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| 名前 | |
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| IUPAC名
スティグマスト-5-エン-3β-オール
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| 体系的なIUPAC名
(1 R ,3a S ,3b S ,7 S ,9a R ,9b S ,11a R )-1-[(2 R ,5 R )-5-エチル-6-メチルヘプタン-2-イル]-9a,11a-ジメチル-2,3,3a,3b,4,6,7,8,9,9a,9b,10,11,11a-テトラデカヒドロ-1 H -シクロペンタ[ a ]フェナントレン-7-オール | |
| その他の名前
22,23-ジヒドロスチグマステロール、β-シトステリン
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.001.346 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ29Ｈ50Ｏ | |
| モル質量 | 414.718 グラムモル−1 |
| 融点 | 136～140℃（277～284℉; 409～413K）[1] |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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β-シトステロール（ベータシトステロール）は、コレステロールに似た化学構造を持つ数種類の植物ステロール（植物ステロール）の1つです。特徴的な臭いのある白色のワックス状の粉末で、食品添加物E499の成分の1つです。植物ステロールは疎水性で、アルコールに溶けます。
自然現象と食物
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、細胞膜にコレステロールの代わりに主にβ-シトステロールを取り込んでいますが、コレステロールも細胞膜に存在します。[3]
人間研究
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[6]を低下させる可能性について研究されています。
遺伝性疾患
植物ステロールは通常有益ですが、まれに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、植物ステロールの過剰吸収を引き起こします。[7]
アナボリックステロイドボルデノンの前駆体
ステロイドであるβ-シトステロールは、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ネートは、獣医学では牛の成長を誘発するためによく使用されますが、スポーツで最も乱用されるアナボリックステロイドの1つでもあります。このため、ボルデノンウンデシレネートの検査で陽性反応を示した一部のアスリートは、実際にはホルモン自体を乱用しておらず、β-シトステロールを多く含む食品を摂取していたのではないかと疑われました。[8] [9] [10]
化学
化学工学
β-シトステロールの化学中間体としての使用は、側鎖の除去を可能にする化学的攻撃点がなかったため、長年制限されていました。多くの研究室による多大な努力の結果、最終的に、その変換を効率的に行うシュードモナス 微生物が発見されました。発酵により、炭素17の脂肪族側鎖全体が消化され、デヒドロエピアンドロステロンを含む17-ケト生成物の混合物が得られます。[11]
合成
β-シトステロールの全合成はまだ達成されていない。しかし、β-シトステロールはスティグマステロール1から合成されており、スティグマステロールの側鎖の特定の水素化を伴う。
合成の最初のステップでは、p-TsCl、DMAP、ピリジン（収率90%）を使用して、スティグマステロール1 （純度95%）からスティグマステロールトシル酸塩2を形成します。次に、トシル酸塩2はピリジンと無水MeOHで処理されて溶媒分解され、i-スティグマステロールメチルエーテル3（収率74%）とスティグマステロールメチルエーテル4の比率が5:1になります。その後、クロマトグラフィーで除去します。以前に提案された合成の水素化ステップでは、触媒Pd/Cと溶媒エチルアセテートが使用されました。しかし、加水分解中に異性化が起こるため、PtO 2などの他の触媒やエタノールなどの溶媒がテストされました。異なる触媒を使用してもほとんど変化はありませんでした。しかし、エタノールは異性化と未確認不純物の形成を防ぎ、化合物5を与えました。合成の最後のステップは、 5のβ環二重結合をp-TsOH、水性ジオキサン、加熱（80℃）で脱保護してβ-シトステロール6を得ることである。最後の2つのステップの累積収率は55％で、合成全体の収率は37％であった。[12]
生合成
ステロールといくつかの特定の脂質の生合成の調節は、膜生合成中に起こります。[13] 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ました。[14] β-シトステロールの形成の正確なメカニズムは生物によって異なりますが、一般的にはシクロアルテノールに由来することが分かっています。[15]
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）分子1個とジメチルアリル二リン酸（DMAPP）分子2個からファルネシル二リン酸（FPP）が形成されることから始まります。次に、FPP分子2個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、2,3-オキシドスクアレン6を中間体として環化反応を起こし、シクロアルテノールを形成します。
シクロアルテノール（図の化合物 7）の二重結合は SAM によってメチル化されてカルボカチオンとなり、これが水素化物シフトを起こしてプロトンを失ってメチレン側鎖を持つ化合物となる。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によって触媒される（図のステップ E1）。化合物 8 は次にステロール 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。その後、シクロプロパン環がシクロユーカレノールシクロイソメラーゼ（E3）によって開環されて10 が形成される。化合物10 はメチル基を失い、アリル異性化を受けてグラミステロール11が形成される。このステップは、ステロール C-14 脱メチラーゼ (E4)、ステロール Δ14 還元酵素 (E5)、およびステロール Δ8-Δ7 イソメラーゼ (E6) によって触媒される。最後のメチル基はステロール脱メチラーゼ (E7) によって除去され、エピステロール12が形成される。エピステロール12は SAM によってメチル化されて 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となる。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) によって触媒される。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する。一部の動物における植物ステロール合成には代替経路が説明されており、その鍵となる酵素はステロールメチルトランスフェラーゼ (SMT) である。[3]
参照
参考文献
- ^ Oja, Vahur; Chen, Xu; Hajaligol, Mohammad R.; Chan, W. Geoffrey (2009). 「コレステロール、エルゴステロール、β-シトステロール、スティグマステロールの昇華熱力学パラメータ」。Journal of Chemical & Engineering Data。54 (3): 730–734。doi :10.1021/je800395m。
- ^ 「栄養データ：200カロリーあたりベータシトステロール含有量が最も高い食品」Conde Nast、USDA National Nutrient Database、バージョンSR-21。2014年。2015年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年9月25日閲覧。
- ^ ab ミシェルロッド、ドルマ;ビエン、タンジャ。ビルゲル、ダニエル。ヴィオレット、マレーネ。クライナー、マヌエル。ファーン、サラ。ザイドラー、キャロライン。グルーバー・ヴォディッカ、ハラルド・R.ニコール・デュビリエ。マヌエル・リーベケ（2023年5月5日）。 「動物における新たなフィトステロール合成」。科学。380 (6644): 520–526。Bibcode :2023Sci...380..520M。土井：10.1126/science.add7830。ISSN 0036-8075。PMC 11139496。PMID 37141360。S2CID 248367784 。
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