Pantoteenihappo

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Pantoteenihappo
Pantoteenihappo
Pantoteenihappo
Systemaattinen (IUPAC) nimi
2-[[(2R)-2,4-dihydroksi-3,3-dimetyylibutanoyyli]amino]propaanihappo
Tunnisteet
CAS-numero 79-83-4
ATC-koodi A11HA31
PubChem 6613
DrugBank DB01783
Kemialliset tiedot
Kaava C9H17NO5 
Moolimassa 219,237 g/mol
Fysikaaliset tiedot
Tiheys Ca2+-suola:[1] 1,32 g/cm³
Sulamispiste 195–196 °C (383–385 °F) (Ca2+-suola)[2]
Liukoisuus veteen hyvin vesiiliukoinen[3]
Farmakokineettiset tiedot
Hyötyosuus 40–60% (ruuasta)[4]
Metabolia ~15% hapettuu energiaksi[4]
Puoliintumisaika ?
Ekskreetio virtsa[4]
Terapeuttiset näkökohdat
Raskauskategoria

A(US); C(US) jos >6–7 mg/vrk[5]

Reseptiluokitus

Itsehoitovalmiste (FI)

Antotapa nieltynä[5]

Pantoteenihappo eli B5-vitamiini on pantoiinihappo, johon on liittynyt β-alaniini amidisidoksella. Pantoteenihappo on välttämätön vitamiini ihmisille ja lähes kaikille muille eliöille. Melkein kaikki kasvit, bakteerit ja arkit valmistavat sitä, mutta mitkään eläimet eivät. Sitä saadaan kylliksi lähes kaikista ruuista ja sen puutos on ihmisillä erittäin harvinainen tila.[6]

Pantoteenihappo muuntuu eliöissä koentsyymi A:ksi (CoA), joka liittyy tiettyihin välttämättömiin entsyymeihin niiden entsyymitoiminnan kannalta pakollisena molekyylinä eli koentsyyminä.[6] Eliöt muuntavat CoA:ta myös kantajaproteiineihin, kuten asyylinkantajaproteiineihin, sitoutuneiksi prosteettisiksi ryhmiksi. Näiden sitoutuminen on koentsyymeitä tiukempaa, mutta ne ovat entsyymitoiminnan kannalta yhtä tärkeitä.[4][7]

Pantoteenihappo on CoA:n ja prosteettisten ryhmien muodossa osa satoja eri entsyymityyppejä. Joidenkin näiden entsyymien avulla ihmiset ja monet muut eliöt hajottavat hiilihydraatteja, aminohappoja ja rasvahappoja energiaksi eli ATP:ksi (katso sitruunahappokierto, ureakierto ja β-oksidaatio). Pantoteenihappo on myös osana rasvahappojen ja steroidien valmistusta sekä asetylaatioreaktioiden kautta osana muun muassa asetyylikoliinin ja asetyloitujen proteiinien tuottoa.[4]

Pantoteenihapon anioni on pantotenaatti.

Suositukset ja saanti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suomen valtion ravitsemusneuvottelukunta ei ole esittänyt mitään ravitsemussuosituksia pantoteenihapolle.[8]

EFSA ei myöskään ole esittänyt saantisuosituksia pantoteenihapolle tutkimustiedon puutteen vuoksi. EFSA on kuitenkin esittänyt arvot riittävälle saannille eli AI-arvot (eng. adequate intake). Nämä ovat arvioita siitä, millainen määrä pantoteenihappoa riittää ylläpitämään jonkin väestöryhmän terveenä. Väestöryhmät on eritelty alla olevassa taulukossa.[9] Eräs ero todellisen vähimmäistarpeen keskiarvon ja AI-arvon välillä on se, että AI-arvon tulisi olla suurempi.[10]

EFSA:n AI-arvot (mg)[11]
Ikä Miehet

ja naiset

Raskaana

olevat

7–11 kk 3 5
1–3 v 4
4–6 v 4
7–10 v 4 Imettävät
11–14 v 5 7
15–17 v 5
≥18 v 5

Yliannostus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

EFSA ei ole asettanut pantoteenihapon päiväsaannille ylärajaa.[12] Se on verrattain turvallinen aine ja keho rajoittaa sen imeytymistä.[6] Ihmisillä 10–15 g vuorokausiannokset pantoteenihapon kalsiumsuolaa eivät ole noin vuoden jatkuneen kuurin aikana aiheuttaneet kuin väliaikaista ja lievää pahoinvointia sekä vatsakipuja[13] – nämä esimerkin annokset ovat noin kaksi- tai kolmituhatkertaisia EFSA:n AI-arvoihin verrattuna.[11] Myöskään joissain B5-vitamiinilisissä käytetty pantenoli ei ole myrkyllinen.[6]

Pantoteenihapon LD50-arvot suun kautta hiirille ja rotille ovat 10 g/kg, jolloin kuoleman aiheuttaa hengityskatko. 6 kk jatkunut 500 tai 2000 mg/kg/vrk annosten syöttö rotille, 50 mg/kg/vrk koirille ja 200–250 mg/kg/vrk apinoille eivät ole aiheuttaneet kyseisillä eläimillä näkyviä tai ruumiinavauksessa havaittavia haittoja.[6]

Puutos[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihapon puutos on hyvin harvinainen tila. Tämä johtuu siitä että pantoteenihappoa monissa ruuissa kylliksi suhteessa päivittäiseen tarpeeseen. Puutoksen oireet vaihtelevat eliöstä toiseen.[4]

Ihmisillä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmisillä pantoteenihappopuutoksen oireita on havaittu lähinnä vain koetilanteissa. Pantoteenihappovajaa ruokavalio on noin 9 viikon kuluttua aiheuttanut väsymystä terveillä koehenkilöillä.[14] Oireita on saatu aikaan myös niillä, jotka ovat tutkimuksissa saaneet pantoteenihapon toimintaa estäviä aineita eli antagonisteja (katso kohta antagonistit). Näillä saavutetun puutoksen oireita ovat olleet esimerkiksi poltteleva kipu jalkaterissä, masennus, fyysinen uupumus, unettomuus, oksentelu, lihasheikkous, ruuansulatusongelmat, insuliiniresistenssin väheneminen ja vasta-aineiden tuoton väheneminen.[4]

Nälkiintyneillä ihmisillä, kuten 2. maailmansodan sotavangeilla, on joissain tapauksissa ilmennyt muun muassa jalkojen polttelua ja tunnottomuutta, jota kutsutaan nykyään ns. Grierson-Gopalan oireyhtymäksi. Näiden vankien oireiden esitetään usein johtuneen pantoteenihapon puutteesta, erityisesti Colothur Gopalan tutkimusten vuoksi.[15][16] Hän havaitsi polttelun lakkaavan vain pantoteenihappokuurilla,[15] mutta myöhemmät kokeet eivät ole tukeneet Gopalan johtopäätöstä siitä, että oireet johtuvat pantoteenihapon puutoksesta.[17][16]

Puutos voi myös olla geneettinen. Pantotenaattikinaasi-entsyymin (EC-numero 2.7.1.33) muodon 2 mutaatiosta johtuva toimimattomuus estää kehoa muodostamasta tehokkaasti koentsyymi A:ta pantoteenihaposta. Kinaasin muut entsyymimuodot 1, 3 ja 4 kompensoivat puutosta. Kinaasin 2 puutos johtaa silti 1924 löydettyyn hyvin harvinaiseen ja vakavaan sairauteen, jota kutsutaan pantotenaattikinaasiin liittyväksi hermorappeumaksi (eng. pantothenate kinase-associated neurodegeneration, PKAN). Tilaan liittyvät esimerkiksi monet hermostolliset oireet, näköhäiriöt ja raudan kertyminen aivoihin.[18]

Muilla eläimillä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Rotilla pantoteenihappopuutos aiheuttaa mm. ihottumaa, turkin lähtöä, turkin harmaantumista, lisämunuaisten kuolion, pohjukaissuolen haavautumista, kouristelevan liikkumistavan, anemiaa, leukopeniaa, vasta-aineiden tuoton vähentymistä, sukupuolirauhasten surkastumista ja hedelmättömyyttä. Koirilla puutos voi johtaa ruokahaluttomuuteen, ripuliin, akuuttiin aivovaurioon, koomaan, hypoglykemiaan, rasvamaksaan, mitokondrioiden koon kasvuun, veren valkosolumäärän kasvuun (leukosytoosi), veren ammoniakkiapitoisuuden kasvuun (hyperammonemia) ja veren laktaattipitoisuuden kasvuun (hyperlaktemia). Sioilla oireita ovat mm. ihottuma, ripuli, kyynelehtiminen, haavainen paksusuolen tulehdus ja selkäydinhermon ja ääreishermoston vaurioituminen, joihin liittyy kouristeleva kävelytapa. Kanoilla puutos voi aiheuttaa ihottumaa nokan, silmien ja jalkojen alueella. Voi myös ilmetä mm. sulkien kasvun hidastumista, selkäydinhermon myeliinin tuhoutumista, kateenkorvan surkastumista ja rasvamaksan kehittyminen.[6]

Ruokapitoisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihappoa lähes kaikissa ruuissa. Sitä on paljon eläinten lihoissa ja erityisesti sisäelimissä, kuten maksoissa ja sydämissä. Sitä on runsaasti myös joissain viljoissa, pähkinöissä, sienissä ja kasviksissa. Luonnossa kaikkein eniten pantoteenihappoa on joidenkin kylmän veden kalojen kuten tonnikalan ja turskien munasarjoissa (yli 2,3 mg/g) ja hunajamehiläisten kuningatarhyytelössä (0,5 mg/g).[4] Jälkimmäinen on myös rikkaimpia luonnon biotiinilähteitä (yli 400 µg/100 g).[19]

Täysjyväviljoissa pantoteenihappo on pääosin kuoriosissa, kuten leseissä, joten niiden poistaminen vähentää viljan pantoteenihappopitoisuutta. Pitkäaikainen säilytys huoneenlämmössä ja ruuanlaitossa tavallisesti käytetyt lämpötilat eivät tuhoa ainetta merkittävästi. Lihan paistossa pantoteenihappohäviö kuitenkin on 15–50% ja kasvisten kuumentamisessa häviö on 37–78%. Yli pH 7:ssä ja alle pH 5:ssä aine tuhoutuu helposti. Maidon pastöroinnissa häviö ei ole suuri, sillä maito on lähes pH-neutraali.[4] Säilyketölkkipakkaaminen voi johtaa ruuasta ja pakkausmenetelmistä riippuen esimerkiksi 30–80% häviöön.[20] Pakastaminen ei tuhoa pantoteenihappoa, mutta sulatusvesien mukana suuri osa siitä voi poistua sen vesiliukoisuuden takia.[21]

Ruokien pantoteenihaposta noin 40–60% imeytyy suolistosta. Aine on ruuissa pääosin sitoutunut koentsyymi A:han tai proteiineihin.[4]

Ruokien pantoteenihappopitoisuuksiaa (mg/100 g)[22]
Heinäkasvit ja jauhot Pavut ja pähkinät Lihat
Kaurahiutale 1,349 Cashewpähkinä, kuivapaahdettu 1,217 Ankka, paahdettu 1,5
Maissijauho, täysjyvä 0,658 Härkäpapu, keitetty 0,157 Kalkkuna, iholla, paahdettu 0,858
Ohraryyni 0,135 Kidneypapu, keitetty 0,22 Kana, iholla, paahdettu 0,926
Pasta, täysjyvä, keitetty 0,419 Kikherne, keitetty 0,286 Kirjolohi (viljelemätön), paistettu 1,065
Riisi, tumma, keitetty 0,285 Linssi, keitetty 0,638 Makrilli, paistettu, kuivattu 0,99
Riisi, valkoinen, keitetty 0,215 Maapähkinä, kuivapaahdettu 1,395 Nauta (vasikka), maksa, käristetty[23] 8,8
Ruisjauho, puolikarkea 0,492 Manteli, kuivapaahdettu 0,254 Nauta, kylki, ¼ rasvaa, pariloitu 0,32
Soijajauho, rasvainen 1,209 Parapähkinä, kuivapaahdettu 0,236 Nauta, munuainen, pariloitu[23] 3,00
Vehnäjauho, täysjyvä 1,008 Pekaanipähkinä, kuivapaahdettu 1,774 Sika, jalka, vähärasvainen, paahdettu 0,67
Vehnälese 2,181 Pistaasi, kuivapaahdettu 0,255 Silli, säilyke 0,081
Vehnänalkio 2,257 Voipapu, keitetty 0,257 Turska, paistettu 0,18
Kasvikset ja ruokasienet Hedelmät ja marjat Lehmänmaitotuotteet
Bataatti, kuorimaton, uunipaistettu 0,646 Aitoviikuna 0,3 Briejuusto 0,69
Herne 0,104 Ananas 0,16 Camembertjuusto 1,364
Jääsalaatti 0,046 Appelsiini 0,25 Cheddarjuusto 0,413
Keltasipuli 0,106 Aprikoosi 0,24 Edamjuusto 0,281
Keräkaali, keitetty 0,139 Avokado 0,971 Maito, rasvaton 0,329
Kukkakaali, keitetty 0,508 Banaani 0,26 Raejuusto, 1% rasvaa 0,215
Kurkku 0,178 Hunajameloni 0,128 Sinihomejuusto 1,729
Lanttu 0,155 Karviainen 0,286 Voi 0,11
Maissi, keltainen 0,76 Luumu 0,182 Kerma, 31,3% rasvaa[23] 0,26
Parsa, keitetty 0,161 Mango 0,16 Herajauhe, makea[23] 5,62
Parsakaali, keitetty 0,508 Mansikka 0,34 Jugurtti, 3,3% rasvaa[23] 0,59
Peruna, kuorimaton, uunipaistettu 0,555 Mustaherukka 0,398 Muut
Pinaatti 0,065 Mustikka 0,093 Kananmuna, keitetty 1,398
Porkkana 0,197 Omena 0,061 Rintamaito (ihmisen) 0,011
Punajuuri, keitetty 0,145 Persikka 0,17 Rypsiöljy 0
Selleri 0,186 Päärynä 0,07 Oliiviöljy 0
Siitake, kuivattu 21,879 Vadelma 0,24 Olut, lager 0,058
Tomaatti 0,247 Viinirypäle 0,283 Leivinhiiva, tuore (puristehiiva)[23] 3,50
a: ruuat ovat raakoja eli valmistamattomia ellei toisin mainita. Pitoisuudet ovat keskimääräisiä.

Kemia ja ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihapon OH-ryhmän kohdalla kiraliakeskus, joten se on optisesti aktiivinen ja sillä kaksi enantiomeeriä. Näistä vain D- eli (+)-(R)-pantoteenihappo toimii vitamiinina.[24] (R)-pantoteenihapon CAS-numero on 79-83-4. Rasemaatin CAS on 599-54-2.

(R)-Pantoteenihappo on viskoosi, kellertävä[2] tai väritön hygroskooppinen öljy. Se on hyvin liukoinen veteen ja etanoliin, ja hieman liukoinen dietyylieetteriin. Se on epävakaa happamissa ja emäksisissä liuoksissa,[3] mutta vakaa neutraalissa liuoksessa. Lämmittäminen,[6] UV-valo ja happi edistävät sen hajoamista. Sitä kannattaa säilyttää viileässä ja neutraalissa pH:ssa (pH ~7).[25]

Pantoteenihapolla on hyvin heikko absorbanssimaksimi aallonpituudella 204 nm karbonyylinsä vuoksi.[26] Aine ei fluoresoi.[27]

Suolat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihapon suolat ovat vakaampia kuin pelkkä pantoteenihappo. Siksi suoloja käytetään elintarvikelisänä ja lisäravintoaineissa pelkän hapon sijaan. Useimmin käytetty suola on kalsiumpantotenaatti.[6]

Kalsium-(R)-pantotenaatin (CAS 137-08-6) massa on 476,5 g/mol.[3] Se on valkea ja hajuton jauhe,[6] lievästi hygroskooppinen, kohtalaisen vakaa ilmassa ja valoisassa tilassa. Se on makea ja sillä on hieman kitkerä jälkimaku. Se hajoaa sulamatta 195–196 °C lämpötilassa.[28] Se on hyvin vesiliukoinen (1 g liukenee 2,8 ml vettä 25 °C:ssa),[1] liukoinen glyseroliin, hiukan liukoinen etanoliin ja asetoniin. Sen laimeat vesiliuokset ovat heikosti emäksisiä.[28] Sen tiheys on 1,32 g/ml ja irtotiheys jauheena 0,57–0,67 g/ml.[1]

Natrium-(R)-pantotenaatin (CAS 867-81-2) massa on 241,2 g/mol. Se on hygroskooppinen valkea jauhe, joka hajoaa sulamatta 160–165 °C lämpötilassa. Aine on hyvin liukoinen veteen, hieman liukoinen etanoliin (paremmin kuin kalsiumsuola) ja liukenematon dietyylieetteriin.[3]

Johdannaiset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alla on pantoteenihapon kanssa rakenteeltaan ja nimeltään samankaltaisia aineita. Näistä esimerkiksi (R)-pantenolia ei ole luonnossa, mutta se hapettuu silti ihmisissä ja muissa eläimissä aktiiviseksi B5-vitamiiniksi.[3] Pantenoli on vakaampi kuin pantoteenihappo, jonka vuoksi sitä käytetään joskus B5-vitamiinilisissä.[4]

Valmistus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihappoa valmistetaan teollisesti kemiallisin synteesein. Mikrobimenetelmät ovat kuitenkin kehittyneet lähes kaupallisesti toteuttamiskelpoiselle tasolle.[29] (R)-Pantoteenihapon kalsiumsuolaa valmistetaan reagoimalla esimerkiksi (R)-pantolaktonia ja β-alaniinin kalsiumsuolaa kiehuvassa metanolissa tai etanolissa. Tuote puhdistetaan uudelleenkiteyttämällä ja haihduttamalla.[3]

Toiminta elimistössä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Eliöt käyttävät (R)-pantoteenihappoa koentsyymi A:n (CoA:n) valmistukseen. CoA:lla on omia tehtäviä, mutta sitä myös kulutetaan erilaisten kantajaproteiinien (eng. carrier protein, CP) viimeistelyyn translaation jälkeen 4'-fosfopanteteinyylitransferaasi-entsyymeillä. Näissä CoA:lta siirretään (R)-pantoteenihappo kantajaproteiineihin (R)-4'-fosfopanteteiinina. Tämä liittyy kantajaproteiineihin kovalenttisesti ollen siten niiden prosteettinen ryhmä.[7]

Kantajaproteiinit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kantajaproteiineissa (R)-4'-fosfopanteteiinin tioli (–SH) on vapaa.[7] Se muodostaa väliaikaisia tioesterisidoksia pienten molekyylien kanssa, jotka se siirtää molekyyliltä toiselle (R)-pantoteenihapon taipuisan rungon ansiosta.[6][7] Kantajaproteiineja ovat

Koentsyymi A[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Koentsyymi A

CoA on nimensä mukaisesti koentsyymi eli entsyymeitä avustava molekyyli. Entsyymeissä se siirtää asyyliryhmiä molekyyliltä toiselle asyyli-CoA:na. CoA:n adeniiniosa sitoutuu proteiineihin. (R)-4'-panteteiini taas toimii taipuisana "kätenä", jonka rikkiin asyylit sitoutuvat väliaikaisesti tioestereiksi (eli samalla tapaa kuin kantajaproteiineissa).[6] CoA on osa satoja eri entsyymeitä.[4] Yksi tärkeä esimerkki on sitruunahappokierto, jossa CoA:n siirtämä asyyli on pyruvaatista saatu etikkahappo, eli muodostunut aine on asetyyli-CoA. Kierrossa asetyylin hiiliatomit hapetetaan ilman hapella hiilidioksidiksi. Samalla saadaan soluille ATP:tä.[34]

Imeytyminen ja kuljetus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Imeytyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ruokien pantoteenihaposta valtaosa on sitoutunut koentsyymi A:han tai asyylikantajaproteiiniin. Näistä se irtoaa ohutsuolessa 4'-fosfopanteteiiniksi, jota voi olla myös ruuassa jo valmiiksi.[4] Edeltävien aineiden hydrolyysi tapahtuu suoliston pyrofosfataasien ja fosfataasien toimesta, jolloin muodostuu 4'-fosfopanteteiinin kautta pantetiinia. Tämä hajoaa edelleen pantoteenihapoksi pantotenaasilla (EC-numero 3.5.1.22). Suurissa pitoisuuksissa pantoteenihapon imeytyminen suolistosta tapahtuu passiivisesti, mutta sen tyypillisissä ruokapitoisuuksissa imeytyminen tapahtuu energiaa kuluttavasti kalvoproteiinivälitteisesti.[6]

Ihmisillä pantoteenihapon imeytyminen tapahtuu SMVT-kalvoproteiinin kautta (eng. sodium-dependent multivitamin transporter). Tämän geeni on SLC5A6. Myös biotiini imeytyy SMVT:n avulla. SMVT:t ovat symporttereita ja ottavat pantoteenihappoa (ja biotiinia) sisälle soluihin natriumionien siirtyessä samanaikaisesti sisälle soluun.[35]

Kuljetus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmisillä pantoteenihappo kulkeutuu veriplasmassa vapaana pantoteenihappona, jota punasolut ottavat sisäänsä passiivisella diffuusiolla. Tästä osan ne muuntavat 4'-fosfopantoteeniksi (CAS 5875-50-3) ja pantetiiniksi. Veren pantoteenihaposta valtaosa on punasoluissa. Aikuisen veressä pantoteenihappoa on 1,12–1,96 µg/ml, josta plasmassa on 0,211–1,96 µg/ml. Vanhuksilla pitoisuus voi olla matalampi, noin 0,5–0,7 µg/ml.[4]

Varastoituminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmiskeho ei varastoi ylimäärin pantoteenihappoa. Aineen pitoisuudet eivät silti juuri muutu kehossa rajoitettaessa sen saantia ravinnosta, sillä keho kierrättää ainetta tehokkaasti. Ihmisillä pantoteenihappo on kertyneenä kehoon pääosin koentsyymi A:n muodossa. Aikuisella on maksassa noin 28 mg pantoteenihappoa sen eri muodoissa. Ainetta on paljon myös lisämunuaisissa, munuaisissa, aivoissa, sydämessä ja kiveksissä. Sydän- ja maksasoluissa aineesta vastaavasti 95% ja 70% on mitokondrioissa.[4]

Hajotus ja erittyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmisillä pantoteenihappo erittyy pääosin virtsassa pantoteenihappona (noin 0,8–8,4 mg/vrk) ja 4'-fosfopanteteiinina. Muita hajoamistuotteita ei tiedetä olevan. Noin 15% päivittäin saadusta pantoteenihaposta normaaliannoksin hapettuu energiaksi, eli osa aineesta poistuu hengitysilman hiilidioksidina.[4]

Muu biokemia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Biosynteesi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähes kaikki kasvit, bakteerit ja arkit pystyvät tekemään pantoteenihappoa. Ne tekevät sitä pääosin liittämällä pantoiinihappoja ja β-alaniineihin amidisidoksin.[6] Reaktioreitti on alla.

Pantoteenihapon biosynteesi.[36]

α-Ketovaleraattia eli 3-metyyli-2-oksobutanoaatin anioneja (CAS-numero 1821-02-9) muodostuu (R)-2,3-dihydroksi-isovaleraatista dihydroksihappodehydrataasilla (EC-numero 4.2.1.9) tai L-valiinista BCAT-entsyymillä (EC 2.6.1.42). Kumpi näistä reiteistä on pääasiallinen, riippuu eliöstä.[36]

α-Ketovaleraattiin liittyy hydroksimetyyli (-CH2OH) 3-metyyli-2-oksobutanoaattihydroksimetyylitransferaasilla (EC 2.1.2.11):[36][6]

α-ketovaleraatti + CH2-tetrahydrofolaatti2-dehydropantoaatti + tetrahydrofolaatti

2-Dehydropantoaatti eli pantoiinihapon anioni (CAS 470-30-4) pelkistyy 2-dehydropantoaatti-2-reduktaasilla (EC 1.1.1.169):[36][6]

2-dehydropantoaatti + NADPH → (R)-pantoaatti + NADP+

(R)-pantoaatti eli pantoiinihappoanioni (CAS 1112-33-0) liittyy β-alaniiniin pantoaatti-beeta-alaniiniligaasilla (EC 6.3.2.1), jolloin muodostuu (R)-pantoteenihappoanioni:[36][6]

(R)-pantoaatti + β-alaniini + ATP → (R)-pantotenaatti + AMP + PPi

β-alaniinia syntyy kun L-aspartaatti dekarboksyloituu aspartaatti-1-dekarboksylaasilla (EC 4.1.1.11):[36][6]

L-aspartaatti → β-alaniini + CO2

Antagonistit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pantoteenihapolla on antagonisteja, jotka estävät sen toimintaa eri tavoin – esimerkiksi ottaen sen paikan entsyymeissä, mutta suorittamatta sen toimintoja.[4] Eräs antagonisti on ω-metyylipantoteenihappo, jossa on pantoteenihapon hydroksimetyyliin (–CH2OH) liittynyt metyyli (–CH(CH3)OH).[37] Aine estää pantototenaattikinaasin (EC 2.7.1.33) toimintaa, jolloin pantoteenihappo ei fosforyloidu 4'-fosfopanteteiiniiksi ja muunnu edelleen koentsyymi A:ksi. Muita antagonisteja ovat destio-CoA, jossa koentsyymi A:n tioli on korvautunut OH-ryhmällä, ja hopantoteenihappo (CAS 18679-90-8), jossa (R)-pantoteenihapon β-alaniini on korvautunut GABA:lla – ketjussa on siis amidisidoksen jälkeen ylimääräinen metyleeni (–CH2–).[4]

Nimet ja historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

1930 kesäkuussa L. C. Norris ja A. T. Ringrose saivat ruokintakokeissaan aikaan kananpojilla osin pellagran tapaisia oireita, kuten rupista ihottumaa jaloissa ja päässä. He esittivät oireiden johtuvan jonkin tuntemattoman vitamiinin puutteesta – jonkin muun kuin tuolloin vielä osin tuntemattomien "B2- eli G-vitamiinin" tai pellagraa ehkäisevän "P-P-tekijän" puutteesta. Nämä tunnetaan nykyään vastaavasti nimillä riboflaviini ja niasiini.[38][39] 1939 puuttuva aine varmentui pantoteenihapoksi.[40]

1930 joulukuussa yhdysvaltalainen Roger John Williams (1893–1988) esitti hiivankasvatuskokeidensa pohjalta olevan olemassa toistaiseksi tuntematon hiivojen kasvuun vaikuttava B-vitamiini.[41][42] 1933 jatkotutkimuksissa R. J. Williams ja kollegat eristivät pantoteenihapon epäpuhtaana tutkiessaan hiivojen kasvuun vaikuttavia ravintoaineita. He tunnistivat aineen olevan muun muassa karboksyylihappo. He myös nimesivät aineen: pantoteenihappo tulee kreikan sanasta pantothen (πάντοθεν), joka tarkoittaa "kaikkialta", sillä he arvelivat kokeidensa pohjalta ainetta löytyvän lähes kaikkialta luonnosta. He eristivät ainetta homeesta, naudan maksasta ja kananmunan valkuaisesta.[43][44]

1940 R. J. Williams ja Randolph T. Major (1901–1976) syntetisoivat ensimmäisinä pantoteenihapon.[45][46][47]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • GF Combs et al: The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health. 3. painos. Elsevier Academic Press, 2008. ISBN 9780121834937.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c Scientific Opinion on the safety and efficacy of pantothenic acid (calcium D-pantothenate and D-panthenol) as a feed additive for all animal species based on a dossier submitted by Lohmann Animal Health: Pantothenic acid for all animal species. EFSA Journal, marraskuu 2011, 9. vsk, nro 11, s. 2409. doi:10.2903/j.efsa.2011.2409. Artikkelin verkkoversio.
  2. a b S Budavari, M O'Neil, A Smith: The Merck index, s. 434. 12. painos. Chapman & Hall Electronic Pub. Division, 2000. ISBN 9781584881292.
  3. a b c d e f M Eggersdorfer et al: ”Vitamins”, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, s. 123-130. American Cancer Society, 2000. ISBN 9783527306732. Teoksen verkkoversio.
  4. a b c d e f g h i j k l m n o p q r Combs, s. 346-351
  5. a b Pantothenic Acid Drugs.com. Viitattu 13.3.2019.
  6. a b c d e f g h i j k l m n o p q r J Zempleni et al: Handbook of vitamins, s. 290-304. 4. painos. Taylor & Francis, 2007. ISBN 9780849340222.
  7. a b c d e MA Marahiel, R Finking, HD Mootz: 4′-Phosphopantetheine Transfer in Primary and Secondary Metabolism of Bacillus subtilis. Journal of Biological Chemistry, 5.10.2001, 276. vsk, nro 40, s. 37289–37298. PubMed:11489886. doi:10.1074/jbc.M103556200. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  8. Suomalaiset ravitsemussuositukset 2014. 5. painos. Valtion ravitsemusneuvottelukunta, 2018. ISBN 9789524538015. Teoksen verkkoversio.
  9. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for pantothenic acid. EFSA Journal, 2014, 12. vsk, nro 2, s. 2. doi:10.2903/j.efsa.2014.3581. ISSN 1831-4732. Artikkelin verkkoversio.
  10. Institute of Medicine (US) Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Institute of Medicine (US) Subcommittee on Interpretation and Uses of Dietary Reference Intakes: Using the Adequate Intake for Nutrient Assessment of Groups. National Academies Press, 2000. Teoksen verkkoversio (viitattu 19.3.2019).
  11. a b Dietary Reference Values for nutrients Summary report. EFSA Supporting Publications, joulukuu 2017, 14. vsk, nro 12, s. 72, 74. doi:10.2903/sp.efsa.2017.e15121. Artikkelin verkkoversio.
  12. Overview on Tolerable Upper Intake Levels as derived by the Scientific Committee on Food (SCF) and the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) (pdf) EFSA. 2018. Viitattu 6.3.2019.
  13. AL Welsh: Lupus erythematosus: Treatment by Combined Use of Massive Amounts of Panthothenic Acid and Vitamin E. A.M.A. Archives of Dermatology and Syphilology, 1.8.1954, 70. vsk, nro 2, s. 181–198. doi:10.1001/archderm.1954.01540200041004. ISSN 0096-5979. Artikkelin verkkoversio.
  14. PC Fry, HM Fox, HG Tao: Metabolic response to a pantothenic acid deficient diet in humans. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 1976, 22. vsk, nro 4, s. 339–346. PubMed:1011047. ISSN 0301-4800. Artikkelin verkkoversio.
  15. a b C Gopalan: The 'Burning-Feet' Syndrome. The Indian Medical Gazette, tammikuu 1946, 81. vsk, nro 1, s. 22–26. PubMed:21025573. ISSN 0019-5863. Artikkelin verkkoversio.
  16. a b DJ Lanska: The Discovery of Niacin, Biotin, and Pantothenic Acid. Annals of Nutrition and Metabolism, 2012, 61. vsk, nro 3, s. 246–253. PubMed:23183297. doi:10.1159/000343115. ISSN 0250-6807. Artikkelin verkkoversio.
  17. SW Bibile et al: Pantothenol and the burning feet syndrome. The British Journal of Nutrition, 1957, 11. vsk, nro 4, s. 434–439. PubMed:13489153. doi:10.1079/BJN19570065. ISSN 0007-1145. Artikkelin verkkoversio.
  18. MA Kurian, SJ Hayflick: Pantothenate Kinase-Associated Neurodegeneration (PKAN) and PLA2G6-Associated Neurodegeneration (PLAN): Review of Two Major Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation (NBIA) Phenotypes. International review of neurobiology, 2013, 110. vsk, s. 49–71. PubMed:24209433. doi:10.1016/B978-0-12-410502-7.00003-X. ISSN 0074-7742. Artikkelin verkkoversio.
  19. Combs, s. 332
  20. Combs, s. 450-451
  21. Combs, s. 449
  22. Combs, s. 528-560
  23. a b c d e f ME Ensminger et al: The concise encyclopedia of foods & nutrition, s. Ensminger, "Chapter 6 F". CRC Press, 1995. ISBN 9780849344558.
  24. Combs, s. 56-57
  25. Combs, s. 62
  26. S Fanali et al: ”Analysis of Vitamins by Liquid Chromatography”, Liquid chromatography: applications, s. 484. Elsevier Science, 2013. ISBN 9780124158061. doi:10.1016/C2010-0-68910-3.
  27. Combs, s. 39
  28. a b The Merck index, s. 255. 12. painos. Chapman & Hall Electronic Pub. Division, 2000. ISBN 9781584881292.
  29. CG Acevedo-Rocha et al: Microbial cell factories for the sustainable manufacturing of B vitamins. Current Opinion in Biotechnology, 2019, 56. vsk, s. 18-29. doi:10.1016/j.copbio.2018.07.006. Artikkelin verkkoversio.
  30. B Shen: Polyketide biosynthesis beyond the type I, II and III polyketide synthase paradigms. Current Opinion in Chemical Biology, huhtikuu 2003, 7. vsk, nro 2, s. 285–295. PubMed:12714063. doi:10.1021/bk-2007-0955.ch011. ISSN 1367-5931. Artikkelin verkkoversio.
  31. RD Süssmuth, A Mainz: Nonribosomal Peptide Synthesis-Principles and Prospects. Angewandte Chemie International Edition, 21.3.2017, 56. vsk, nro 14, s. 3770–3821. doi:10.1002/anie.201609079. ISSN 1433-7851. Artikkelin verkkoversio.
  32. KE Bushley, BG Turgeon: Phylogenomics reveals subfamilies of fungal nonribosomal peptide synthetases and their evolutionary relationships. BMC Evolutionary Biology, 26.1.2010, 10. vsk, nro 26. PubMed:20100353. doi:10.1186/1471-2148-10-26. ISSN 1471-2148. Artikkelin verkkoversio.
  33. JR Lai, A Koglin, CT Walsh: Carrier Protein Structure and Recognition in Polyketide and Nonribosomal Peptide Biosynthesis. Biochemistry, 1.12.2006, 45. vsk, nro 50, s. 14869–14879. doi:10.1021/bi061979p. ISSN 0006-2960. Artikkelin verkkoversio.
  34. DL Nelson, MM Cox: Lehninger principles of biochemistry, s. 530. 5. painos. W.H. Freeman, 2008. ISBN 9780716771081. Teoksen verkkoversio.
  35. M Quick, L Shi: The Sodium/Multivitamin Transporter (SMVT): a Multipotent System With Therapeutic Implications. Vitamins and hormones, 2015, 437. vsk, nro 98, s. 63–100. PubMed:25817866. doi:10.1016/bs.vh.2014.12.003. ISSN 0083-6729. Artikkelin verkkoversio.
  36. a b c d e f R Leonardi, S Jackowski: Biosynthesis of Pantothenic Acid and Coenzyme A. EcoSal Plus, huhtikuu 2007, 2. vsk, nro 2. PubMed:26443589. doi:10.1128/ecosalplus.3.6.3.4. ISSN 2324-6200. Artikkelin verkkoversio.
  37. WB Bean et al: Pantothenic acid deficiency induced in humans subjects. Journal of Clinical Investigation, heinäkuu 1955, 34. vsk, nro 7 Pt 1, s. 1073–1084. PubMed:14392222. doi:10.1172/JCI103156. ISSN 0021-9738. Artikkelin verkkoversio.
  38. AT Ringrose, LC Norris: The Occurrence of a Pellagrous-Like Syndrome in Chicks. Science, 20.6.1930, 71. vsk, nro 1851, s. 643–643. PubMed:17839940. doi:10.1126/science.71.1851.643. ISSN 0036-8075. Artikkelin verkkoversio.
  39. Combs, s. 23-29
  40. LC Norris, GF Heuser, MB Gillis: The Need for Pantothenic Acid and an Unidentified Factor in Reproduction in the Domestic Fowl. The Journal of Nutrition, 1.2.1942, 23. vsk, nro 2, s. 153–163. doi:10.1093/jn/23.2.153. ISSN 0022-3166. Artikkelin verkkoversio.
  41. RJ Williams, EM Bradway: The further fractionation of yeast nutrilites and their relationship to vitamin b and wildiers' “bios”. Journal of the American Chemical Society, helmikuu 1931, 53. vsk, nro 2, s. 783–789. doi:10.1021/ja01353a051. ISSN 0002-7863. Artikkelin verkkoversio.
  42. FF Nord, CH Werkman: ”The chemistry and biochemistry of pantothenic acid”, Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, s. 255. Wiley, 1943. ISBN 9780470122488. Teoksen verkkoversio.
  43. RJ Williams et al: “Pantothenic Acid,” A Growth Determinant of Universal Biological Occurrence. Journal of the American Chemical Society, heinäkuu 1933, 55. vsk, nro 7, s. 2912–2927. doi:10.1021/ja01334a049. ISSN 0002-7863. Artikkelin verkkoversio.
  44. DR Davis, ML Hackert, LJ Reed: Roger J. Williams 1893-1988 (pdf) 2008. National academy of sciences. Arkistoitu 12.9.2015.
  45. Randolph T. Major, Roger J. Williams: The Structure of Pantothenic Acid. Science, 8.3.1940, 91. vsk, nro 2358, s. 246–246. PubMed:17831185. doi:10.1126/science.91.2358.246. ISSN 0036-8075. Artikkelin verkkoversio.
  46. GD Novelli: Metabolic functions of pantothenic acid. Physiological Reviews, lokakuu 1953, 33. vsk, nro 4, s. 525–543. PubMed:13100068. doi:10.1152/physrev.1953.33.4.525. ISSN 0031-9333. Artikkelin verkkoversio.
  47. Vitamin B Complex American Chemical Society. Arkistoitu 7.7.2017. Viitattu 17.3.2019.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]