بيتا سيتوستيرول

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

بيتا-سيتوستيرول ( β - sitosterol) هو أحد أنواع الفيتوستيرولات (الستيرولات النباتية) التي تشبه تركيبها الكيميائي تركيب الكوليسترول . وهو مسحوق أبيض شمعي ذو رائحة مميزة، ويُعدّ أحد مكونات المادة المضافة الغذائية E499 . الفيتوستيرولات مواد كارهة للماء وقابلة للذوبان في الكحولات.

الظواهر الطبيعية والغذاء

ينتشر بيتا-سيتوستيرول على نطاق واسع في المملكة النباتية . يوجد في الزيوت النباتية والمكسرات والأفوكادو والأطعمة المُصنّعة مثل تتبيلات السلطة . [ 2 ] تُدمج ديدان أولافيوس ألغارفنسيس ، وهي نوع من الديدان الحلقية البحرية، بيتا-سيتوستيرول بشكل أساسي في أغشيتها الخلوية بدلاً من الكوليسترول، على الرغم من وجود الكوليسترول أيضاً في هذه الأغشية. [ 3 ]

البحوث البشرية

تُجرى دراسات على مادة بيتا-سيتوستيرول لتقييم قدرتها على الحد من تضخم البروستاتا الحميد [ 4 ] [ 5 ] ومستويات الكوليسترول في الدم [ 6 ] . بيتا-سيتوستيرول هو المكون الفعال في مرهم الحروق MEBO، إلا أن فعاليته تفتقر إلى أدلة قوية [ 7 ] .

اضطراب وراثي

على الرغم من أن الستيرولات النباتية مفيدة عادةً، إلا أن هناك اضطرابًا وراثيًا نادرًا متنحيًا مرتبطًا بالصبغي الجسدي يُسمى فيتوستيروليميا ، والذي يسبب فرط امتصاص الستيرولات النباتية. [ 8 ]

بولدينون، وهو طليعة الستيرويد الابتنائي

يُعدّ بيتا-سيتوستيرول، وهو ستيرويد، طليعةً للستيرويد الابتنائي بولدينون . يُستخدم بولدينون أنديسيلينات بشكل شائع في الطب البيطري لتحفيز نمو الماشية، ولكنه أيضًا من أكثر الستيرويدات الابتنائية شيوعًا في إساءة الاستخدام في الرياضة. وقد أدى ذلك إلى الشكوك بأن بعض الرياضيين الذين ثبتت إيجابية نتائج اختباراتهم لبولدينون أنديسيلينات لم يكونوا في الواقع يتعاطون الهرمون نفسه، بل تناولوا أغذية غنية ببيتا-سيتوستيرول. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

كيمياء

الهندسة الكيميائية

كان استخدام بيتا-سيتوستيرول كوسيط كيميائي محدودًا لسنوات عديدة بسبب عدم وجود نقطة تفاعل كيميائي على السلسلة الجانبية تسمح بإزالتها. وقد أدت الجهود الحثيثة التي بذلتها العديد من المختبرات في نهاية المطاف إلى اكتشاف ميكروب الزائفة الذي يُجري هذا التحول بكفاءة. يهضم التخمر السلسلة الجانبية الأليفاتية بأكملها عند ذرة الكربون رقم 17 لينتج مزيجًا من منتجات 17-كيتو، بما في ذلك ديهيدرو إيبي أندروستيرون . [ 12 ]

توليف

لم يتم التوصل إلى التخليق الكامل لـ β-سيتوستيرول. ومع ذلك، فقد تم تخليق β-سيتوستيرول من ستيغماستيرول 1 ، والذي يتضمن هدرجة محددة للسلسلة الجانبية لستيغماستيرول.

تتمثل الخطوة الأولى في عملية التخليق في تكوين توسيلات ستيغماستيرول 2 من ستيغماستيرول 1 (بنسبة نقاء 95%) باستخدام p-TsCl وDMAP والبيريدين (بنسبة مردود 90%). ثم يخضع التوسيلات 2 لعملية تحلل مذيب عند معالجته بالبيريدين والميثانول اللامائي، مما ينتج عنه نسبة 5:1 من إيثر ميثيل إيزو-ستيغماستيرول 3 (بنسبة مردود 74%) إلى إيثر ميثيل ستيغماستيرول 4 ، والذي يُفصل لاحقًا بواسطة الكروماتوغرافيا. تضمنت خطوة الهدرجة في عملية تخليق مقترحة سابقًا استخدام المحفز Pd/C والمذيب أسيتات الإيثيل. ومع ذلك، ونظرًا لحدوث عملية التماثل أثناء التحلل المائي، تم اختبار محفزات أخرى، مثل PtO₂ ، ومذيبات أخرى، مثل الإيثانول. لم يطرأ تغيير يُذكر عند استخدام محفز مختلف. مع ذلك، منع الإيثانول حدوث عملية التماثل وتكوين الشوائب غير المعروفة، مما أدى إلى تكوين المركب 5 . تتمثل الخطوة الأخيرة من عملية التخليق في إزالة مجموعة الحماية من الرابطة المزدوجة في الحلقة بيتا للمركب 5 باستخدام حمض بارا-تولوين سلفونيك، ومحلول ديوكسان مائي، والتسخين (80  درجة مئوية) لإنتاج بيتا-سيتوستيرول 6. بلغ المردود التراكمي للخطوتين الأخيرتين 55%، بينما بلغ المردود الكلي لعملية التخليق 37%. [ 13 ]

التخليق الحيوي

التخليق الحيوي لـ β-سيتوستيرول (6) من سيكلوأرتينول (7)

تتم عملية تنظيم التخليق الحيوي لكل من الستيرولات وبعض الدهون المحددة أثناء تكوين الأغشية. [ 14 ] ومن خلال أنماط الوسم بالكربون-13، تبيّن أن مساري الميفالونات والديوكسيلولوز يشاركان في تكوين بيتا-سيتوستيرول. [ 15 ] تختلف الآلية الدقيقة لتكوين بيتا-سيتوستيرول باختلاف الكائن الحي، ولكن يُعتقد عمومًا أنها تأتي من سيكلوأرتينول . [ 16 ]

تبدأ عملية التخليق الحيوي للسيكلوأرتينول بتفاعل جزيء واحد من ثنائي فوسفات الأيزوبنتينيل (IPP) مع جزيئين من ثنائي فوسفات ثنائي ميثيل أليل (DMAPP) لتكوين ثنائي فوسفات الفارنيسيل (FPP). ثم يرتبط جزيئان من FPP من طرفيهما لتكوين السكوالين ، وهو تربين ثلاثي الحلقات . ومن خلال تفاعل حلقي مع 2،3-أوكسيدوسكوالين 6 كمركب وسيط، يتحول السكوالين إلى سيكلوأرتينول.

تُضاف مجموعة ميثيل إلى الرابطة المزدوجة في مركب سيكلوأرتينول (المركب 7 في الرسم التخطيطي) بواسطة SAM لتكوين كاتيون كربوني يخضع لانتقال أيون الهيدريد ويفقد بروتونًا، مما ينتج عنه مركب ذو سلسلة جانبية من الميثيلين. يُحفز إنزيم ناقل ميثيل الستيرول C-24 (الخطوة E1 في الرسم التخطيطي) هاتين الخطوتين. بعد ذلك، يُحفز إنزيم نازع ميثيل الستيرول C-4 (E2) المركب 8، فيفقد مجموعة ميثيل لإنتاج سيكلوأوكالينول. ثم تُفتح حلقة السيكلوبروبان بواسطة إنزيم سيكلوأوكالينول سيكلوأيزوميراز (E3) لتكوين المركب 10. يفقد المركب 10 مجموعة ميثيل ويخضع لعملية أيزومرة أليلية لتكوين غراميستيرول 11 . تُحفَّز هذه الخطوة بواسطة إنزيمات ستيرول C-14 ديميثيلاز (E4)، وستيرول Δ14-ريدوكتاز (E5)، وستيرول Δ8-Δ7-أيزوميراز (E6). تُزال مجموعة الميثيل الأخيرة بواسطة ستيرول ديميثيلاز (E7) لتكوين إبيستيرول 12. يُضاف الميثيل إلى إبيستيرول 12 بواسطة SAM لإنتاج كاربوكاتيون ثانٍ، يفقد بروتونًا لإنتاج المركب 13. تُحفَّز هذه الخطوة بواسطة 24-ميثيلينستيرول C-ميثيل ترانسفيراز (E8). يخضع المركب 13 الآن للاختزال بواسطة NADPH وتعديلات في الحلقة β لتكوين β-سيتوستيرول. وُصِفَ مسار بديل لتخليق الفيتوستيرول في بعض الحيوانات، حيث يُعد إنزيم ستيرول ميثيل ترانسفيراز (SMT) إنزيمًا رئيسيًا مسؤولًا عنه. [ 3 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ أوجا، فاهور؛ تشين، شو؛ هاجاليجول، محمد ر.؛ تشان، دبليو. جيفري (2009). "معاملات الديناميكا الحرارية للتسامي للكوليسترول، والإرغوستيرول، وبيتا-سيتوستيرول، وستيغماستيرول". مجلة البيانات الكيميائية والهندسية . 54 (3): 730-734 . doi : 10.1021/je800395m .
  2. ↑ "بيانات التغذية: الأطعمة الأعلى في بيتا سيتوستيرول لكل 200 سعر حراري" . كوندي ناست، قاعدة بيانات المغذيات الوطنية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، الإصدار SR-21. 2014. مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2015 .
  3. 1 2 ميشيلود، دولما؛ بيان، طنجة؛ بيرجيل، دانيال. فيوليت، مارلين؛ كلاينر، مانويل. إخافي يا سارة؛ زيدلر، كارولين. جروبر فوديكا، هارالد ر.؛ دوبيلييه، نيكول؛ ليبيك ، مانويل (5 مايو 2023). "تخليق دي نوفو فيتوستيرول في الحيوانات" . علوم . 380 (6644): 520–526 . بيب كود : 2023Sci...380..520M . دوى : 10.1126/science.add7830 . ISSN 0036-8075 . بمك 11139496 . بميد 37141360 . S2CID 248367784 .    
  4. ↑ ويلت، ت؛ إيشاني، أ؛ ماكدونالد، ر؛ ستارك، ج؛ مولرو، س؛ لاو، ج (2000). "بيتا-سيتوستيرول لعلاج تضخم البروستاتا الحميد" . قاعدة بيانات كوكرين للمراجعات المنهجية . 2011 (2) CD001043. doi : 10.1002/14651858.CD001043 . PMC 8407049. PMID 10796740 .  
  5. ↑ كيم، تي إتش؛ ليم، إتش جيه؛ كيم، إم إس؛ لي، إم إس (2012). "المكملات الغذائية لتضخم البروستاتا الحميد: نظرة عامة على المراجعات المنهجية". ماتوريتاس . 73 (3): 180-185 . doi : 10.1016/j.maturitas.2012.07.007 . PMID 22883375 . 
  6. ↑ رودكوفسكا، آي.، أبو مويس، إس. إس.، نيكول، سي.، جونز، بي. جيه. (2008) . "فعالية الستيرولات النباتية في خفض الكوليسترول في الزبادي قليل الدسم عند تناوله كوجبة خفيفة أو مع وجبة رئيسية". مجلة الكلية الأمريكية للتغذية . 27 (5): 588-95 . doi : 10.1080/07315724.2008.10719742 . PMID 18845709. S2CID 25733066 .  
  7. ↑ مابفور، نايجل تابيو؛ بروير، كريستوفر فيليكس؛ جيرفين، كيفن؛ دافي، سيوبان (2020). "استخدام مرهم الحروق الرطب المكشوف (MEBO) لعلاج جروح الحروق: مراجعة منهجية" . مجلة جراحة التجميل وجراحة اليد . 54 (6): 337-343 . doi : 10.1080/2000656X.2020.1813148 . PMID 32876517 . 
  8. ↑ باتيل مانوج د.؛ طومسون بول د. (2006). "الفيتوستيرولات وأمراض الأوعية الدموية". تصلب الشرايين . 186 (1): 12-19 . doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2005.10.026 . PMID 16325823 . 
  9. ↑ جي. غالينا؛ جي. فيريتي؛ آر. ميرلانتي؛ سي. سيفيتاريالي؛ إف. كابولونغو؛ آر. درايسكي؛ سي. مونتيسيسا (2007). "بولدينون، بولديون، وبدائل الحليب في علف عجول التسمين: تأثير محتوى الفيتوستيرول على إفراز مستقلبات البولدينون في البول". مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية . 55 (20): 8275-8283 . Bibcode : 2007JAFC...55.8275G . doi : 10.1021/jf071097c . PMID 17844992 . 
  10. ↑ روس إم إم، ستيرك إس إس، فيرهاجن إتش، ستالينهوف إيه إف، دي يونغ إن (2007). "استهلاك الفيتوستيرول والستيرويد الابتنائي بولدينون لدى البشر: فرضية تجريبية" ( ملف PDF) . إضافات الأغذية والملوثات . 24 (7): 679-84 . doi : 10.1080/02652030701216727 . PMID 17613052. S2CID 38614535. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2020-10-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-07-06 .  
  11. ^ ر. درايسي. ر. ميرلانتي؛ جي فيريتي؛ إل فانتوزي؛ جيم فيرانتي؛ واو كابولونجو؛ إس سيجاتو؛ ج. مونتيسيسا (2007). "إفراز بولدينون في بول عجول العجل يتغذى على بديلين مختلفين للحليب". أناليتيكا كيميكا أكتا . 586 ( 1 – 2): 171 – 176. بيب كود : 2007AcAC..586..171D . دوى : 10.1016/j.aca.2007.01.026 . بميد 17386709 . 
  12. ↑ لينز، جي آر؛ موسوعة كيرك-أوتمير للتكنولوجيا الكيميائية، الطبعة الثالثة، وايلي إنترساينس، لندن، 1983، المجلد 21، 645.
  13. ↑ مكارثي، ف.و.؛ تشوبرا، ج.؛ فورد، أ.؛ هوجان، س.أ.؛ كيري، ج.ب.؛ أوبراين، ن.م.؛ رايان، إ.؛ ماغواير، أ.ر. (2005). "تخليق وعزل وتوصيف مشتقات بيتا-سيتوستيرول وأكسيد بيتا-سيتوستيرول". الكيمياء العضوية والبيولوجية الجزيئية . 3 (16): 3059-3065 . doi : 10.1039/b505069c . PMID 16186940 . 
  14. ↑ هارتمان، ماري-أندريه (2003). "5 استقلاب الستيرول ووظائفه في النباتات العليا". استقلاب الدهون وتكوين الأغشية . مواضيع في علم الوراثة المعاصر. المجلد 6. الصفحات 183-211 . doi : 10.1007/978-3-540-40999-1_6 . ISBN   978-3-540-20752-8.
  15. ↑ دي-إكنامكول و.؛ بوتدوانغ ب. (2003). "التخليق الحيوي لبيتا-سيتوستيرول وستيغماستيرول في نبات كروتون سوبليراتوس يتم عبر أصل مختلط لوحدات الأيزوبرين". الكيمياء النباتية . 62 (3): 389-398 . Bibcode : 2003PChem..62..389D . doi : 10.1016/S0031-9422(02)00555-1 . PMID 12620352 . 
  16. ↑ ديويك، بي إم. المنتجات الطبيعية الطبية: نهج التخليق الحيوي. الطبعة الثالثة؛ جون وايلي وأولاده المحدودة: المملكة المتحدة، 2009؛ ص 539.