Pantothensäure (Vitamin B5) – Ernährungstherapeutische Aspekte

Funktion als Coenzym A

Pantothensäure ist Bestandteil des Coenzym A (CoA-SH). Der vorliegende Schwefelwasserstoff in CoA-SH stammt von der Aminosäure Cystein. Coenzym A dient der Aktivierung von Stoffwechselmetaboliten. Durch Anlagerung an die SH-Gruppe entsteht energiereicher Thioester. Der bedeutendste Thioester ist Azetyl-CoA.

Azetyl-CoA sorgt für die Verknüpfung von verschiedenen Stoffwechselwegen

• Abbau von Kohlenhydraten, Fetten und Aminosäuren
• Bildung von Cholesterin, Fettsäuren und Steroidderivaten

Coenzym A dient ebenso der Aktivierung von Azyl-Derivaten

• Aktivierung langkettiger Fettsäuren durch Thiokinasen bei der Triglyzerid- oder Phospholipidbiosynthese oder zur Beta-Oxidation
• Bildung von Succinyl-CoA im Zitratzyklus
• Aktivierung der Benzoesäure zur Bildung von Hippursäure (Glycin + Benzoat)
• Aktivierung von Gallensäuren zur Konjugation mit Glycin oder Taurin

Bildung von Fetten

Pantothensäure ist Bestandteil von 4′-Phosphopantethein, dem Coenzym der Fettsäuresynthase. 4′-Phophopantethein liefert die SH-Gruppe für die Bindung von Malonyl-CoA und ist wichtiger Ausgangspunkt der Fettsäuresynthese.

Bildung des roten Blutfarbstoffs

Succinyl-CoA ist im ersten Schritt der Hämsynthese eingebunden. Die Synthese von Delta-Aminolävulinsäure erfolgt aus Succinyl-CoA und Glycin. Häm ist ein eisenhaltiger Porphyrinkomplex und befindet sich als prosthetische Gruppe in bestimmten Proteinen. Die wichtigsten davon abgeleiteten Hämoproteine sind:

• Hämoglobin
• Myoglobin
• Zytochrome der mitochondrialen Atmungskette
• arzneimittelabbauende Systeme – P450

Vorkommen

Pantothensäure liegt in der Nahrung in gebundener Form als Coenzym A vor. Dieses ist in fast allen Lebensmitteln in geringen Mengen enthalten. Gute Quellen sind Leber, Muskelfleisch, Fisch, Milch, Vollkornerzeugnisse (auf Roggenbasis) und Hülsenfrüchte. 

Beeinflussung der Bioverfügbarkeit

Eine wesentliche Beeinflussung der Bioverfügbarkeit von Pantothensäure ist nicht bekannt.  

Bedarf

Die sichere Zufuhr für Erwachsene liegt bei 6 mg täglich (DGE). Der tatsächliche Bedarf liegt wahrscheinlich etwas darunter. 

Mangelerscheinungen

Mangelerscheinungen aufgrund einer ungenügenden Zufuhr sind nicht bekannt. Ausgeprägte Mangelzustände können durch einseitige Diätformen, Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts oder die Aufnahme von Antagonisten auftreten. Zu den typischen Symptomen zählen unter anderem Schlafstörungen, leichte Ermüdbarkeit und Apathie, Gangstörungen, Kopfschmerzen sowie Übelkeit oder Muskelkrämpfe.

Symptomatik 

• leichte Ermüdbarkeit und Apathie
• Schlafstörungen
• wankender Gang
• Kopfschmerzen
• Übelkeit
• Ataxie
• Tremor in den Händen
• Muskelkrämpfe und gesteigerte Reflexe

Hypervitaminose/ Toxizität

Hypervitaminosen sind nicht bekannt. 

Interaktionen

Es sind einige Wechselwirkungen zwischen Pantothensäure und Medikamenten sowie anderen Nährstoffen bekannt. Insbesondere Thiamin (Vitmain B1) und Riboflavin (Vitamin B2) beeinflussen die Ausscheidung und Serumkonzentration von Pantothensäure. Zudem führt ein gesteigerter Alkoholkonsum zum Verlust von Pantothensäure.

Azetyl-CoA reagiert mit Arzneimitteln, die zu ihrer Ausscheidung in der Leber azetyliert werden müssen, wie beispielsweise Sulfonamide. Es trägt somit zur Entgiftung von Arzneimitteln bei. 

Chemie und Eigenschaften

Pantothensäure steht für die biologisch wirksame Verbindung (R)-N-2,4-dihydroxy-3,3-dimethyl-1-oxobutyl-Beta-Alanin. Über die Nahrung zugeführte Pantothensäure liegt überwiegend in gebundener Form vor. Im Magen-Darm-Trakt wird diese freigesetzt und anschließend im Darm aufgenommen. Via Blut und Lymphe gelangt das Protein-gebundene Vitamin zu den Zielorganen. Für Pantothensäure ist mengenmäßig kein bedeutender Speicher vorhanden.

Pantothensäure steht für die biologisch wirksame Verbindung (R)-N-2,4-dihydroxy-3,3-dimethyl-1-oxobutyl-Beta-Alanin. Hierbei handelt es sich um ein Kondensationsprodukt aus der amidartigen Verknüpfung von (R)-Pantoinsäure und der nichtproteinogenen Aminosäure Beta-Alanin.

Internationale Einheit: 1 mg Pantothensäure = 1,087 mg Kalziumpanthothenat bzw. 1.100 mg Natriumpanthothenat

Eigenschaften: wasserlöslich; hitzeempfindlich; in sauren oder alkalischen Lösungen kommt es zur Spaltung der Amidbindung

Stoffwechsel

Über die Nahrung zugeführte Pantothensäure liegt überwiegend in gebundener Form vor. Im Magen-Darm-Trakt wird diese freigesetzt und anschließend im Darm aufgenommen. Via Blut und Lymphe gelangt das Protein-gebundene Vitamin zu den Zielorganen.

Für die Aufnahme in die Leber und das Fettgewebe sorgt ein aktiver natriumabhängiger Transportmechanismus. Im Zielgewebe erfolgt dann eine intrazelluläre Umwandlung in die aktiven Formen. Hieraus entstehen 4′-Phopshopantethein und Coenzym A.

Die Synthese zum Coenzym A erfolgt über verschiedene Stufen: 

• eine ATP-abhängige Phosphorylierung
• eine ATP-abhängige Kopplung mit Cystein
• eine Decarboxylierung zum 4′-Phopshopantethein
• eine Verknüpfung mit 5’AMP sowie eine ATP-abhängige Phosphorylierung am C-3-Atom der Ribose

Für Pantothensäure ist mengenmäßig kein bedeutender Speicher vorhanden.

Die Ausscheidung erfolgt über den Urin. 1 bis 7 mg pro Tag werden in Form von freier Pantothensäure sowie 4´-Phospho-Pantothensäure ausgeschieden.