β-シトステロール

β-シトステロール（β-シトステロール）は、コレステロールと類似した化学構造を持つ植物ステロールの一種です。白色のワックス状の粉末で、特有の臭いがあり、食品添加物E499の成分の一つです。植物ステロールは疎水性で、アルコールに溶けやすい性質があります。

β-シトステロールは植物界に広く分布しています。植物油、ナッツ、アボカド、サラダドレッシングなどの加工食品に含まれています。^{[ 2 ]}海洋環形動物の一種であるOlavius algarvensisは、コレステロールの代わりにβ-シトステロールを細胞膜に主に組み込みますが、コレステロールも細胞膜に存在します。^{[ 3 ]}

β-シトステロールは、良性前立腺肥大症（BPH）^{[ 4 ] [ 5 ]}および血中コレステロール値を低下させる可能性について研究されている。^{[ 6 ]} β-シトステロールは、火傷軟膏MEBOの有効成分である。しかし、その有効性については質の高いエビデンスが不足している。^{[ 7 ]}

植物ステロールは通常有益ですが、植物ステロールの過剰吸収を引き起こすまれな常染色体劣性遺伝疾患である植物ステロール血症があります。 ^{[ 8 ]}

β-シトステロールはステロイドであり、アナボリックステロイドであるボルデノンの前駆体です。ボルデノンウンデシレン酸エステルは、獣医学では牛の成長促進によく使用されますが、スポーツ界では最も乱用されているアナボリックステロイドの1つでもあります。このことから、ボルデノンウンデシレン酸エステルに陽性反応を示したアスリートの中には、実際にホルモン自体を乱用したのではなく、β-シトステロールを豊富に含む食品を摂取しただけだったのではないかという疑念が生じました。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

ステロールと特定の脂質の生合成の調節は、膜生合成中に起こる。^{[ 14 ]} 13C標識パターンにより、メバロン酸経路とデオキシキシルロース経路の両方がβ-シトステロールの形成に関与していることが判明している。^{[ 15 ]} β-シトステロール形成の正確なメカニズムは生物によって異なるが、一般的にはシクロアルテノールから生じることがわかっている。^{[ 16 ]}

シクロアルテノールの生合成は、イソペンテニル二リン酸（IPP）1分子とジメチルアリル二リン酸（DMAPP） 2分子がファルネシル二リン酸（FPP）を形成することから始まります。次に、FPP 2分子が末端同士で結合してトリテルペンであるスクアレンが生成されます。スクアレンは、中間体である2,3-オキシドスクアレン6との環化反応を経てシクロアルテノールを形成します。

シクロアルテノール（図中の化合物7）の二重結合はSAMによってメチル化され、ヒドリド転位を起こしてプロトンを失い、メチレン側鎖を持つ化合物を生成するカルボカチオンが生成する。これらのステップは両方ともステロールC-24メチルトランスフェラーゼ（図中のステップE1）によって触媒される。次に化合物8はステロールC-4デメチラーゼ（E2）によって触媒され、メチル基を失ってシクロユーカレノールを生成する。これに続いてシクロプロパン環はシクロユーカレノールシクロイソメラーゼ（E3）によって開環され、10が生成される。化合物10はメチル基を失い、アリル異性化を起こしてグラミステロール11を生成する。このステップは、ステロール C-14 デメチラーゼ (E4)、ステロール Δ14-レダクターゼ (E5)、およびステロール Δ8-Δ7-イソメラーゼ (E6) によって触媒されます。最後のメチル基はステロール デメチラーゼ (E7) によって除去され、エピステロール12が形成されます。エピステロール12は SAM によってメチル化され、2 番目のカルボカチオンが生成され、これがプロトンを失って13 を生成します。このステップは 24-メチレンステロール C-メチルトランスフェラーゼ (E8) によって触媒されます。化合物13 は、NADPH による還元と β 環の修飾を受けて β-シトステロールを形成します。一部の動物では、植物ステロール合成の別の経路が記述されており、その主要な酵素はステロールメチルトランスフェラーゼ (SMT) です。^{[ 3 ]}

• チャランチンは、ニガウリに含まれるβ-シトステリルグルコシドである。