Vitamin B5 Asam Pantotenat

Sejarah Ringkas Ditemukannya Vitamin B5

Pada tahun 1936, ahli biokimia Amerika Thomas Jukes yang bekerja di Universitas California untuk menentukan hubungan antara vitamin B kompleks, menemukan zat dalam hati dan dedak padi yang tidak diserap oleh Fuller’s earth dari larutan asam yang dia namakan 'faktor filtrat'. Kekurangan 'faktor filtrat' menyebabkan dermatitis pada anak ayam dan mengganggu pertumbuhan tikus.

Isolasi awal asam pantotenat (vitamin b5) dilakukan oleh Williams dan rekannya pada tahun 1939 menghasilkan 3 g asam pantotenat yang tidak murni (sekitar 40% murni) dari 250 kg hati domba. Seperti halnya dengan biotin, struktur asam pantotenat ditentukan dengan degradasi dan sintesis bertahap. Akhirnya, sintesis asam pantotenat dicapai pada tahun 1940 oleh ahli biokimia Amerika Karl Folkers (1906–1997) dan rekannya.

R. J. Williams menciptakan nama dari kata Yunani panthos, yang diterjemahkan sebagai "di mana-mana." Molekul tersebut diberi nama sesuai dengan khas keberadaannya yang tersebar luas dalam makanan. 

Metabolisme Vitamin B5

Asam pantotenat digunakan dalam CoA dan acyl carrier protein (ACP) yang masing-masing membawa dan mentransfer gugus asetil dan asil. CoA adalah kofaktor penting dalam oksidasi asam lemak, pemanjangan lipid, dan sintesis asam lemak. Molekul CoA terlibat dalam produksi banyak metabolit sekunder seperti senyawa yang mengandung poliisoprenoid (dolichol, ubiquinone, squalene, dan kolesterol), molekul steroid (hormon steroid, vitamin D dan asam empedu), senyawa asetat (turunan asetil dari gula amino [N-asetilglukosamin]), neurotransmiter (N-asetilserotonin, asetilkolin), dan prostaglandin dan senyawa mirip prostaglandin. Biosintesis fosfolipid (fosfatidilkolin, etanolamin, serin, inositol, kardiolipin), serta plasmalogen, sfingenin, dan ceramide. 

ACP terlibat dalam sintase asam lemak, sintase poliketida, sintesis lisin, dan enzim sintase peptida nonribosom. Sebagian besar tumbuhan dan mikroorganisme melaksanakan biosintesis asam pantotenat dengan menggabungkan asam pantoat secara enzimatis dengan ß-alanin. Mamalia kekurangan enzim untuk step sehingga tidak dapat mensintesis asam pantotenat. 

Jalur Sintesis CoA (sumber asli sciencedirect)

Pada mamalia, sintesis CoA dan ACP endogen dapat dimulai dengan asam pantotenat. Jalur biosintesis dimulai dengan reaksi fosforilasi yang dikatalisis oleh enzim pantotenat kinase (juga disebut kinase asam pantotenat) yang menghasilkan pembentukan asam 4'-fosfopantotenat (4'-PPA). Langkah selanjutnya adalah reaksi kondensasi dengan sistein, menghasilkan sistein 4'-fosfopantotenoil. Ketidakhadiran molekul sistein akan membuat 4'-PPA terakumulasi, menunjukkan bahwa tidak adanya sistein sebagai substrat merupakan faktor pembatas dalam biosintesis metabolit asam pantotenat. 4'-Phosphopantetheine (4'-PP) kemudian dibentuk oleh reaksi dekarboksilasi. Reaksi dari langkah enzimatik ini juga ditingkatkan dengan ketersediaan protein senyawa sulfhidril seperti sistein. Dua langkah terakhir dalam sintesis CoA melibatkan penambahan gugus adenosil yang diturunkan dari ATP dan fosforilasi molekul ini. Reaksi enzimatisnya membutuhkan magnesium sebagai kofaktor. 

Kekurangan asam pantotenat pada manusia jarang terjadi, tetapi induksinya menyebabkan depresi dan kelelahan. Seperti kebanyakan vitamin yang larut dalam air (water soluble) lainnya, mamalia tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis asam pantotenat sehingga harus memperoleh vitamin dari sumber eksogen melalui absorpsi usus. Usus mendapatkan dua sumber asam pantotenat, yaitu makanan dan bakteri. Asam pantotenat makanan terutama ada dalam bentuk CoA, yang dihidrolisis menjadi asam pantotenat bebas di lumen usus sebelum diserap. Mekanisme absorpsi asam pantotenat di usus halus melibatkan sistem Na+ dependent yang dimediasi oleh carrier yang sama yang mengangkut biotin. 

Kimiawi Vitamin B5

Struktur kimia asam pantotenat terdiri dari asam pantoat dan β - alanin yang terikat pada ikatan amida. Asam pantotenat murni merupakan cairan berwarna kuning yang larut dalam air dan kental. Molekul ini stabil pada pH netral, tetapi mudah dihancurkan oleh asam, alkali, dan panas. Kalsium pantothenate, zat kristal berwarna putih, tidak berbau, adalah bentuk asam pantotenat yang biasanya ditemukan dalam suplemen vitamin komersial karena memiliki stabilitas yang lebih besar daripada asam pantotenat murni. 

Sebagian besar asam pantotenat dalam makanan hadir sebagai komponen CoA atau 4-‘PP. Untuk dapat diserap, zat ini harus dihidrolisis terlebih dahulu. Proses ini terjadi di lumen usus oleh aktivitas berurutan dua hidrolase, pirofosfatase dan fosfatase, dengan pantetheine sebagai produknya. Pantetheine diserap secara langsung atau dimetabolisme lebih lanjut menjadi asam pantotenat oleh hidrolase usus, pantetheinase. Setelah penyerapan, asam pantotenat memasuki sirkulasi yang diambil oleh sel dengan cara yang mirip dengan penyerapan usus. 

Pentingkah Molekul CoA Bagi Tubuh?

Secara ringkas CoA memiliki fungsi yang luas didalam tubuh kita. Fungsi tersebut diantaranya sebagai berikut: 

• Asilasi protein
• Asetilasi internal protein
• Asetilasi N-terminal protein
• Transfer unit C2 yang dilepaskan dalam oksidasi-b asam lemak dan degradasi oksidatif asam amino
• Transfer unit C2 diperlukan untuk sintesis asam lemak
• Pengenalan unit C2 dalam siklus asam trikarboksilat
• Transfer asam lemak yang dibutuhkan untuk sintesis trigliserida dan fosfolipid
• Sintesis senyawa turunan isoprenoid
• Sintesis hemoglobin, sitokrom, asetilkolin, taurin, dan gula asetat

Sumber Rujukan

Encyclopedia of Gastroenterology (9780080547787)
Alternative Medicine Review, Vol 16, Num 3
10.1016/B978-0-08-100596-5.01071-4
10.1159/000343115