Pantotenik asit - Pantothenic acid

Pantotenik asit
(R)-pantotenik asidin iskelet formülü
pantotenik asit molekülü
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
3-[( 2R )-2,4-Dihidroksi-3,3-dimetilbütanamido]propanoik asit
Sistematik IUPAC adı
3-[( 2R )-(2,4-Dihidroksi-3,3-dimetilbütanoil)amino]propanoik asit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
3DMet
1727062, 1727064 ( R )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
İlaç Bankası
ECHA Bilgi Kartı 100.009.061 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
fıçı
Pantotenik+Asit
RTECS numarası
ÜNİİ
  • InChI=1S/C9H17NO5/c1-9(2,5-11)7(14)8(15)10-4-3-6(12)13/h7,11,14H,3-5H2,1-2H3, (H,10,15)(H,12,13) ☒n
    Anahtar: GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N ☒n
  • CC(C)(CO)C(C(=O)NCCC(=O)O)O
  • ( R ): CC(C)(CO)[C@H](C(=O)NCCC(=O)O)O
  • ( S ): CC(C)(CO)[C@H](C(=O)NCCC(=O)O)O
Özellikler
Cı- 9 H 17 K O 5
Molar kütle 219.237  g·mol -1
Dış görünüş Sarı yağ
Renksiz kristaller (Ca 2+ tuz)
Koku Kokusuz
Yoğunluk 1.266 g / cc 3
1.32 g / cm ' 3 (Ca 2+ tuzu)
Erime noktası 183.833 °C (362.899 °F; 456.983 K)
196–200 °C (385–392 °F; 469–473 K)
ayrışır (Ca 2+ tuz)
138 °C (280 °F; 411 K)
ayrışır (Ca 2 + tuz, monohidrat)
Çok çözünür
2.11 g/mL (Ca 2+ tuzu)
çözünürlük Çok çözünür 6 H 6 , eter
Ca 2+ tuzu
az çözünür alkol , CHC 3
günlük P -1.416
Asit (s K a ) 4.41
Temellik (p K b ) 9.698
Kiral döndürme ([α] D )
+37.5°
+24.3° (Ca 2+ tuz)
Tehlikeler
NFPA 704 (ateş elmas)
2
1
0
Alevlenme noktası 287.3 °C (549.1 °F; 560.5 K)
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
> 10 mg/g (Ca 2+ tuzu)
Bağıntılı bileşikler
İlgili alkanoik asitler
Arginin
Hopantenik asit
4-(y-Glutamilamino)bütanoik asit
Bağıntılı bileşikler
pantenol
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Pantotenik asit olarak da adlandırılan, B vitamini 5 a, suda çözünür bir B vitamini ve bu nedenle bir temel besin . Tüm hayvanlar , yağ asidi metabolizması için gerekli olan koenzim A'yı (CoA) sentezlemek ve ayrıca genel olarak proteinleri , karbonhidratları ve yağları sentezlemek ve metabolize etmek için pantotenik aside ihtiyaç duyar .

Pantotenik asit, pantoik asit ve β-alanin kombinasyonudur . Adı , "her yerden" anlamına gelen Yunanca pantos'tan türemiştir , çünkü neredeyse her gıdada en azından az miktarda pantotenik asit bulunur. İnsan eksikliği çok nadirdir. Bir diyet takviyesi veya hayvan yemi bileşeni olarak, sodyum pantotenat veya serbest pantotenik aside kıyasla kimyasal stabilite ve dolayısıyla uzun ürün raf ömrü nedeniyle yaygın olarak kullanılan form kalsiyum pantotenattır.

Tanım

Koenzim A'nın yapısı: 1: 3′-fosfoadenosin. 2: difosfat, organofosfat anhidrit. 3: pantoik asit. 4: β-alanin. 5: sisteamin.

Pantotenik asit, suda çözünür olduğu vitamini , bir B vitamini . Amino asit β-alanin ve pantoik asitten sentezlenir (bkz. biyosentezi ve koenzim A'nın yapısı şekilleri). Vitaminler olarak bilinen sekiz kimyasal olarak ilişkili formda bulunan E vitamininin aksine , pantotenik asit sadece bir kimyasal bileşiktir. Birçok enzim işlemi için bir kofaktör olan koenzim A'nın (CoA) sentezinde bir başlangıç ​​bileşiğidir .

Koenzim A'nın biyosentezinde kullanım

Pantotenik asitten CoA sentezinin biyosentetik yolunun ayrıntıları.

Pantotenik asit, beş aşamalı bir işlem yoluyla CoA'nın öncüsüdür. Biyosentez pantotenik asit, sistein, dört eşdeğer ATP gerektirir (şekle bakın).

  1. Pantotenik asit, pantotenat kinaz enzimi tarafından 4'-fosfopantotenata fosforile edilir . Bu, CoA biyosentezinde taahhüt edilen adımdır ve ATP gerektirir.
  2. 4'-fosfo-N-pantotenoilsistein (PPC) oluşturmak için enzim fosfopantotenoilsistein sentetaz tarafından 4'-fosfopantotenata bir sistein eklenir . Bu adım, ATP hidrolizi ile birleştirilir .
  3. PPC dekarboksile etmek 4'-fosfopantetin'e ile phosphopantothenoylcysteine dekarboksilaz
  4. 4′-Fosfopantetein, fosfopantetein adenilil transferaz enzimi tarafından defosfo -CoA oluşturmak üzere adenile edilir (veya daha doğrusu AMPile edilir ).
  5. Son olarak, defosfo-CoA, defosfokoenzim A kinaz enzimi tarafından koenzim A'ya fosforile edilir . Bu son adım ayrıca ATP gerektirir.

Bu yol, son ürün inhibisyonu ile bastırılır , yani CoA, ilk adımdan sorumlu enzim olan pantotenat kinazın rekabetçi bir inhibitörüdür.

Koenzim A, sitrik asit döngüsünün reaksiyon mekanizmasında gereklidir . Bu süreç vücudun birincil katabolik yoludur ve hücrenin karbonhidratlar , amino asitler ve lipidler gibi yapı taşlarının yakıt için parçalanmasında esastır . CoA, piruvatın asetil-CoA olarak trikarboksilik asit döngüsüne (TCA döngüsü) girmesi ve döngüde α-ketoglutaratın süksinil-CoA'ya dönüştürülmesi için enerji metabolizmasında önemlidir . CoA ayrıca, örneğin sinyal iletiminde ve çeşitli enzim işlevlerinde yer alan asilasyon ve asetilasyon için de gereklidir . CoA olarak işlev görmesine ek olarak, bu bileşik, asetil-CoA ve diğer ilgili bileşikleri oluşturmak için bir asil grubu taşıyıcısı olarak hareket edebilir ; bu, hücre içinde karbon atomlarını taşımanın bir yoludur . CoA ayrıca yağ asidi sentezi için gerekli olan açil taşıyıcı proteinin (ACP) oluşumunda da gereklidir . Sentezi ayrıca tiamin ve folik asit gibi diğer vitaminlerle de bağlantılıdır.

Kaynaklar

diyet

Pantotenik asit gıda kaynakları arasında süt ürünleri ve yumurtalar da dahil olmak üzere hayvan kaynaklı gıdalar bulunur. Patates, domates ürünleri, yulaf-tahıllar, ayçiçeği çekirdeği, avokado ve mantarlar iyi bitki kaynaklarıdır. Tam tahıllar başka bir vitamin kaynağıdır, ancak beyaz pirinç veya beyaz un yapmak için öğütme, tam tahılların dış katmanlarında bulunan pantotenik asidin çoğunu ortadan kaldırır. Hayvan yemlerinde en önemli kaynaklar yonca, tahıl, balık unu, yer fıstığı unu, melas, pirinç kepeği, buğday kepeği ve mayalardır.

Takviyeler

Pantotenik asidin diyet takviyeleri yaygın olarak , tüketildikten sonra pantotenik aside dönüştürülen, rafa dayanıklı bir analog olan pantotenol (veya pantenol ) kullanır . Kalsiyum pantotenat – bir tuz – asit, alkali veya ısı gibi stabiliteyi bozan faktörlere pantotenik asitten daha dirençli olduğu için imalatta kullanılabilir . Diyet takviyesi ürünlerindeki pantotenik asit miktarı, bu kadar büyük miktarların herhangi bir fayda sağladığına dair kanıt olmaksızın 1.000 mg'a kadar (yetişkinler için Yeterli Alım seviyesinin 200 katı) içerebilir. WebMD'ye göre , pantotenik asit takviyelerinin uzun bir iddia edilen kullanım listesi vardır, ancak bunlardan herhangi birini desteklemek için yeterli bilimsel kanıt yoktur.

Bir diyet takviyesi olarak pantotenik asit, bir disülfid köprüsü ile birbirine bağlanan iki pantotenik asit molekülünden oluşan pantetin ile aynı değildir . Yüksek doz takviyesi (600 mg) olarak satılan pantetin, kardiyovasküler hastalıklar için bir risk faktörü olan LDL kolesterolün kan seviyelerini düşürmede etkili olabilir, ancak uzun vadeli etkileri bilinmemektedir ve kullanımının bir doktor tarafından denetlenmesini gerektirir. Pantotenik asit ile diyet takviyesi LDL üzerinde aynı etkiye sahip değildir.

tahkimat

Global Fortification Data Exchange'e göre, pantotenik asit eksikliği o kadar nadirdir ki hiçbir ülke gıdaların takviye edilmesini gerektirmez.

Diyet önerileri

ABD Tıp Enstitüsü (IOM) 1998'de B vitaminleri için Tahmini Ortalama Gereksinimleri (EAR'ler) ve Önerilen Diyet Ödeneklerini (RDA'lar) güncelledi. O zamanlar pantotenik asit için EAR'lar ve BKİ'ler oluşturmak için yeterli bilgi yoktu. Bunun gibi durumlarda, Kurul, daha sonraki bir tarihte AI'ların daha kesin bilgilerle değiştirilebileceği anlayışıyla Yeterli Alımları (AI'lar) belirler.

14 yaş ve üstü gençler ve yetişkinler için mevcut AI günde 5 mg'dır. Bu, kısmen tipik bir diyet için idrarla atılımın yaklaşık 2,6 mg/gün olduğu ve gıdaya bağlı pantotenik asidin biyoyararlanımının kabaca %50 olduğu gözlemine dayanıyordu . Hamilelik için AI 6 mg/gün'dür. Emzirme için AI 7 mg/gün'dür. 12 aya kadar olan bebekler için AI 1.8 mg/gün'dür. 1-13 yaş arası çocuklar için AI, 2 ila 4 mg/gün yaşla birlikte artar. Toplu olarak EAR'lar, RDA'lar, AI'ler ve UL'ler Diyet Referans Alımları (DRI'lar) olarak adlandırılır.

Yaş grubu Yaş Yeterli alım
bebekler 0-6 ay 1.7 mg
bebekler 7-12 ay 1.8 mg
Çocuklar 1-3 yıl 2 mg
Çocuklar 4-8 yıl 3 mg
Çocuklar 9-13 yıl 4 mg
Yetişkin erkekler ve kadınlar 14+ yıl 5 mg
Hamile kadın (vs. 5) 6 mg
Emziren kadınlar (vs. 5) 7 mg

Birçok besin maddesi için ABD Tarım Bakanlığı, ortalama tüketimi tahmin etmek için gıda tüketimi anket sonuçlarıyla birlikte gıda bileşimi verilerini kullanırken, anketler ve raporlar analizlerde pantotenik asit içermemektedir. Yetişkinlerin günlük alımlarının daha az resmi tahminleri, yaklaşık 4 ila 7 mg/gün bildirmektedir.

Avrupa Gıda Güvenliği Kurumu (EFSA) Nüfus Referans Alım (PRI) yerine RDA ve Ortalama İhtiyaç yerine EAR ile, Diyet Referans Değerler olarak bilginin kolektif setine karşılık gelir. AI ve UL, ABD'dekiyle aynı şekilde tanımlanır. 11 yaşın üzerindeki kadınlar ve erkekler için Yeterli Alım (AI) 5 mg/gün olarak ayarlanmıştır. AI gebelik için 5 mg/gün, emzirme için 7 mg/gün'dür. 1-10 yaş arası çocuklar için AI günde 4 mg'dır. Bu AI'lar, ABD AI'lerine benzer.

Emniyet

Güvenlik açısından, IOM kanıt yeterli olduğunda vitaminler ve mineraller için Tolere Edilebilir üst alım seviyelerini (UL'ler) belirler . Pantotenik asit söz konusu olduğunda, yüksek dozlardan kaynaklanan olumsuz etkilere ilişkin hiçbir insan verisi bulunmadığından UL yoktur. EFSA ayrıca güvenlik sorusunu gözden geçirdi ve Amerika Birleşik Devletleri'ndekiyle aynı sonuca vardı - pantotenik asit için bir UL belirlemek için yeterli kanıt olmadığı yönünde.

etiketleme gereksinimleri

ABD gıda ve besin takviyesi etiketleme amaçları için bir porsiyondaki miktar, Günlük Değerin yüzdesi (%DV) olarak ifade edilir. Pantotenik asit etiketleme amaçları için Günlük Değerin %100'ü 10 mg'dı, ancak 27 Mayıs 2016 itibariyle, AI ile uyumlu hale getirmek için 5 mg'a revize edildi. Yıllık gıda satışları 10 milyon ABD doları veya üzeri olan üreticiler için 1 Ocak 2020'ye kadar ve daha düşük hacimli gıda satışları olan üreticiler için 1 Ocak 2021'e kadar güncellenmiş etiketleme yönetmeliklerine uyum gerekiyordu . Referans Günlük Alım'da eski ve yeni yetişkin günlük değerlerinin bir tablosu verilmiştir .

Emilim ve atılım

Gıdalarda bulunduğunda, çoğu pantotenik asit CoA formundadır veya asil taşıyıcı proteine (ACP) bağlıdır. Bağırsak hücrelerinin bu vitamini emmesi için serbest pantotenik aside dönüştürülmesi gerekir. İçinde lümen bağırsak, CoA ve ACP edilir hidrolize 4'-fosfopantetin'e içine. 4'-fosfopantetein daha sonra panteteine defosforile edilir . Pantetheinaz , bir bağırsak enzimi, daha sonra pantetheini serbest pantotenik aside hidrolize eder. Serbest pantotenik asit, doyurulabilir, sodyuma bağımlı aktif taşıma sistemi yoluyla bağırsak hücrelerine emilir. Yüksek alım seviyelerinde, bu mekanizma doymuş olduğunda, bazı pantotenik asit ayrıca pasif difüzyon yoluyla da emilebilir. Bir bütün olarak, alım 10 kat arttığında emilim oranı %10'a düşer.

Pantotenik asit idrarla atılır. Bu, CoA'dan serbest bırakılmasından sonra gerçekleşir. İdrar miktarları 2.6 mg/gün düzeyindedir, ancak çok haftalık deneysel durumlarda deneklere vitaminden yoksun diyetler verildiğinde ihmal edilebilir miktarlara düşmüştür.

Eksiklik

İnsanlarda pantotenik asit eksikliği çok nadirdir ve tam olarak çalışılmamıştır. Eksikliğin görüldüğü birkaç vakada (II. Eksiklik belirtileri diğer B vitamini eksikliklerine benzer . Sinirlilik, yorgunluk ve ilgisizlik semptomlarına neden olabilen düşük CoA seviyeleri nedeniyle bozulmuş enerji üretimi vardır . Asetilkolin sentezi de bozulur; bu nedenle, nörolojik semptomlar da eksiklikte ortaya çıkabilir; el ve ayaklarda uyuşma hissi, parestezi ve kas kramplarını içerir. Ek semptomlar huzursuzluk, halsizlik, uyku bozuklukları, bulantı, kusma ve karın kramplarını içerebilir.

Hayvanlarda semptomlar, sinir, gastrointestinal ve bağışıklık sistemi bozukluklarını, büyüme hızının azalmasını, gıda alımının azalmasını, deri lezyonlarını ve tüy tabakasındaki değişiklikleri ve lipid ve karbonhidrat metabolizmasındaki değişiklikleri içerir. Kemirgenlerde, pantotenik asidin insanlarda saçın beyazlamasını önleyebilecek veya tedavi edebilecek bir diyet takviyesi olarak pazarlanmasına yol açan saç rengi kaybı olabilir (herhangi bir insan deneme kanıtı olmamasına rağmen).

Pantotenik asit durumu, tam kan konsantrasyonu veya 24 saatlik idrar atılımı ölçülerek değerlendirilebilir. İnsanlarda 1 µmol/L'den düşük tam kan değerleri ve idrarla atılımı 4.56 mmol/gün'den düşük olarak kabul edilir.

Hayvan besleme

Pantotenik asit biyosentezi

Kalsiyum pantotenat ve dekspantenol (D-pantenol), hayvan yemi için Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) onaylı katkı maddeleridir. Takviye domuzlar için 8-20 mg/kg, kümes hayvanları için 10-15 mg/kg, balıklar için 30-50 mg/kg ve evcil hayvanlar için 8-14 mg/kg yem şeklindedir. Bunlar, gereksinim olarak düşünülenden daha yüksek olacak şekilde tasarlanmış önerilen konsantrasyonlardır. Yem takviyesinin dokulardaki pantotenik asit konsantrasyonunu artırdığına dair bazı kanıtlar vardır, yani insanlar tarafından tüketilen ette ve ayrıca yumurtalarda, ancak bu tüketici güvenliği için herhangi bir endişe yaratmaz.

Ruminant türlerinde pantotenik asit için herhangi bir diyet gereksinimi belirlenmemiştir. Rumen mikroorganizmalar tarafından pantotenik asit sentezi, diyet miktarlarından 20 ila 30 kat daha fazla görünmektedir. Güvelik buzağıların rumeninde pantotenik asidin net mikrobiyal sentezinin, günde tüketilen 2,2 mg/kg sindirilebilir organik madde olduğu tahmin edilmektedir. Pantotenik asidin teorik gereksinimlerin 5 ila 10 katı kadar ilave edilmesi, besi sığırlarının büyüme performansını iyileştirmedi.

biyosentez

Bakteriler pantotenik asidi aspartat amino asitlerinden sentezler ve valin amino asidinin öncüsüdür. Aspartat β-alanin'e dönüştürülür. Valinin amino grubu, bir metil grubunun transferini takiben α-ketopantoat oluşturan α-ketoizovaleratı ve ardından indirgemenin ardından D-pantoatı (pantoik asit olarak da bilinir) oluşturmak üzere bir keto- parçası ile değiştirilir . β-alanin ve pantoik asit daha sonra pantotenik asit oluşturmak üzere yoğunlaştırılır (şekle bakınız).

Tarih

Vitamin terimi , 1912'de Polonyalı biyokimyacı Casimir Funk tarafından yaşam için gerekli olan ve hepsinin amin olduğunu varsaydığı suda çözünür mikro besinlerin bir kompleksini izole eden vitamin kelimesinden türetilmiştir . Daha sonra bu varsayımın doğru olmadığı belirlenince, "e" isminden, dolayısıyla "vitamin" kelimesinden çıkarıldı. Vitamin terminolojisi ile, alfabetik olarak Elmer McCollum Bu yağda-çözünür A ve suda çözünür B. fazla arama süresi, sekiz kimyasal olarak farklı, suda çözünür B vitaminleri izole edildi ve vitamin B pantotenik asit ile numaralandırılmıştır 5 .

Pantotenik asidin temel doğası, 1933 yılında Roger J. Williams tarafından mayanın büyümesi için gerekli olduğunu göstererek keşfedildi . Üç yıl sonra Elvehjem ve Jukes, bunun tavuklarda bir büyüme ve anti-dermatit faktörü olduğunu gösterdi. Williams, adı "her yerden" anlamına gelen Yunanca pantoten kelimesinden türeterek "pantotenik asit" olarak adlandırdı . Bunun nedeni, test ettiği hemen hemen her gıdada bulunduğunu bulmasıydı. Williams, 1940'ta kimyasal yapıyı belirlemeye devam etti. 1953'te Fritz Lipmann , 1946'da yayınladığı "ko-enzim A'yı keşfi ve ara metabolizma için önemi" nedeniyle Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü paylaştı.

Referanslar