бета- ситостерин
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Стигмаст-5-ен-3β-ол | |
| Систематическое название ИЮПАК (1 R ,3a S ,3b S ,7 S ,9a R ,9b S ,11a R )-1-[(2 R ,5 R )-5-этил-6-метилгептан-2-ил]-9a,11a -диметил-2,3,3а,3b,4,6,7,8,9,9а,9b,10,11,11а-тетрадекагидро-1 Н- циклопента[ а ]фенантрен-7-ол | |
| Другие имена 22,23-Дигидростигмастерин, β-ситостерин | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.001.346 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 29 Н 50 О | |
| Молярная масса | 414.718 g·mol −1 |
| Температура плавления | От 136 до 140 ° C (от 277 до 284 ° F; от 409 до 413 К) [1] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
β-ситостерин ( бета-ситостерин ) — один из нескольких фитостеринов (растительных стеринов) с химической структурой , сходной со структурой холестерина . Это белый восковой порошок с характерным запахом, один из компонентов пищевой добавки Е499 . Фитостерины гидрофобны и растворимы в спиртах.
Природные явления и еда
[ редактировать ]β-ситостерин широко распространен в растительном мире . Он содержится в растительном масле , орехах , авокадо и готовых продуктах, таких как заправки для салатов . [2] Olavius algarvensis , вид морских кольчатых червей, преимущественно включает в свои клеточные мембраны ситостерин вместо холестерина, хотя холестерин также присутствует в указанных мембранах. [3]
Человеческие исследования
[ редактировать ]β-ситостерин изучается на предмет его способности уменьшать доброкачественную гиперплазию предстательной железы (ДГПЖ). [4] [5] и холестерина в крови. уровень [6]
Генетическое заболевание
[ редактировать ]Хотя растительные стеролы обычно полезны, существует редкое аутосомно-рецессивное генетическое заболевание фитостеролемия , которое вызывает чрезмерное всасывание фитостеролов. [7]
Предшественник анаболического стероида болденона.
[ редактировать ]Будучи стероидом, β-ситостерин является предшественником анаболического стероида болденона . Ундециленат болденона обычно используется в ветеринарии для стимулирования роста крупного рогатого скота, но он также является одним из наиболее часто злоупотребляемых анаболических стероидов в спорте. Это привело к подозрению, что некоторые спортсмены с положительным результатом теста на ундециленат болденона на самом деле не злоупотребляли самим гормоном, а потребляли пищу, богатую β-ситостерином. [8] [9] [10]
Химия
[ редактировать ]Химическая инженерия
[ редактировать ]Использование ситостерола в качестве промежуточного химического продукта в течение многих лет было ограничено из-за отсутствия точки химического воздействия на боковую цепь, которая позволяла бы его удалить. Обширные усилия многих лабораторий в конечном итоге привели к открытию псевдомонас микроба , который эффективно осуществлял эту трансформацию. Ферментация расщепляет всю алифатическую боковую цепь по углероду 17, образуя смесь 17-кетопродуктов, включая дегидроэпиандростерон . [11]
Синтез
[ редактировать ]Полный синтез β-ситостерина не достигнут. Однако β-ситостерин был синтезирован из стигмастерола 1 , что включает специфическое гидрирование боковой цепи стигмастерола.
На первом этапе синтеза образуется тозилат стигмастерола 2 из стигмастерола 1 (чистота 95%) с использованием p-TsCl, DMAP и пиридина (выход 90%). Затем тозилат 2 подвергается сольволизу при обработке пиридином и безводным МеОН с получением соотношения 5:1 метилового эфира изостигмастерола 3 (выход 74%) к метиловому эфиру стигмастерола 4 , который затем удаляют хроматографией. Стадия гидрирования ранее предложенного синтеза включала катализатор Pd/C и растворитель этилацетат. Однако из-за изомеризации во время гидролиза были протестированы другие катализаторы, такие как PtO 2 , и растворители, такие как этанол. При использовании другого катализатора изменений было мало. Однако этанол препятствовал изомеризации и образованию неидентифицированной примеси с образованием соединения 5 . Последним этапом синтеза является снятие защиты с двойной связи β-кольца 5 с помощью p-TsOH, водного диоксана и нагревания (80 °C) с получением β-ситостерина 6 . Совокупный выход на последних двух стадиях составил 55%, а общий выход синтеза составил 37%. [12]
Биосинтез
[ редактировать ]
Регуляция биосинтеза как стеринов, так и некоторых специфических липидов происходит в ходе мембранного биогенеза. [13] С помощью моделей мечения 13C было установлено, что в образовании β-ситостерина участвуют как мевалонатный, так и дезоксиксилулозный пути. [14] Точный механизм образования β-ситостерола варьируется в зависимости от организма, но обычно происходит за счет циклоартенола . [15]
Биосинтез циклоартенола начинается с того, что одна молекула изопентенилдифосфата (IPP) и две молекулы диметилаллилдифосфата (DMAPP) образуют фарнезилдифосфат (FPP). Две молекулы FPP затем соединяются хвост к хвосту, образуя сквален , тритерпен . Сквален в результате реакции циклизации с 2,3-оксидоскваленом 6 в качестве промежуточного продукта образует циклоартенол.
Двойная связь циклоартенола (соединение 7 на диаграмме) метилируется SAM с образованием карбокатиона, который претерпевает гидридный сдвиг и теряет протон с образованием соединения с метиленовой боковой цепью. Обе эти стадии катализируются стерол-метилтрансферазой C-24 (этап E1 на схеме). Соединение 8 затем катализируется стерол-деметилазой C-4 (E2) и теряет метильную группу с образованием циклоэвкаленола. После этого циклопропановое кольцо открывается циклоэвкаленолциклоизомеразой (Е3) с образованием 10 . Соединение 10 теряет метильную группу и подвергается аллильной изомеризации с образованием грамистерола 11 . Этот этап катализируется стерол-деметилазой C-14 (E4), стерол-Δ14-редуктазой (E5) и стерол-Δ8-Δ7-изомеразой (E6). Последняя метильная группа удаляется стеролдеметилазой (E7) с образованием эпистерола 12 . Эпистерин 12 метилируется SAM с образованием второго карбокатиона, который теряет протон и дает 13 . Этот этап катализируется 24-метиленстерин-С-метилтрансферазой (Е8). Соединение 13 теперь подвергается восстановлению НАДФН и модификации β-кольца с образованием β-ситостерина. Описан альтернативный путь синтеза фитостерола у некоторых животных, ключевым ферментом которого является стеролметилтрансфераза (SMT). [3]
См. также
[ редактировать ]- Чарантин , β-ситостерил глюкозид, обнаруженный в растении горькой дыни .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оджа, Вахур; Чен, Сюй; Хаджалигол, Мохаммад Р.; Чан, В. Джеффри (2009). «Термодинамические параметры сублимации холестерина, эргостерина, β-ситостерина и стигмастерина». Журнал химических и инженерных данных . 54 (3): 730–734. дои : 10.1021/je800395m .
- ^ «Данные о питании: продукты с самым высоким содержанием бета-ситостерина на порцию в 200 калорий» . Конде Наст, Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США, версия SR-21. 2014. Архивировано из оригинала 26 сентября 2015 года . Проверено 25 сентября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мишель, Долма; Бьен, Таня; Биргель, Дэниел; Виолетта, Марлен; Кляйнер, Мануэль; Фирн, Сара; Зейдлер, Кэролайн; Грубер-Водика, Харальд Р.; Дюбилье, Николь; Либеке, Мануэль (5 мая 2023 г.). «Синтез фитостеринов de novo у животных» . Наука . 380 (6644): 520–526. Бибкод : 2023Sci...380..520M . дои : 10.1126/science.add7830 . ISSN 0036-8075 . ПМЦ 11139496 . ПМИД 37141360 . S2CID 248367784 . Архивировано из оригинала 6 мая 2023 года . Проверено 6 мая 2023 г.
- ^ Уилт, Т; Ишани, А; Макдональд, Р.; Старк, Дж; Малроу, К; Лау, Дж (2000). «Бета-ситостерины при доброкачественной гиперплазии предстательной железы» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2011 (2): CD001043. дои : 10.1002/14651858.CD001043 . ПМЦ 8407049 . ПМИД 10796740 .
- ^ Ким, TH; Лим, HJ; Ким, MS; Ли, MS (2012). «Пищевые добавки при доброкачественной гиперплазии предстательной железы: обзор систематических обзоров». Матуритас . 73 (3): 180–5. дои : 10.1016/j.maturitas.2012.07.007 . ПМИД 22883375 .
- ^ Рудковска И., АбуМвейс СС, Николь С., Джонс П.Дж. (2008). «Эффективность растительных стеринов в обезжиренном йогурте, употребляемых в качестве закуски или во время еды», снижает уровень холестерина. J Am Coll Nutr . 27 (5): 588–95. дои : 10.1080/07315724.2008.10719742 . ПМИД 18845709 . S2CID 25733066 .
- ^ Патель Манодж Д.; Томпсон Пол Д. (2006). «Фитостеролы и сосудистые заболевания». Атеросклероз . 186 (1): 12–19. doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2005.10.026 . ПМИД 16325823 .
- ^ Г. Галлина; Дж. Ферретти; Р. Мерланти; К. Чивитареале; Ф. Каполонго; Р. Драйши; К. Монтесса (2007). «Болденон, болдион и заменители молока в рационе телятин: влияние содержания фитостерола на выделение с мочой метаболитов болденона». Дж. Агрик. Пищевая хим . 55 (20): 8275–8283. дои : 10.1021/jf071097c . ПМИД 17844992 .
- ^ Рос М.М., Стерк СС, Верхаген Х., Сталенхоф А.Ф., де Йонг Н. (2007). «Потребление фитостеринов и анаболический стероид болденон у людей: пилотная гипотеза» (PDF) . Пищевая добавка. Контам . 24 (7): 679–84. дои : 10.1080/02652030701216727 . ПМИД 17613052 . S2CID 38614535 . Архивировано (PDF) из оригинала 03 октября 2020 г. Проверено 06 июля 2019 г.
- ^ Р. Драйши; Р. Мерланти; Дж. Ферретти; Л. Фантоцци; К. Ферранти; Ф. Каполонго; С. Сегато; К. Монтесса (2007). «Профиль экскреции болденона с мочой у телят, которых кормили двумя разными заменителями молока». Аналитика Химика Акта . 586 (1–2): 171–176. Бибкод : 2007AcAC..586..171D . дои : 10.1016/j.aca.2007.01.026 . ПМИД 17386709 .
- ^ Ленц, Греция; Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, 3-е изд., Wiley Interscience, Лондон, 1983, Vol. 21, 645.
- ^ Маккарти, ФО; Чопра, Дж; Форд, А; Хоган, ЮАР; Керри, JP; О'Брайен, Нью-Мексико; Райан, Э; Магуайр, Арканзас (2005). «Синтез, выделение и характеристика производных бета-ситостерина и оксида бета-ситостерина». Органическая и биомолекулярная химия . 3 (16): 3059–65. дои : 10.1039/b505069c . ПМИД 16186940 .
- ^ Хартманн, Мари-Андре (2003). «5 Метаболизм и функции стеринов у высших растений». Липидный обмен и мембранный биогенез . Темы современной генетики. Том. 6. стр. 183–211. дои : 10.1007/978-3-540-40999-1_6 . ISBN 978-3-540-20752-8 .
- ^ Де-Экнамкул В.; Потдуанг Б. (2003). «Биосинтез β-ситостерина и стигмастерола у Croton sublyratus происходит через смешанное происхождение изопреновых единиц». Фитохимия . 62 (3): 389–398. Бибкод : 2003PChem..62..389D . дои : 10.1016/S0031-9422(02)00555-1 . ПМИД 12620352 .
- ^ Дьюик, П.М. Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход. 3-е изд.; John Wiley & Sons Ltd.: Циклизация Соединенного Королевства, 2009 г.; стр 539.