ОБМЕН СТЕРИНОВ (ХОЛЕСТЕРИНА)

ОБМЕН СТЕРИНОВ (ХОЛЕСТЕРИНА)

Стерины, и особенно холестерин, играют важную роль в организме человека и животных. Из холестерина в организмах образуются биологически активные вещества — гормоны коры надпочечников (кортикальные гормоны), половые гормоны, желчные кислоты

Вещество, близкое к холестерину, дегидрохолестерин, является провитамином Оз.

Различные Стерины, встречающиеся в составе пищи человека и высших животных, всасываются кишечником в разной степени. Из стеринов животного происхождения легко всасывается холестерин, но практически не всасываются близкие к нему продукты — холестенон и копростерин. Из стеринов растительного происхождения всасывается лишь эргостерин. При всасывании в слизистой оболочке тонких кишок значительная часть холестерина связывается жирными кислотами, преимущественно пальмитиновой кислотой, с образованием сложных эфиров. В плазме крови содержатся эфиры холестерина и жирных кислот и свободный холестерин, причем количество холестерина, входящего в состав эфиров, в два раза выше количества свободного холестерина.

Холестерин из организма выделяется, главным образом, с желчью, а также поступает непосредственно в толстые кишки, проходя через их стенки. Следовательно, органами выделения холестерина являются печень и стенки толстых кишок. В кале, однако, обнаруживается не холестерин, а близкий к нему продукт — копростерин (греч. коргоз — кал). Копростерин — продукт гидрирования холестерина, т. е. насыщенный высокомолекулярный циклический спирт.

Гидрирование холестерина в кишечнике происходит под влиянием кишечной микрофлоры.

Холестерин синтезируется у человека и животных, и поэтому они не зависят от наличия его в пище. Только некоторые низшие животные (личинки насекомых) нуждаются в присутствии холестерина в пище.

Возможность синтеза холестерина в животном организме уже давно установлена исследованиями, показавшими, что при ограничении содержания холестерина в пище содержание его в желчи и в органах остается на обычном уровне. Однако вопрос о том, из каких веществ синтезируется в организме холестерин, оставался невыясненным до применения в биохимии метода меченых атомов. С помощью этого метода прежде всего было показано, что при синтезе холестерина используется в известной мере водород воды. При введении в организм животных тяжелой воды (D2O) в холестерине тканей появляется дейтерий. Далее было установлено, что для синтеза холестерина в организме используется уксусная кислота. Опыты с введением в организм уксусной кислоты, меченной радиоактивным углеродом в карбоксиле и в метильной группе, показали, что оба атома углерода ее молекулы используются при синтезе холестерина.

Синтез холестерина с использованием уксусной кислоты происходит ее только в организме (іn vivo), но и в срезах печени и в ее экстрактах.

В опытах in vivo было установлено, что уксусная кислота более интенсивно используется для синтеза холестерина, чем для синтеза жирных кислот.

Холестерин синтезируется в организме не только из уксусной кислоты, но и из веществ, из которых она образуется. Оказалось, что в срезах печени ацетоуксусная кислота используется для синтеза холестерина с большей скоростью, чем уксусная кислота. Отсюда можно заключить, что ацетоуксусная кислота используется для синтеза холестерина, не подвергаясь распаду с образованием уксусной кислоты. Было установлено, что холестерин синтезируется из изопропиловых углеродов изовалериановой кислоты, возникающей как продукт превращения лейцина:

 

Имеются основания полагать, что изопропиловый компонент изова-лерьяновой кислоты (Сз) в результате ряда превращений переходит в С4-соединение, повидимому, в ацетоуксусную кислоту, которая, как известно, используется для синтеза холестерина. Установлено, что уксусная кислота при использовании ее для синтеза холестерина дает начало образованию ряда промежуточных соединений. Из них известны ацетоуксусная кислота, бэтто-метилкротоновая кислота, бэтто, гамма-диокси-бэтто-метилвалерьяновая кислота (мевалоновая кислота) , фарнезеловая кислота и сквален.

Сквален (С30Н50) впервые выделен в 1916 г. из жира печени акулы. По химической природе это дегидротритерпен, имеющий шесть остатков изопрена. Из всех приведенных промежуточных продуктов он стоит ближе всего к холестерину. Это, однако, еще не выявляет, как, через какие промежуточные продукты осуществляется синтез холестерина.

Уксусная кислота используется для синтеза стеринов не только в организмах высших животных, но и у дрожжей и у плесневых грибов. Опыты с прибавлением к питательной среде штамма Neurospora crassa, меченной радиоактивным углеродом в метильной и карбоксильной группах уксусной кислоты , показали, что этот гриб использует оба углерода уксусной кислоты для синтеза холестерина и что 90% холестерина образуется из указанной кислоты. Опыты с прибавлением к питательной среде меченной радиоактивным углеродом в изопропиловой группе изовалерьяновой кислоты показали, что, как и в организме животных, углерод изопропиловой группы используется у гриба для синтеза холестерина.

 

Особый интерес представляет вопрос о разрушении холестерина в организме. Как уже отмечалось выше, в организме животных легко осуществляется синтез холестерина. Между тем распад холестерина (его циклического компонента) весьма ограничен. Имеется основание полагать, что основная масса холестерина распадается в организме с образованием желчных кислот. В этом случае количество углерода в боковой цепи холестерина уменьшается на пять атомов, циклический же компонент молекулы — фенантренциклопентан остается без изменения.

Когда холестерин является материалом для образования стероидных гормонов, укорочение боковой цепи его молекулы происходит более интенсивно, но и здесь циклический компонент не подвергается разрушению.

Применение метода меченых атомов подтвердило представление об устойчивости в организме циклического компонента холестерина. Исследования проводились с синтетическим холестерином, в молекуле которого в одном случае содержался радиоактивный углерод в положении 26 (т. е. с края боковой цепи), а в другом случае — в положении 4 (т. е. в первом кольце фенантренциклопентана).

При введении в организм холестерина, меченного радиоактивным углеродом в положении 26, около 20% имевшегося в холестерине радиоактивного углерода выделялось в течение 24 часов в виде углекислого газа с выдыхаемым воздухом. При введении же в организм холестерина, меченного радиоактивным углеродом в положении 4, в выдыхаемом воздухе углекислый газ, меченный радиоактивным углеродом, не обнаруживался в течение 24 и даже 84 часов. Эти данные указывают на исключительную устойчивость в организме циклического компонента холестерина.

Для выяснения вопроса, в каких именно органах огранизма наиболее интенсивно происходит разрушение молекулы холестерина, проводились исследования по изучению окислительного распада меченного радиоактивным углеродом холестерина в опытах іn vitro. Из организма после введения холестерина, в одних случаях меченного радиоактивным углеродом в положении 26, а в других случаях — в положении 4, изолировались органы, в которых после измельчения изучалось образование и выделение углекислого газа. Изучалось образование меченных радиоактивным углеродом молекул СО2. Результаты этих исследований показали, что при дыхании исследованных органов в опытах с введением в организм холестерина, меченного в положении 4, выделившийся углекислый газ не содержал радиоактивного углерода. В опытах же с введением в организм холестерина, меченного в положении 26, при дыхании органов выделялся углекислый газ, содержащий радиоактивный атом углерода. Результаты этих исследований находятся в полном соответствии с результатами исследований по изучению выделения меченных радиоактивным углеродом молекул углекислого газа из организма после введения в него меченного радиоактивным углеродом холестерина. Как в исследованиях іn vitro, так и в исследованиях іn vitro циклический компонент холестерина оказался устойчивым. Опыты іn vitro показали, что укорочение боковой цепи холестерина наиболее интенсивно происходит в печени, т. е. в органе, где образуются желчные кислоты. Чрезвычайно медленно укорачивается боковая цепь холестерина в головном мозге, хотя ткани его очень богаты холестерином.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий