第六节 甾类化合物
甾类化合物主要是植物固醇,植物固醇(phytosterols)广泛存在于蔬菜、水果等各种植物的细胞膜中,常见的植物固醇有β-谷固醇(sitosterol)、豆固醇(stigmasterol)、菜籽固醇1和菜籽固醇2,具有降低胆固醇、抗癌、调节免疫、抗炎及防治前列腺疾病等生物学作用。
一、结构
植物固醇是以环戊烷全氢菲为基本骨架,并具有3-位羟基的甾体化合物。植物固醇和胆固醇是细胞膜所必需的一类物质,在结构上极为类似,功能相同,仅分布上有差异。与胆固醇相比,谷固醇和油菜甾醇在C24位上分别多了一个乙基和一个甲基,而豆固醇的结构和谷固醇一样,只是C22位上多了一个双键。甾醇环上双键被饱和后称为甾烷醇(stanols,含量约为植物固醇的1/10),酯化后称为甾醇酯。植物固醇主要存在于植物的种子及其油料中,如β-谷固醇、豆固醇和菜籽固醇。从化学结构来看,植物固醇与胆固醇的区别是前者增加了一个侧链。人每日从膳食中摄入的植物固醇为200~400mg,甾烷醇为20~50mg。植物固醇在人体的消化吸收率极低(5%以下),远低于胆固醇(30%~80%),影响吸收率的因素目前尚不清楚。
二、生物学作用
(一)降低胆固醇作用
植物固醇具有降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白的作用。美国FDA也指出,植物固醇(1.5~3.3g/d)对降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白有效,可降低心脏病的发生风险。其机制可能是植物固醇主要通过抑制胆固醇在小肠的吸收而降低血清胆固醇。胆固醇与胆汁结合形成可溶性微团才能被吸收,由于植物固醇疏水性高于胆固醇,因而容易取代胆固醇进入微粒团中,使微团中的胆固醇含量下降,从而减少胆固醇的吸收。此外,植物固醇还可以作为肝X受体激动剂激活固醇流出转运体基因ABC家族(如ABCG5、ABCG8),从而促进胆固醇的排泄,或通过抑制蛋白质的异戊二烯化而部分阻止胆固醇的合成。
(二)抗癌作用
植物固醇具有阻断致癌物诱发癌细胞形成的功能,可以降低前列腺癌、卵巢癌、乳腺癌、结肠癌、胃癌、肺癌、皮肤癌、宫颈癌的发病风险,其中酯化的植物固醇(如抗坏血酸酯化)似乎显示出更高的抗癌活性。应用2%的植物固醇饲养接种乳腺肿瘤的小鼠,可缩小小鼠肿瘤的直径,减少肿瘤的淋巴转移和肺转移,抑制培养液中肿瘤细胞的生长。对于结肠癌,植物固醇可能通过刺激甲羟戊酸和MAPK途径或激活鞘磷酸酯循环,抑制胆固醇的合成,或改变胆固醇的胆酸代谢,消除胆酸诱导的结肠癌细胞的增殖。
(三)其他作用
植物固醇可能有抗氧化的功能。谷固醇和豆固醇可早期阻断人巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒感染细胞抗原的表达;通过抑制促炎性物质的形成,加速其降解。此外,植物固醇还有一定的解热镇痛、刺激淋巴细胞增殖和调节免疫等方面的作用,还可作为口服药载体。