Брассикастерол: қайнар көздері, анықталуы және қолданылуы
Brassicasterol
Брассикастерол – бір жасушалы балдырлар мен рапс сияқты өсімдіктерде кездесетін стерол. Алцгеймер ауруының биомаркері ретінде зерттеледі, қоршаған ортада табылған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Брассикастерол (24 метилхолест 5,22 диен 3β-ол) – бірнеше бір жасушалы балдырлар (фитопланктон) және кейбір құрлықта өсетін өсімдіктер, мысалы, рапс синтездейтін 28 көміртекті стерол. Бұл қосылыс қоршаған ортада (теңіз) балдырлардың болуын анықтау үшін биомаркер ретінде жиі қолданылады және E499 тағамдық қоспасының құрамына кіреді. Сонымен қатар, бұл Альцгеймер ауруының қосымша биомаркері болуы мүмкін екенін көрсететін деректер бар.
Brassicasterol (24 methyl cholest 5,22 dien 3β ol) is a 28 carbon sterol synthesised by several unicellular algae (phytoplankton) and some terrestrial plants, like rape. This compound has frequently been used as a biomarker for the presence of (marine) algal matter in the environment, and is one of the ingredients for E number E499. There is some evidence to suggest that it may also be a relevant additional biomarker in Alzheimer's disease.
Ерігіштігі
Брассикастеролдың суда ерігіштігі төмен, нәтижесінде октанол-су бөлініс коэффициенті жоғары. Бұл, брассикастеролдың көптеген қоршаған орта жүйелерінде қатты фазамен байланысатынын білдіреді.
Brassicasterol has a low water solubility and, as a consequence, a high octanol water partition coefficient. This means that, in most environmental systems, brassicasterol will be associated with the solid phase.
Деградация
Анаэробты шөгінділер мен топырақтарда брассикастерол көптеген жүз жылдар бойы сақталады, бұл оны өткендегі балдыр өндірісінің көрсеткіші ретінде қолдануға мүмкіндік береді (төменде қараңыз).
In anaerobic sediments and soils, brassicasterol is stable for many hundreds of years, enabling it to be used as an indicator of past algal production (see below).
Химиялық талдау
Молекуланың гидроксил (OH) тобы болғандықтан, ол көбінесе басқа липидтерге, оның ішінде глицериндерге байланысады; көптеген талдау әдістері, демек, эфирлік байланыстарды сабындау үшін күшті сілтіні (KOH немесе NaOH) қолданады. Типик шайқау еріткіштеріне метанолдағы 6% KOH кіреді. Бос стерольдер полярлық липидтерден гексан сияқты азырақ полярлы еріткішке бөлу арқылы ажыратылады. Талдауға дейін гидроксил тобы көбінесе BSTFA (бис-триметилсилилтрифторацетамид) арқылы дериватизацияланады, онда сутек аз алмасатын триметилсилил (TMS) тобымен алмастырылады. Көптеген жағдайда құралдық талдау газ хроматографы (ГХ) арқылы жалынды иондау детекторы (FID) немесе массалық спектрометр (MS) көмегімен жүргізіледі. Брассикастеролдың TMS эфирі үшін массалық спектрді суретте көруге болады.
Since the molecule has a hydroxyl ( OH) group, it is frequently bound to other lipids including glycerols; most analytical methods, therefore, utilise a strong alkali (KOH or NaOH) to saponify the ester linkages. Typical extraction solvents include 6% KOH in methanol. The free sterols are then separated from the polar lipids by partitioning into a less polar solvent such as hexane. Prior to analysis, the hydroxyl group is frequently derivatised with BSTFA (bis trimethyl silyl trifluoroacetamide) to replace the hydrogen with the less exchangeable trimethylsilyl (TMS) group. Instrumental analysis is frequently conducted on gas chromatograph (GC) with either a flame ionisation detector (FID) or mass spectrometer (MS). The mass spectrum for the TMS ether of brassicasterol can be seen in the figure.
Құрылысы және пайда болуы
Оны Mirabilis jalapa-да табуға болады.
It can be found in Mirabilis jalapa.
Теңіз балдырмаларының трассирі ретінде пайдалану
Қоршаған ортада брассикастеролдың басты көзі теңіз балдырлары болып табылады. Оның салыстырмалы жоғары концентрациясы және тұрақтылығы үлгілерде, әсіресе шөгінділердегі органикалық заттардың тегін анықтауға мүмкіндік береді.
The principal source of brassicasterol in the environment is from marine algae. Its relatively high concentration and stability allows it to be used in the assessment of the origin of organic matter in samples, especially sediments.
Брассикастерол мен холестерол арақатынасы
Шотландиядағы Лох Стривеннен алынған өзектің үлгісіндегі брассикастеролдың концентрациясы. Ең жоғары көрсеткіштер шөгінділердің үстіңгі бөліктерінде кездеседі, ал тереңдік артқан сайын төмендейді. Дегенмен, холестерин де осыған ұқсас қасиет көрсетеді, ал брассикастерол мен холестерин арақатынасы барлық тереңдікте шамалы өзгермейді, бұл көзі өзгермеген жағдайда ыдырау жылдамдығының ұқсас екенін немесе ыдырау жылдамдықтарының әртүрлі болуымен қатар көзінің өзгергенін көрсетеді.
The concentration of brassicasterol in a core sample from Loch Striven, Scotland. Highest values may be seen in the top sections of the sediment, which decrease with depth. However, the cholesterol behaves in a similar manner, and the ratio brassicasterol/cholesterol is fairly uniform at all depths, indicating either a comparable degradation rate with no change in source or different degradation rates and a change in source.
Көпвариантты талдау
Липидтік биомаркерлердің (мысалы, басқа стерольдер, май қышқылдары және майлы спирттер) негізгі компоненттік талдауы сияқты көпөлшелі статистикалық талдаулар, ұқсас тегі немесе қасиеттері бар қосылыстарды анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, Уэльстегі Мавдах сағасынан алынған шөгінді үлгілерінің жүктемелік графигін қарастыруға болады. Бұл графикте брассикастеролдың орналасуы (қызыл түспен көрсетілген) осы қосылыстың таралуы теңіздік қысқа тізбекті май қышқылдары мен спирттеріне ұқсас екенін көрсетеді, олар теңіздік шығу тегімен белгілі. β-ситостерол сияқты құрлықтан келген биомаркерлер графиктің қарама-қарсы жағында орналасқан және бір-бірімен байланыссыз.
Multivariate statistical analyses such as principal component analysis of a range of lipid biomarkers (e. g., other sterols, fatty acids, and fatty alcohols) enable identification of compounds that have similar origins or behaviour. An example can be seen in the loadings plot for sediment samples from the Mawddach Estuary, Wales. The location of brassicasterol in this figure (shown in red) indicates that the distribution of this compound is similar to that of the short chain fatty acids and alcohols, which are known to be of marine origin. The terrestrially derived biomarkers such as β sitosterol are on the opposite side of the figure and are mutually exclusive.