Юрий Буланов - Питание мышц
У пантотеновой кислоты имеется множество производных, таких, как пантотенамид (амид пантотеновой кислоты), пантенол, который является спиртом и который тоже заслуживает отдельного рассмотрения. Интересно, что для микробов пантенол является антивитамином, но для животных, наоборот, он является витамином с очень высокой витаминной активностью. Из других производных большое значение имеет такое соединение пантотеновой кислоты как пантетеин. В виде пантетеина пантотеновая кислота входит в состав кофермермента А. Мы, рассмотрим, отдельно и это соединение, которое выполняет в организме совершенно особую роль, которую можно сравнить по ее значимости разве что с той ролью, которую выполняет в организме ATФ. А может быть даже и сравнения такого проводить нельзя, столь велико значения в организме кофермента А.
Кофермент А, его еще иногда называют коэнзимом А (КоА) безусловно, является самым важным производным пантотеновой кислоты. Именно в этой форме пантотеновая кислота и выполняет свою роль в обмене веществ. На долю кофермента А приходится большая часть пантотеновой кислоты, присутствующей в тканях. В химическом отношении кофермент А представляет собой нуклеотид 3-фосфат-аденазил-(5–4) — дифосфо-(3,3-диметил-2,4-диоксибутирил)-β-аланин-β-цистамид.
Кофермент А имеет 3 богатые энергией фосфорные связи, так же как и АТФ. В цикле Кребса многие соединения окисляются только после того, как пройдут стадию превращения в комплекс с коферментом А. Кофермент А содержит так же в качестве составной части аминокислоту аланины, аденозин и нуклеотидный остаток.
Распространение пантотеновой кислоты в природе: Пантотеновая кислота, как уже говорилось, в природе распространена исключительно широко. Она синтезируется зелеными растениями и микроорганизмами: дрожжами, многими бактериями, в том числе кишечной флорой млекопитающих, грибками. Животные ткани неспособны к синтезу пантотеновой кислоты, но синтезируют из нее коэнзим (кофермент) А. Пантотеновая кислота содержится практически во всех продуктах животного и растительного происхождения. Особенно богаты ею печень животных, почки, яичный желток, икра, мясо. Из овощей более богаты пантотеновой кислотой цветная капуста, картофель, помидоры. Очень высокая концентрация пантотеновой кислоты в маточном молочке пчел (апилак) и составляет до 50 мг%, пивных дрожжах -14-35 мг%.
Данные о содержании пантотеновой кислоты в различных продуктах представлены в нижеследующей таблице (Ефремов В.В.)
Как видим, достаточно большое количество пантотеновой кислоты в качестве витамина можно получить при разнообразном и адекватном питании. Я не зря пишу здесь в качестве витамина. Ведь существует еще и мегавитаминная терапия, когда какой-либо витамин назначается в очень больших количествах. Он перестает выполнять одни только витаминные функции и начинает выполнять фармакологические функции лекарства.
В основном пантотеновая кислота поступает в организм человека и животных с пищей. Кроме того, в кишечнике млекопитающих и человека происходит синтез пантотеновой кислоты кишечной микрофлорой, особенно колибактериями. Проблем кишечной микрофлоры мы еще будем касаться подробно в следующей статье «Микробы — друзья и микробы — враги». Если очень тщательно измерить баланс пантотеновой кислоты, то выясняется, что выведение пантотеновой кислоты с мочой и калом намного превосходит ее потребление с пищей. Отсюда становится понятной роль нормальной кишечной микрофлоры в синтезе пантотеновой кислоты. Бактерии Е, Coli, синтезирующие пантотеновую кислоту в живом высушенном виде находятся в таком бактериальном препарате, как «колибактерин». Он вполне может быть использован для нормализации баланса пантотеновой кислоты в организме.
Содержание пантотеновой кислоты в сыворотке крови человека составляет от 50 до 100 мкг%.
Еще раз повторим, что основная роль пантотеновой кислоты заключается в том, что она входит в кофермент А. Этот кофермент играет фундаментальную роль в обмене веществ. Ни одна реакция в живом организме не может произойти без его участии.
Окисление и биосинтез жирных кислот, окисление кетоновых тел[18], цикл Кребса — «энергетический котел» митохондрий, дающий нам самое большое количество энергии, биосинтез стероидов (в том числе и тестостерона), нейтральных жиров, фосфолипидов (!), порфиринов, синтез ацетилхолина (!), ацилирование ароматических аминов, глюкозамина, синтез гипнуровой кислоты[19], реакции фосфорилирования и образования АТФ и других макроэргических фосфатов — вот далеко неполный перечень того, в чем участвует кофермент А. Связано это с тем, что КоА осуществляет в организме реакции ацитилирования (присоединения ацильных остатков) и переацитилирование — перенос уксусной кислоты от одного соединения к другому.
Надо заметить, что даже при нормальном содержании в организме пантотеновой кислоты, содержание кофермента А в организме снижается при белковом голодании. Поэтому клиническое и спортивное применение пантотената всегда должно сопровождаться полноценным белковым питанием.
Кофермент А богат фосфорными связями, легко способными отдавать энергию. Это делает кофермент А универсальным источником энергии в организме, который лишен избирательности, какой, обладает, например, АТФ. Если АТФ может использовать только в строго определенных реакциях, то кофермент А дает энергию тем реакциям, которым она в данным момент нужнее всего. При конденсации КоА со щавелегоуксусной кислотой образуется лимонная кислота, которая окисляется в цикле Кребса, а цикл Кребса, напомню вам, является самым большим по количество вырабатываемой энергии циклом организма и протекает на внутренней мембране митохондрий. Вся энергия, образующаяся при ином, запасается в виде АТФ.
Многие серьезно настроенные авторы считают, что кофермент А занимает центральное положение, в обмене веществ, и приводят тому очень серьезные доказательства. Попробуем изобразить это в виде схемы (Смирнов М.И.)
Все мы знаем, что самое большое количество энергии заключено в жирных кислотах. Жирные кислоты, однако, чрезвычайно плохо окисляются, помимо того, что они просто плохо проникают и клетки. Использование жирных кислот в качестве основного источника энергии требует многих лет тренировки и высокой спортивной квалификации. Основным же источником энергии в организме были и остается глюкоза, и, в первую очередь, в силу своей легкой окисляемости. Мало кто знает, однако, что с помощью обычного витамина легко можно активизировать как проникновение жирных кислот в клетку, так и их окисление. Речь идет не о широко рекламируемом карнитине[20], а о самом обычном пантотенате кальция, который за гроши мы можем купить в соседней аптеке.
Ацетилкоэнзил А активизирует жирные кислоты. В начале ацетил КоА связывается с жирной кислотой, а потом это соединение претерпевает ряд превращений. Не будем загружать вас формулами. Скажем только, что длинная молекула жирной кислоты «кочует» из одного кофермента А к другому, каждый раз укорачиваясь на один остаток. И этот остаток легко проникает в митохондрии, окисляясь там, в цикле Кребса и выделяя энергии намного больше, чем выдает глюкоза.
Из избытка кофермента А[21] в организме идет биосинтез жирных кислот в цитоплазме клеток. Эти жирные кислоты имеют одну особенность. При малейшем дефиците энергии в организме они легко, в отличие от обычных жирных кислот окисляются, поставляя организму необходимую энергию.
Мы уже знаем, что при дефиците глюкозы соревновательная нагрузки, круговые тренировки и т. д., этот дефицит восполнить очень трудно. Ведь организм в состоянии перегрузок плохо воспринимает энергию, введенную извне. О фосфорилированных углеводах и невозможности организма воспринять простую глюкозу во время больших физических нагрузок мы с вами уже говорили и не один раз.
Окисление жирных кислот при дефиците углеводов идет не полностью и только до стадии кетоновых тел: ацетон, ацетоуксусная кислота, (β-оксимасляная кислота и т. д. Так вот, вмешательство ацетил-КоА помогает решить эту проблему, более полно окисляя в жирные кислоты и избавив организм от одного из активных токсинов усталости.
Ацетил-КоА принимает участие в окислении пировиноградной кислоты, которая также является одним из «токсинов усталости». Кофермент А как бы «включает» пировиноградную кислоту в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса), где она подвергается полному окислению с образованием АТФ. Бесперебойная работа по превращению пировиноградной кислоты — это единственный источник снабжения энергией для очень многих тканей. К тому же, не будем забывать, что пировиноградная кислота — это один из основных «токсинов усталости» и устранение пировиноградной кислоты из окисления в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса) направляет ее на путь превращения молочной кислоты. А уж что такое молочная кислота, я думаю, никому объяснять не надо.
