотах, гидролизуясь с освобождением лактона a,g-диокси-b, пантолактона, b-аланина по амидной связи. В нейтральных растворах пантотенат кальция и его соли относительно стабильны.

Амид – пантотенамид, пантотенол – производимые В5, образуются в процессе замещения карбоксильной группы на спиртовую. Последнее соединение имеет высокую витаминную активность для животных, как следствие, выступает антагонистом кислоты для группы микроорганизмов.

Другим, не менее ценным, веществом в живой природе является пантетеин, получаемый при взаимодействии пантотената кальция с b-меркаптоэтиламином (цистеамином). При окислении оно перерабатывается в дисульфит – пантетин. Биопродукт пантотеновой кислоты входит в состав кофермента А.

МЕТАБОЛИЗМ ВИТАМИНА В5

Ежедневно кишечная микрофлора здорового организма синтезирует 3,4 миллиграмма витамина В5. После поступления пищи, пантотеновая кислота усваивается путем диффузии непосредственно из кишечника в кровь, ткани, где в последствие захватывается эритроцитами и активно трансформируется в коферментные формы — коэнзим-А и фосфопантотеин. Оставшаяся часть вещества циркулирует в организме в свободном состоянии. Катаболизм органических соединений небелковой природы основывается на их гидролизе, при этом «отработанный» пантотенат кальция и его метаболиты выводятся с мочой.

Витамин В5 чувствителен к нагреванию, термическая обработка продуктов, богатых на полезное соединение приводит к потере 50 % вещества. Оно разрушается не только под влиянием сухого жара (гриля, духового шкафа), но и в результате воздействия растворов кислот, щелочей, которые используются в процессе обработки пищевых продуктов, например, при консервировании, замораживании.

Важно помнить, что пантотеновая кислота содержится в продуктах питания исключительно в белковой форме и высвобождается при помощи ферментов.

ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИНА В5

Пантотеновая кислота участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике, поддерживает функцию коры надпочечников. Недостаток пантотеновой кислоты может вести к поражению кожи и слизистых.

Витамин В5 – структурный компонент ключевого вещества метаболизма – кофермента А, который участвует в протекании всех видов обмена – белкового, липидного, углеводного, в синтезе гемоглобина, холина, нейромедиатора ацетилхолина, кортикостероидов, гормонов коры надпочечников и в процессах детоксикации организма путем перенесения ацильных остатков.

Учитывая тот факт, что внутри нашего тела витамин В5 и его производные взаимодействуют с большим количеством веществ, перечислить их полностью – невозможно. Однако, для того, чтобы убедиться в значимости соединения, рассмотрим самые значительные из них. Это холестерин, ацетилхолин, жиры, жирные кислоты, гистамин, гемоглобин, аминокислоты, углеводы.

Участвуя в синтезе и обменных процессах такого многообразия веществ, для правильного функционирования всех систем, внутренних органов важно обеспечить регулярное поступление пантотената кальция в достаточном количестве.

Рассмотрим для чего нужен организму витамин В5.

1. Деятельность надпочечников. Учеными доказано, что кора данных органов — самая работоспособная железа у человека, которая способна продуцировать выработку гормонов на протяжении шести часов в день, однако для этого ей нужны значительные запасы пантотенат кальция, чтобы бороться с патогенными микробами, повышенным психо-эмоциональным напряжением.Прежде всего, кислота участвует в синтезе гормонов эндокринных желез. На этапе формирования все глюкокортикоиды связаны с коферментом А, и так или иначе, их продуцирование в достаточном количестве – надежная профилактика возникновения аллергии, колитов, артрита, заболеваний сердца.Витамин В5 оказывает противовоспалительное действие. Участвуя в протекании обменных процессов в коре надпочечников, он синтезирует глюкокортикоиды, которые «включают» защитную реакцию организма в случае внедрения чужеродных микроорганизмов.
2. Синтез жирных кислот. Как известно, данные одноосновные карбоновые вещества необходимы для соединения жиров и нормальной работы мозга. В результате, витамин В5 нормализует обмен веществ и активизирует мыслительную деятельность человека.Как побочное действие – регулируется отложение жиров в организме. Поэтому, пантотеновая кислота представляет собой важнейший витамин для похудения и устранения проблем обмена веществ.
3. Работа нервной системы. Пантотенат кальция участвует в синтезе медиаторов, гормонов, нейротрансмиттеров, которые обеспечивают правильное развитие нервной системы у детей, подростков, взрослых.Ежедневный прием 5 миллиграмм витамина В5 предупреждает появление болезни Альцгеймера и старческого слабоумия.Одна из важнейших реакций, протекаемая при участии пантотеновой кислоты в организме человека — преобразование холина в ацетилхолин, при помощи которого проходят связующие сигналы (импульсы из органов чувств), что объясняет высокую концентрацию полезного соединения в клетках мозга.
4. Поддержание иммунитета. В отличие от витаминов А и Е, которые вступают в борьбу со свободными радикалами, бактериями, вирусами, активизируя защитную функцию организма, биологическая роль пантотеновой кислоты заключается в синтезе антител.Дефицит В5 приводит к резкому снижению количества иммуноглобулинов, как следствие, человек становится больше всего уязвим перед пагубным влиянием болезнетворных микроорганизмов извне.
5. Нормализация обмена холестерина. Пантотенат кальция тормозит процесс засорения артерий бляшками за счет регуляции синтеза жирных кислот. Благодаря данному свойству, витамин В5 – природный «препарат», который эффективно борется с атеросклерозом.
6. Выработка энергии. Пантотеновая кислота запускает процесс липолиза в организме – высвобождение триглицеридов из жировых клеток с последующим сжиганием их. Протекание данных процедур сопровождается выработкой дополнительной энергии, которая нужна при интенсивных физических нагрузках и повышенной умственной работе.
7. Способствует скорому заживлению ран, обновлению тканей, восстановлению барьерных свойств слизистых оболочек.
8. Снимает депрессивные расстройства, забывчивость, рассеянность, сомнения.
9. Предотвращает побочные эффекты от антибиотиков.
10. Уменьшает болезненные ощущения при при ревматоидном артрите.

Помимо этого, пантотеновая кислота нужна для поддержания здоровья кожи, волос. Она препятствует образованию морщин, преждевременному появлению пигментных пятен, сдерживает раннюю седину. Участвуя в синтезе кортикостероидов и гемоглобина, В5 оказывает положительное влияние на борьбу со стрессом.

Пантотенат кальция – единственный витамин, способный всасываться через кожу, благодаря данному свойству, вещество применяют в производстве противоожоговых лекарственных препаратов, косметике.

Таким образом, переоценить положительные свойства органического вещества крайне сложно, поскольку малейший недостаток молниеносно ударит по работе практически всех органов и систем.

ГИПОВИТАМИНОЗ ВИТАМИНА В5

Рассмотрим последовательность проявления симптомов дефицита пантотеновой кислоты.

1. Усталость, повышенная утомляемость. Причина появления данных реакций заключается в том, что пантотенат кальция с наибольшей скоростью расходуется в мышцах, а недостаток соединения в мускулатуре приводит к падению работоспособности организма в целом.
2. Нервные расстройства. В первую очередь, гиповитаминоз приводит к нарушению сна. Далее, в результате хронического недосыпания ухудшается работа центральной нервной системы, возникает психо эмоциональное перенапряжение, жжение в пальцах ног, развивается депрессия.
3. Головные, мышечные боли. Особенно часто болезненные ощущения в мускулах испытывают спортсмены, при дефиците В5. Данное явление возникает в следствие нарушения обменных процессов, которые приводят к полной утилизации молочной кислоты. В результате атлет испытывает боли в мышцах, ощущает усталость как после тяжелого марафона.
4. Ухудшение состояния кожных покровов (появление дерматита, себорея, экземы), выпадение волос, замедление роста и ломкость ногтевой пластины.
5. Расстройства пищеварения. На первых этапах характерные симптомы гиповитаминоза пантотеновой кислоты в организме человека – отсутствие аппетита и тошнота, если не восполнить нехватку органического соединения развиваются хроническое неусвоение пищи, постоянное возникновение диареи, запоров, язвенная болезнь, гастрит и холецистит.
6. «Жгучие» приступы боли в ногах в ночное время (не судороги), сопровождающиеся резким покраснением кожи в области стоп.
7. Нарушения обмена веществ, которые приводят к дисбалансу гормонального фона женщин. Данные проблемы особенно опасны в период менопаузы, поскольку способны вызвать не только резкие перепады давления, но и атаксию.
8. Замедление (редко – остановка) роста у подростков, потеря веса.
9. Истощение, вызванное нарушением пищеварения, постоянной усталостью.
10. Ослабление иммунной системы, подверженность острым респираторным заболеваниям.
11. Нарушения функционирования почек, связанные с неправильной выработкой различных гормонов. Как правило, проблемы с органами мочеобразования возникают крайне редко, на запущенных стадиях гиповитаминоза.
12. Болезни сердца, сосудов, вызванные нарушением синтеза глюкокортикоидов, холестерина. Засорение артерий ведет к развитию атеросклероза.
13. Зрительные нарушения (в некоторых случаях наступление слепоты).

Во время второй мировой войны среди военнопленных, пребывающих в японских лагерях, был широко распространен синдром «жжения в стопах», который возникал в результате тяжелого нарушения здорового питания. Помимо этого, дефицит пантотеновой кислоты у солдат сопровождался нарушением умственной деятельности, центральной скотомой, бледностью сосков зрительных нервов, ухудшением зрения. При этом, включение в рацион питания 30 миллиграмм смеси витаминов группы В устраняло данные явления, избавляло больных от глоссита, стоматита, заболеваний роговицы, склера, конъюнктивита.

ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЫЗЫВАЮТ НЕХВАТКУ В5

Рассмотрим причины, по которым организм начинает испытывать дефицит вещества.

1. Длительное употребление сульфаниламидов, антибиотиков. Данные препараты блокируют синтез активных производных из витамина В5. Как следствие, даже при обилии пантотеновой кислоты в продуктах питания, организм может испытывать дефицит соединения.
2. Недостаток белков, жиров в ежедневном меню. Прием протеинов, триглицеридов ускоряет и облегчает процесс всасывания пантотената кальция. Поэтому, для мужчин, женщин, детям, которые следуют вегетарианство и сыроедение следует внимательно подходить к формированию своего рациона, чтобы не допустить неусвоение соединения.
3. Недостаток витаминов В1, В2, С, которые принимают активное участие в синтезе пантеина и коэнзима-А.
4. Нарушения в работе пищеварения (ухудшение всасывания пищи) – синдром мальабсорбции. В случае развития данной болезни, пища с высоким содержанием полезных органических соединений проходит через организм транзитом (неусвоение питательных веществ с еды).

Дефицит пантотеновой кислоты приводит к возникновению заболеваний крови, кожи, ногтей, появлению язвы двенадцатиперстной кишки, гипогликемии.

Учитывая тот факт, что витамин В5 входит в состав многих продуктов растительного, животного происхождения, недостаточность соединения в организме человека – редкое явление, которое, в большинстве случаев, возникает из-за несбалансированного рациона питания или под влиянием факторов, которые способствуют нейтрализации или не усвоению полезного вещества.

Чаще встречается гипервитаминоз В5. Избыток соединения нетоксичен для человека. Однократное введение 500 миллиграмм пантотената кальция внутривенно не вызывает побочных явлений со стороны организма. В редких случаях наблюдается обезвоживание организма, бессонница, возбуждение, учащение сердцебиения, головная боль, тошнота.

ПОТРЕБНОСТЬ ОРГАНИЗМА В ПАНТОТЕНОВОЙ КИСЛОТЕ

Физиологические потребности в пантотеновой кислоте согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:

• Верхний допустимый уровень потребления не установлен.
• Физиологическая потребность для взрослых – 5 мг/сутки (вводится впервые).
• Физиологическая потребность для детей – от 1,0 до 5,0 мг/сутки (вводится впервые).

Таблица 1. Рекомендуемые суточные нормы потребления пантотеновой кислоты в зависимости от возраста (мг) :

Источник