Микостерины

Эргостерин (эргостерол, 24-метилхолестатриен-5,7,22-ол-3β)

Эргостерин встречается в дрожжевых грибках и тем самым относится к микостеринам. При УФ-облучении он фотоизомеризуется с образованием витамина Д₂ (кальциферола) T_пл = 116°С. В ходе этого процесса кольцо В эргостерина расщепляет­ся по связи С-9, С-10 и одновременно возникает двойная связь между атомами С-10 и С-19.

Таким образом, эргостерин - провитамин Д₂. Недостаток витамина Д₂ ведет к нарушению обмена минеральных веществ в организме. Как следствие, наступает декальцинация и, в особенности у детей, происходит аномальное развитие костей (рахит).

По аналогии с эргостерином холестадиен-5,7-ол-3β изомеризуется в витамин Д₃ (Т_пл = 85°С). Этот витамин содержится в жирах печени трески, тунца и палтуса. По сравнению с Д₂ он содержит на 1 двойную связь и одну метильную группу меньше, но тоже обладает антирахитическим действием.

Микостерины, которые имеют в молекуле две и более двойные связи, способны образовывать довольно прочные комплексы с полиеновыми антибиотиками, из-за чего нарушается проницаемость клеточных мембран. Этим объясняется противогрибковое действие таких полиеновых антибиотиков, как нистатин, амфотерицин и филиппин.

Желчные кислоты

Желчные кислоты - это стероидные соединения, содержащие карбоксильную и несколько гидроксильных групп. Они входят в состав желчи и помогают организму использовать содержащиеся в пище липиды, эмульгируя их и способствуя тем самым их усвоению в кишечнике.

Желчные кислоты являются гидроксильными производными холановой кислоты. В холановой кислоте атом С-24 5-β-холана окислен до карбоксильной группы. Соединение колец А и В в молекуле холановой кислоты происходит по цис-способу.

В желчи человека и крупного рогатого скота содержатся кислоты такого строения:

По карбоксильной группе в большинстве случаев посредством пептидной связи к ним присоединены остатки таурина (таурохолевая кислота) или глицина (гликохолевая кислота):

Ацильные производные желчных кислот с глицином образуются только у млекопитающих. У человека они составляют основную массу ацильных производных, в желчи кролика также содержатся только производные глицина, а в желчи крысы – производные таурина.

Натриевые или калиевые соли этих соединений обладают поверхностно-активными свойствами. Эмульгируя жиры пищи, они улучшают их усвоение, а также активируют фермент липазу, катализирующий гидролиз жиров.

Биосинтез желчных кислот из холестерина включает следующие реакции: гидроксилирование по атомам углерода колец В и С, инверсию 3β в 3α-гидроксогруппу, восстановление двойной связи при атоме С-5 с получением цис-сочленения колец А и В, окислительное отщепление изопропильной группы в боковой цепи с образованием карбоксильной группы при атоме С-24.

Желчные кислоты получают щелочным гидролизом твердого вещества желчи: нагревают желчь с 5-10% раствором КОН или NaOH в автоклаве, при 120~160°С в течение 8-16 часов, затем подкисляют разбавленным НС1 и экстрагируют эфиром или этилацетатом. На основе природных желчных кислот осуществлен синтез различных гидроксо- и оксопроизводных холановой кислоты,

Желчные кислоты применяют для синтеза кортикостероидов и в медицине в качестве лекарственных препаратов, растворяющих, и предотвращающих образование желчных камней.

Стероидные гормоны

По числу атомов углерода и по характеру действия стеро­идные гормоны подразделяют на 4 группы в зависимости от числа атомов углерода:

Кортикоиды (гормоны коры надпочечников)	21 атом углерода
Андрогены (мужские половые гормоны)	19
Эстрогены (фолликулярные гормоны)	18
Гестагены (гормоны желтого тела, гормоны беременности)	21

Кортикоиды образуются в коре надпочечников; андрогены, гестагены и эстрогены, выделяемые половыми железами, называются половыми гормонами. Они воздействуют на рост и развитие половых органов, а также на появление вторичных половых признаков.

Кортикоиды (гормоны коры надпочечников)

В коре надпочечников вырабатываются прежде всего гормоны, регулирующие углеводный обмен (глюкокортикостероиды) и минеральный обмен (минералокортикостероиды). Структура кортикоидов выводится из скелета прегнана.

Гидрокортизол или кортизол (11β,17α,21-триоксипрегнен-4-дион-3,20, Т_пл=220°С) и кортикостерон относятся к глюкокортикоидам (недостаток сопровождается падением уровня глюкозы в крови и гликогена в печени). Они действуют как антагонисты инсулина и повышают содержание сахара в крови, препятст-

вуя использованию глюкозы в мускулах. Глюкокортикоиды помимо регуляции обмена углеводов стимулируют деятельность сердечной мышцы, подавляют иммунитет, проявляют противовоспалительное действие и т.д.

Альдостерон (11β,21-диоксипрегнен-4-аль-18-дион-3,20) Т_пл=155°С относится к минералокортикоидам, он увеличивает способность почек удерживать ионы натрия. Ежедневно в организме человека синтезируется 20-200 мкг альдостерона.

Кортикостероиды применяют в медицине в качестве антивоспалительных, антиревматоидных, антиаритмических и иммунодепрессивных средств, благодаря чему широко используются в медицине при ревматизме, артритах, бронхиальной астме, некоторых кожных заболеваниях.

Химические свойства кортикоидов определяются наличием α,β-ненасыщенной кетонной группировки в кольце А и кетольной группировки в боковой цепи кольца Д. Кетогруппа и гидроксил в положении 11 из-за стерических препятствий химически довольно инертны: по 11-кетогруппе кортизона или преднизона не идут реакции.

Андрогены (мужские половые гормоны)

Половые гормоны регулируют половую дифференциацию и обеспечивают воспроизводство. Они необходимы для поддержания нормального функционирования половых органов и контролируют также развитие вторичных половых признаков.

Основой скелета андрогенов служит андростан. Андрогены образуются в семенниках, а также в небольших количествах в надпочечниках и в яичниках.

Андростерон (3β-окси-5α-андростанон-17, Т_пл = 148°С) впервые выделен Бутенантом в 1934 г. из мужской мочи.

Тестостерон (17β-оксиандростен-4-он-3, Т_пл = 155°С) важнейший из половых гормонов, был выделен из бычьих семенников (Лакер, 1935 г.). Он стимулирует развитие вторичных мужских половых признаков, а также сперматогенез (выработку спермы). Выделение тестостерона клетками Лейдига начинается при достижении половой зрелости, и этот процесс регулирует далее развитие вторичных половых признаков, в том числе особенностей скелета, голоса, распределение волосяного покрова на теле, поведения и самих органов воспроизведения. Молекулы тестостерона, кроме того, индуцируют удерживание азота в организме и способствуют усиленному синтезу белков (анаболизму), что ведет к развитию мускулатуры.

Половые гормоны обладают очень мощным физиологическим действием и обычно присутствуют в организме лишь в ничтожных количествах. При введении в организм они могут вызвать ответную реакцию даже у кастрированного или половонезрелого животного. Так у каплуна (кастрированный петух) после инъекции тестостерона растет гребень, а у половонезрелой самки мыши после введения эстрадиола начинается течка.

Родственные тестостерону анаболические стероиды (часто это 19-нор-стероиды, т.е. структуры с отсутствующей 19-СН₃ группой) применялись для ускорения роста мускулатуры у спортсменов, однако некоторые из них, как, оказалось, имеют весьма неудобный побочный эффект - они вызывают постоянную эрекцию.

Медицинское применение анаболических стероидов связано с различными нарушениями белкового анаболизма, в послеоперационный период при ожогах, после тяжелых травм и инфекционных заболеваний, т.е. в тех случаях, когда организм теряет много белка.