Витамины е и к представляют собой производные стеринов

Стерины, также известны как стероидные спирты, принадлежат к классу химических веществ, значимых для организма.

Они состоят из частей, которые могут растворяться как в жироподобной, так и водной среде. Наиболее известный человеческий стерол – холестерин, который служит предшественником стероидных гормонов и жирорастворимых витаминов. В качестве биодобавки многие принимают растительные стерины, такие как витамины А, D, Е или К.

Стерины в группе липидов

Не столь важно, кто и как называет это вещество – жир или липиды. Более значимо – понимать разницу между разными видами липидов. Жиры, наряду с протеинами и углеводами, являются одними из важнейших макроэлементов, а в природе существует немало их разновидностей, которые выполняют разные функции.

В широком смысле слова «липиды» – это: жиры (насыщенные, моноглицериды, диглицериды, триглицериды), воски, стерины, фосфолипиды.

И что интересно, почти все они взаимодействуют между собой. Жирные кислоты служат основой для молекул триглицеридов, стеролов, насыщенных и ненасыщенных жиров. Триглицериды играют роль хранилища энергии для тела. А стерины представляют собой подгруппу стероидов, которые встречаются в природе в растительных и животных организмах. Они являются структурной частью клеток, а также функционируют по принципу гормонов.

Общая характеристика

Стерины – высокомолекулярные циклические спирты, принадлежащие к классу липидов, от которых зависят многие биологические процессы в организме, а также структура клеточных мембран.

Биосинтез стеринов происходить во всех эукариотах (растения, животные, грибы), но они практически отсутствуют в прокариотах (бактериях). В окаменелостях, возраст которых превышает 2,5 миллиарда лет, ученые нашли стераны (органическое вещество, служащее основой для стероидов). Этот факт позволил исследователям сделать вывод, что стерины сыграли роль в эволюционном развитии. Выявление стероидных и тритерпеновых углеводов свидетельствует о кислородном фотосинтезе в те древние времена. Увеличение концентрации оксигена в атмосфере способствовало эволюции самих стеринов, а те в свою очередь, помогли зарождению эукариот (сложных организмов на земле).

Стерины образуют важную группу среди стероидов. Эти устойчивые к омылению (гидролиз с образованием кислоты и спирта) вещества в значительной концентрации были найдены в тканях животных и растений. В телах позвоночных стерины концентрируются в надпочечниках (почти 10 процентов веса), нервных тканях (около 2 процентов), печени (0,2 %). В клетках мозга стерол представлен в форме холестерина. Кроме того, в высоких концентрациях есть в клеточных мембранах.

В группу стеринов входят:

холестерин (основной стерол в телах позвоночных);
эргостерин (или так называемый микостерин, играет ключевую роль в жизненном цикле грибов, полезен для человека);
стигмастерол (содержится в растениях);
ситостерин (стерол-компонент, отвечает за эмбриональный рост растений);
суррогаты стеролов (есть в некоторых бактериях, которые развиваются в экстремальных условиях).

Стерины имеют решающее значение для так называемой текучести клеточных мембран, а в составе растений вещества из класса стеролов защищают зелень от теплового удара.

Пищевые источники

Стеролы в наивысшей концентрации обычно представлены в продуктах, богатых холестерином. Среди наиболее полезных – желтки куриных яиц и креветки.

Обычно в 100 г продуктов животного происхождения содержится около 500 мг стеринов. В растительной пище, в частности в маслах, этот показатель значительно выше. Так, например, в кукурузном масле на каждые 100 г продукта есть около 700 мг стерола, а в масле из зародышей пшеницы – все 13-17 г.

Запастись растительными стеринами можно из масел орехов, семян и бобовых культур. В частности, 1 литр рыжикового масла содержит в себе около 200 мг холестерина, а листья рапса почти на 72 процента могут состоять из этих стеринов. Исследования показали, что стеролы есть также в хлоропластах, побегах и пыльце некоторых растений.

Таблица содержания стеринов в продуктах

Название продукта (100 г)	Стерин (мг)
Мозги	2000
Кукурузное масло	580-1000
Яйцо перепелиное	600
Яйцо куриное	570
Печень трески	520
Молоко коровье	200-500
Льняное масло	420
Хлопковое масло	400
Рапсовое масло	350
Почки говяжьи	300
Соевое масло	300
Подсолнечное масло	300
Карп	270
Говяжья печень	270
Арахисовое масло	250
Оливковое масло	230
Масло сливочное	190
Говядина	80-140
Свиная печень	130
Сметана 30 %	130
Сало	70-120
Телятина	110
Свинина нежирная	70
Творог	60
Щука	50
Баранина	30
Курица-бройлер	30
Кефир	10

Суточная норма

Обычно здоровым людям диетологи советуют ежедневно употреблять примерно 3 грамма фитостеринов и не больше 300 мг зоостеринов в виде холестерина.

Что касается людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями, с риском развития атеросклероза или с повышенным «плохим» холестерином, для них суточная норма стеролов высчитывается индивидуально.

Также пересматривают дневную норму стеринов (обычно в сторону увеличения) для людей с ослабленным иммунитетом, нехваткой энергии, дефицитом жирорастворимых витаминов (А, D, Е, К), сниженным либидо. Диетологи советуют увеличить порции стеролов беременным и кормящим матерям, детям с признаками рахита, людям с повышенной нагрузкой (физической или умственной). Лицам с высоким риском возникновения инсульта или инфаркта советуют также больше есть продуктов, богатых стеринами, но только растительных.

Как распознать дефицит стеринов?

Нет никакого конкретного признака, послужившего сигналом «SOS» от организма о крайнем дефиците стеринов. Но существуют некоторые состояния, которые врачи воспринимают как предупреждение.

Скорее всего, стоит проверить уровень стеринов в организме, если заметили у себя:

ослабленный иммунитет;
ухудшение состояния волос, ногтей;
упадок сил и истощение нервной системы;
нарушение гормонального фона;
ранние признаки старения;
половые расстройства.

Атеросклероз и перепады настроения также могут предупреждать о недостатке стеринов, в частности растительного происхождения.

Избыток стеролов

Чрезмерное насыщение организма стеринами может стать причиной нарушений свертываемости крови, работы селезенки и печени, повышения давления, развития желчнокаменной болезни. На фоне чрезмерного потребления холестерина возможно развитие атеросклероза.

Функции стеринов:

способствуют правильному пищеварению (представлены в виде солей желчных кислот);
поддерживают структуру внешней стенки клеточной мембраны;
стерины в форме холестерина являются предшественниками витамина D;
служат основой для создания витаминов А, Е в растительных продуктах;
обладают антиоксидантными свойствами;
снижают уровень холестерина.

Другие функции:

Клеточное «общение».

Для правильного функционирования организма, клетки любого органа или тканей должны эффективно «общаться» между собой. То есть обмениваться импульсами, сигналами, информацией. Стеринам отведена роль передачи сигналов между клетками организма, что помогает регулировать процесс развития. Кроме того, они передают клеткам сигналы, полученные извне, что позволяет влиять на работу ячейки и ее рост. Благодаря этой способности стерины порой называют вторичными мессенджерами.

С другой стороны, они работают в организме как стероидные гормоны. Наиболее распространенные: кортизол (гормон стресса), альдостерон (регулирует минеральный баланс), тестостерон (мужской половой гормон), эстроген (женский гормон).

Жирорастворимые витамины.

Жирорастворимые витамины А, D, Е и К, синтезируются в организме из стеринов. Если припомнить, что витамин А важен для здоровья глаз и кожи, D – для иммунитета и укрепления костей, Е – антиоксидант, защищающий поврежденные клетки, а К необходим для свертывания крови, важность стерола становится более понятна.

Целостность мембран.

Стерины, в частности холестерин, необходимы для поддержания стабильности клеточной мембраны. Мембрана – это внешняя оболочка клетки, которая защищает ячейку, подобно коже. С точки зрения химии, эта клеточная защита состоит из липидного бислоя (двойного). В этой структуре холестерин отвечает за целостность мембраны и ее устойчивость к температурным перепадам.

Холестерин и зоостерины

Из зоостеролов главную роль играет холестерин. Это вещество содержится в клетках многих биологических видов, а для животных является главным стерином. Наряду с солнечными лучами (ультрафиолетовое излучение) необходим для синтезирования витамина D.

Большинство тканей организма содержит в себе холестерин, а в составе головного мозга его количество превышает 2-4 процента от общего веса органа, около 0,3 % печени и примерно четверть веса мышц – это также холестерол. В человеческом теле ему отведена значимая роль. Правда об этом люди часто забывают и акцентируют внимание только на «плохой» стороне стерола.

Холестерин не принадлежит к числу незаменимых для человека – организм может самостоятельно вырабатывать необходимое количество. К слову сказать, дозы вырабатываемого человеком холестерола почти в 4 раза превышают порции вещества, получаемого с пищей. В старшем возрасте возможно нарушение метаболизма холестерина, что является причиной повышения уровня стерола в организме. Меж тем, снизить показатель этого стерина можно за счет другого – содержащегося в растительной пище (фитостерина). Ученые доказали, что стеролы из растений препятствуют всасыванию холестерина из пищи, чем предотвращают чрезмерное накопление вещества в организме.

Фитостеролы

Фитостерины встречаются в растениях, которые, собственно, и являются источниками вещества для человека. Именно эти вещества, согласно исследованию, проведенному американцами в 2003 году, способствуют выведению избытков холестерина, что положительно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы.

Есть мнение, что регулярное потребление продуктов богатых растительными стеринами помогает снизить уровень «плохого» холестерина почти на 10 процентов. А недавние исследования позволили ученым сделать вывод, что 2-3 грамма потребляемых ежедневно фитостеринов улучшают формулу крови, очищают плазму от излишних липидов.

Фитостерины принимают в качестве профилактического средства против атеросклероза. Порой эти вещества включают в лечебную терапию сердечно-сосудистых заболеваний.

Стеролы грибов

Основной стерол, найденный в грибах, – эргостерин. Его структура некоторой мерой отличается от других видов стеринов. А специфические свойства вещества позволяют ему взаимодействовать с антибиотиками.

Бактериальные стерины

Примитивные стерины, производимые бактериями, способны развиваться в чрезвычайно экстремальных условиях. Для них практически не имеет значения температура среды обитания, кислотность, давление, ионная сила. Они считаются хорошими маркерами геологических образцов, в составе которых есть органические вещества.

Как усваивает организм

Биологи говорят, что человеческое тело способно лучше усваивать растительные стерины, нежели вещества животного происхождения. Фитостерины являются менее устойчивыми перед желудочным соком, чего нельзя сказать о зоостероле.

Стерины – важный компонент ежедневного питания, который способен обеспечить здоровье в любом возрасте. Приверженцы диет для похудения часто полностью вычеркивают из своего рациона жиры, что в результате чревато намного большими проблемами, чем пара-тройка лишних килограммов.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Автор статьи:

Тедеева Мадина Елкановна

Специальность: терапевт, врач-рентгенолог.

Общий стаж: 20 лет.

Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп.

Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия.

Повышение квалификации:

1. В 2016 году в Российской медицинской академией последипломного образования прошла повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Терапия» и была допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности терапия.

2. В 2017 году решением экзаменационной комиссии при частном учреждении дополнительного профессионального образования «Институт повышения квалификации медицинских кадров» допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности рентгенология.

Опыт работы: терапевт – 18 лет, врач-рентгенолог – 2 года.

Источник

Источником получения токоферолов служит масло зародышей пшеницы или кукурузы, которое подвергают гидролизу, а неомыляемый остаток (около 5%), содержащий токоферолы и стерины, растворяют в этаноле, хлороформе или дихлорэтане. Затем растворитель удаляют, остаток растворяют в ацетоне или метиловом спирте и при –10°C выкристаллизовывают стерины. Остаток стеринов осаждают дигитонином. Смесь токоферолов очищают и разделяют хроматографическим методом.

К настоящему времени выделены из природных источников или получены синтетическим путем семь различных веществ, обладающих E-витаминной активностью (токоферолов). Токоферолы являются природными антиоксидантами и играют важную роль в обмене веществ. По химическому строению они представляют собой производные хромана (бензо-g-дигидропирана), который включает ядро бензола, конденсированное с гидрированным ядром g-пирана:

Основой химической структуры всех семи токоферолов является токол, представляющий собой 2-метил-2-(4′, 8′, 12′-триметилтридецил)-6-оксихроман:

Боковую цепь в формулах токоферолов обычно пишут сокращенно:

Отличаются токоферолы числом метильных групп, которые располагаются в положениях 5, 7 и 8 (табл. 52.4).

52.4. Расположение метильных групп в молекулах токоферолов

Токоферолы	Положение
a-Токоферол	–CH3	–CH3	–CH3
b-Токоферол	–CH3	–	–CH3
g-Токоферол	–	–CH3	–CH3
z-Токоферол	–CH3	–CH3	–
8-Метилтокол (d-токоферол)	–	–	–CH3
5-Метилтокол (e-токоферол)	–CH3	–	–
7-Метилтокол (h-токоферол)	–	–CH3	–

Число метильных групп в молекуле токоферола оказывает существенное влияние на биологическую активность. a-Токоферол, содержащий три метильные группы в бензольном ядре, имеет наибольшую активность. Замена фитольного радикала другим, укорочение или полное удаление боковой цепи ведет к полной потере активности.

a-Токоферол чувствителен к ультрафиолетовому излучению, под влиянием которого окисляется. Однако он устойчив к нагреванию (даже до 200°C), действию минеральных кислот (при нагревании до 100°C), очень медленно взаимодействует с едкими щелочами.

В качестве лекарственного средства применяют a-токоферола ацетат. Синтезируют его конденсацией триметилгидрохинона и изофитола с последующим ацетилированием уксусным ангидридом образовавшегося a-токоферола:

По физическим свойствам токоферола ацетат отличается от других жирорастворимых витаминов (ретинола ацетата, кальциферола) тем, что представляет собой маслянистую жидкость (табл. 52.5). Однако по растворимости он сходен с ними, так как практически нерастворим в воде, легко растворим в этаноле, очень легко растворим в эфире и растительных маслах.

52.5. Свойства токоферола ацетата

Лекарственное вещество	Химическая структура	Описание
Tocopherol Acetate— токоферола ацетат	d,l-2,5,7,8-тетраметил-2-(4′,8′,12′-триметилтридецил)-6-ацетоксихроман	Бесцветная или светло-желтая прозрачная, вязкая, маслянистая жидкость со слабым запахом. Под влиянием света и воздуха желтеет. Показатель преломления 1,4950–1,4985

Подлинность токоферола ацетата подтверждают по ИК-спектру в области 4000-400 см–1 и с помощью УФ-спектрофотометрии. УФ-спектр раствора в этаноле в области 240-310 нм имеет максимум поглощения в области 285 нм и минимум поглощения при 254 нм. Удельный показатель поглощения при длине волны 285 нм — от 42 до 45, а при 254 нм — от 7 до 10 (0,04%-ный раствор в этаноле).

Испытания токоферола ацетата основаны на химических реакциях, обусловленных наличием сложноэфирной группы и активными восстановительными свойствами токоферолов.

Наличие ацетильного радикала подтверждают образованием этилацетата, имеющего характерный запах. Предварительно токоферола ацетат подвергают щелочному гидролизу (с обратным холодильником) в присутствии абсолютного этанола, а затем добавляют концентрированную серную кислоту и выливают полученную смесь в колбу с водой. Образовавшийся при гидролизе ацетат натрия в присутствии концентрированной серной кислоты превращается сначала в уксусную кислоту, которая с этанолом образует этилацетат:

Для идентификации и фотоколориметрического анализа токоферолов широко используют реакции окисления, обусловленные присутствием в их молекулах фенольного гидроксила и сопровождающиеся образованием окрашенных веществ. Химическая структура продуктов окисления и их окраска зависят от характера окислителя. Так, например, при нагревании до 80 °C с концентрированной азотной кислотой происходит образование окрашенного в красно-оранжевый цвет о-токоферилхинона:

Эта реакция может быть рекомендована для испытания подлинности токоферола ацетата. При использовании в качестве окислителя гексацианоферрата (III) калия в щелочной среде образуется окрашенный ди-a-токоферол:

Идентифицировать токоферол можно с помощью реактива, в состав которого входит хлорид железа (III) и a,a-дипиридил в смеси этанола и бензола. Появляется красное окрашивание, имеющее максимум светопоглощения при длине волны 500 нм. Эту реакцию используют для фотоколориметрического определения.

При испытании на чистоту устанавливают прозрачность, цветность раствора, кислотное число (не более 0,5 из навески 2,0 г). Определяют сумму посторонних примесей (до 1%) и примесь a-токоферола (не более 4%) методом ВЭЖХ. Детекцию суммарного содержания примесей выполняют при длине волны 210 нм, а a-токоферола — при 292 нм. Расчеты ведут по сравнению площадей пиков у испытуемого вещества и ГСО токоферола ацетата.

Под действием таких окислителей, как соли церия (IV), железа (III), происходит окисление токоферола до a-, n-токоферилхинона, образование которого обусловливает желтое окрашивание:

Эту химическую реакцию используют для количественного определения токоферола ацетата. Определение основано на кислотном гидролизе (кипячением с обратным холодильником в присутствии серной кислоты). Затем выделившийся токоферол титруют сульфатом церия (IV) (индикатор дифениламин) до появления сине-фиолетового окрашивания:

Количественное определение выполняют, защищая титруемый раствор от действия прямого солнечного света. Известны методики определения масляных растворов токоферола методом ГЖХ. Особенно перспективно использование метода прямой капиллярной хроматографии, отличающейся малой продолжительностью выполнения. Объективный качественный и количественный анализ токоферола ацетата позволяет обеспечить метод ВЭЖХ. Подлинность подтверждают по временам удерживания. Количественное определение выполняют на хроматографе Милихром-4 в колонке, набитой силикагелем марки «Силасорб 60» в смеси гексана и эфира (97,5:2,5), детектируют при длине волны 210 нм. Расчёты выполняют по площадям пиков испытуемого и стандартного образцов.

При хранении необходимо учитывать влияние УФ-излучения. Токоферола ацетат хранят в герметически закрытых, заполненных доверху банках темного стекла, в прохладном, защищенном от света месте (при температуре не выше +10 °C).

Токоферола ацетат применяют в виде растворов в масле 5, 10 и 30%-ных для приема внутрь и внутримышечного введения. Назначают его при заболеваниях нервно-мышечной системы, периферических сосудов, атеросклерозе, угрожающем аборте, нарушении функции половых желез у мужчин и других заболеваниях.

Источник