Витамин пантотеновая кислота кофермент

Витамин в3 (пантотеновая кислота). Строение, биологическая роль как части кофермента а.

Витамин В₃ был обнаружен в дрожжах и назван пантотеновой кислотой; его часто называют также ≪универсальным витамином≫, а иногда — пантотеном и антидерматитным фактором.

Витамин В3 представляет собой амид пантоевой — (Я)-α-γ-дигидрокси-β,β-диметилмасляной кислоты и β-аланина. Он входит в состав важнейшего кофактора ферментов биологического ацилирования — кофермента А, в котором его первичный гидроксил фосфорилирован трифосфоаденозином, а карбоксил амидирован β-меркаптоэтиламином.

KoASH Кофермент ацетилирования

Перенос ацильных остатков к месту синтеза отдельных молекул. У человекаловека авитаминоз В₃ редок, так как кишечная палочка синтезирует достаточные количества пантотеновой кислоты, которая затем всасывается из кишечника. Суточная потребность человека в этом витамине составляет около 10 мг. Наиболее богатыми его источниками являются дрожжи, горох, молоко, яйца, печень, сердце и почки.

Витамин рр (никотиновая кислота и никотинамид). Принципы биологического действия: понятие о над- и фад-зависимых ферментах.

Витамин В₅, чаще называемый витамином РР или ниацином, химически представляет собой два вещества, обладающие одинаковой витаминной активностью: никотиновую (3-пиридинкарбоновую) кислоту (ниацин) и никотинамид (ниацинамид).

Изониазид

Биохимическую роль витамин В 5 играет в форме коферментов: никотинамидадениндинуклеотида (NAD) и никотинамиддинуклеотидфосфата (NADP).

В ходе окислительно-восстановительных реакций NAD+ и NADP+ реагируют в составе ферментов с органическими субстратами, стереоспецифически (чаще с нижней стороны пиридинового кольца) отнимая от них гидрид-ион и образуя NADH и NADPH; обратная реакция также протекает стереоспецифически.

Недостаток: кожные заболевания, пеллагра, неврология. Суточная норма: 15-25 мг/день

ФАД-зависимые дегидрогеназы, как и пиридиновые ферменты, выполняют функцию первичных дегидрогеназ и акцептируют атомы водорода от ряда окисляемых субстратов (сукцината, жирных кислот, глицерофосфата, холина и т.д.) с образованием ФАДН2.

Витамин в6 (пиридоксаль). Биологическая роль пиридоксаля как кофермента трансаминаз.

Витамин B₆ (адермин) может существовать в трех различных химических формах: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин.

При его недостатке у животных обычно наблюдаются специфическое заболевание кожи (≪симметричный≫ дерматит), судороги, анемия и задержка роста молодых особей.

Витамин Вс (фолиевая кислота). Биологическая роль в переносе одноуглеродных фрагментов.

Витамин В₉ (витамин Вс). витамин был выделен как активный ростовой фактор ряда микроорганизмов наряду с конъюгатами, содержащими 3 и 7 остатков глутаминовой кислоты в молекуле.

Кофактор трансфираз. Биохимические функции фолиевая кислота выполняет в форме кофермента — тетрагидрофолиевой, или фолиновой, кислоты, образующейся из витамина в результате восстановления фолатредуктазой с участием NADPH. Фолиновая кислота в виде соответствующих N₅— и/или N₁₀-алкилированных производных способна в составе ферментов переносить одноуглеродные радикалы: формил, оксиметил, метил, метилен, метин и формимин (CH=NH), участвуя в синтезе аминокислот (например, серина или метионина), пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеиновых кислот, холина и т. д. 0,1-0,5 мг/сутки

Преобразование HADH+H + в HAD +

При лечении некоторых злокачественных опухолей (лейкозов, лейкемий, трофобластических новообразований), которые для своего развития нуждаются в повышенных количествах нуклеиновых кислот, часто применяются антагонисты фолиевои кислоты (антивитамины В с) — аминоптерин и метотрексат (аметоптерин), способные сильно снижать активность фолатредуктазы и тем самым угнетать биосинтез нуклеиновых оснований и митоз.

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.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
Способствует скорому заживлению ран, обновлению тканей, восстановлению барьерных свойств слизистых оболочек.
Снимает депрессивные расстройства, забывчивость, рассеянность, сомнения.
Предотвращает побочные эффекты от антибиотиков.
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.

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.
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.
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.
Ухудшение состояния кожных покровов (появление дерматита, себорея, экземы), выпадение волос, замедление роста и ломкость ногтевой пластины.
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.
«Жгучие» приступы боли в ногах в ночное время (не судороги), сопровождающиеся резким покраснением кожи в области стоп.
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.
Замедление (редко – остановка) роста у подростков, потеря веса.
Истощение, вызванное нарушением пищеварения, постоянной усталостью.
Ослабление иммунной системы, подверженность острым респираторным заболеваниям.
Нарушения функционирования почек, связанные с неправильной выработкой различных гормонов. Как правило, проблемы с органами мочеобразования возникают крайне редко, на запущенных стадиях гиповитаминоза.
Болезни сердца, сосудов, вызванные нарушением синтеза глюкокортикоидов, холестерина. Засорение артерий ведет к развитию атеросклероза.
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.

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.
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.
Недостаток витаминов В1, В2, С, которые принимают активное участие в синтезе пантеина и коэнзима-А.
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