стерины

СТЕРИНЫ (стеролы)

алициклич. прир. спирты, относящиеся к стероидам; составная часть неомыляемой фракции животных и растит. липидов.

С. присутствуют практически во всех тканях животных и растений и являются наиболее распространенными представителями стероидов в природе. В зависимости от источника подразделяются на животные (зоостерины), растительные (фитостерины), С. грибов (микостерины) и микроорганизмов. Такая классификация, однако, имеет ограничения для морских организмов, отличающихся исключительным разнообразием структур и состава С.

Основной С. высших животных -холестерин (формула la) широко распространен и у др. организмов. β-Ситостерин (формула Iб) — один из наиболее распространенных С. растений; содержится в талловом масле. В сложных смесях С. растений могут содержаться также значит. количества стигмастерина (I в) и брассикастерина (I г). Осн. источник последних — соотв. масло соевых бобов и семян рапса, где их содержание может превышать 20% от массы неомыляемой фракции. Типичный представитель С. морских организмов — криностерин (24-эпибрассикастерин, 22-дегидрокампестерин; формула Iд)-осн. компонент С. мн. диатомовых водорослей. Главный С. дрожжей, грибов и ряда простейших-эргостерин (формула II).

Ланостерин (формула III), относящийся к метилстеринам, наряду с холестерином содержится в значит. количестве в жирах овечьей шерсти. Свойства некоторых С. представлены в таблице. В ИК спектрах С. имеются полосы валентных колебаний группы OH (3200–3650 см⁻¹), а также неплоскостных де-формац. колебаний С—H в группе C=C—H (800–970 см⁻¹). 5,7-Диеновая система, характерная для эргосте-рина, обнаруживается по поглощению в УФ спектре-λ_макс (этанол) 283 нм, ε 11900. Наиб. информативны спектры ПМР и ЯМР ¹³С, а также масс-спектры, позволяющие определять мол. массу С., наличие и характер заместителей в молекуле, число атомов и порядок связей.

Хим. свойства С. мало отличаются от свойств алициклич. спиртов и алкенов. Особенность стероидной структуры С. проявляется, напр., в их способности образовывать прочные труднорастворимые комплексы с дигитонином и некоторыми др. стероидными сапонинами, что широко использовалось для выделения и очистки холестерина в ранний период исследований. Структура и свойства соед., содержащих двойные связи у атомов С-5 и С-22 (Δ 5,22-С), благоприятны для использования их в качестве исходных соед. в хим. синтезе ряда прир. стероидов и их аналогов, в т. ч. гормонов млекопитающих, насекомых и растений.

Биосинтез С., как и др. стероидов, осуществляется из уксусной и мевалоновой кислот в результате многостадийного ферментативного процесса через непосредственный предшественник — сквален, циклизация которого в организмах животных и растений протекает по-разному; в первом случае образуется Ланостерин, во втором-циклоартенол (IV).

Превращение этих соед. в другие С. — сложный и не до конца изученный процесс, протекающий в разл. биол. объектах неодинаково. Одно из отличий связано с присутствием у растений биосинтетич. механизмов алкилирования, которых нет у животных, в результате чего у растений преобладают стерины C₂₈-C₂₉, у животных-C₂₇. Сами С., в свою очередь,-предшественники др. стероидов в живых организмах: у животных-желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D, у растений — агликонных частей стероидных гликозидов, некоторых регуляторов роста растений и др. Большинство биосинтетич. превращений С. имеет окислит. характер и протекает под-действием оксидоредуктаз, среди которых важная роль принадлежит цитохромам Р-450.

В природе С. — биосинтетич. предшественники мн. стероидных биорегуляторов, осн. структурные компоненты (наряду с белками и фосфолипидами) клеточных мембран. Предполагают, что они выполняют при этом не только пассивную (структурную) функцию, но и влияют на клеточный метаболизм. Свои функции в организме млекопитающих С. реализуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и сложных эфиров высших жирных кислот, являясь их переносчиками во все органы и ткани через систему кровотока. Фитостерины, напр. β-ситостерин, в отличие от холестерина не усваиваются организмом человека. Большое разнообразие С. у растений, дрожжей и беспозвоночных, резко отличающееся от С. животных и человека, не имеет объяснения с функцион. точки зрения.

Анализ С. основан на сочетании хроматографич. и спектральных методов; весьма эффективна хромато-масс-спект-рометрия, позволяющая в процессе анализа фракции идентифицировать ее по типу фрагментации. Известные цветные реакции некоторых типов С. представляют в настоящее время лишь теоретич. интерес.

В промышленности С. выделяют из животного или растит. стеринсодержащего сырья: холестерин-из продуктов мясопереработки (мозга крупного рогатого скота), стиг-мастерин-из масла соевых бобов, β-ситостерин-из отходов целлюлозно-бум. производства, эргостерин-из дрожжей.

Применяют С. гл. обр. для получения стероидных гормо-нов и производных на их основе, а также витамина D и др. фармацевтич. препаратов.

^{Лит.: Физер Л., Физер М., Стероиды, пер. с англ., М., 1964; Ахрем. А. А., Титов Ю. А., Стероиды и микроорганизмы, М., 1970; Хефт-мап Э. М., Биохимия стероидов, пер. с англ., М., 1972; Химия биологически активных природных соединений, под ред. Н. А. Преображенского, Р. П. Евстигнеевой, ч. 2, М., 1976; Общая органическая химия, пер. с англ., т.. 11, М., 1986, с. 70–106, 482-521: Еляков Г. Б., Стоник Б. А., Стероиды морских организмов, М., 1988; Лахвич Ф.А., Хрипач В.А., Жабинский В.Н., "Успехи химии", 1991, т. 60, в. 6, с. 1283–1317; Bloch К., "Steroids", 1989, v. 53, .№3–5, p. 261–70.}

_{В. А. Хрипач}