Введение
Эргостерол (ergosta 5,7,22 trien 3β ol) – микостерол, содержащийся в клеточных мембранах грибов и простейших, выполняющий многие из тех же функций, что и холестерин в клетках животных. Поскольку многие грибы и простейшие не могут выжить без эргостерола, ферменты, участвующие в его синтезе, стали важными объектами для разработки лекарственных препаратов. В питании человека эргостерол является провитамином D2; под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения происходит химическая реакция, в результате которой образуется витамин D2.
Роль в грибах
Эргостерол (ergosta 5,7,22 trien 3β ol) – это стерол, содержащийся в грибах, и получивший своё название от спорыньи – общего названия видов гриба рода Claviceps, из которых эргостерол был впервые выделен. Эргостерол является компонентом клеточных мембран дрожжей и других грибов, выполняя многие из тех же функций, что и холестерин в клетках животных. Считается, что его специфичность для высших грибов связана с климатической нестабильностью (значительными колебаниями влажности и содержания влаги), с которой эти организмы сталкиваются в своих типичных экологических нишах (на поверхностях растений и животных, в почве). Таким образом, несмотря на более высокие энергетические затраты на синтез эргостерола (по сравнению с холестерином), предполагается, что эргостерол эволюционировал как практически повсеместная, эволюционно выгодная альтернатива холестерину для грибов. Это преимущество может быть обусловлено наличием двух сопряжённых двойных связей в структуре (кольцо B) эргостерола, придающих ему антиоксидантные свойства.
Цель для противогрибковых препаратов
Поскольку эргостерол присутствует в клеточных мембранах грибов, но отсутствует в клетках животных, он является удобной мишенью для противогрибковых препаратов. Эргостерол также содержится в клеточных мембранах некоторых протистов, таких как трипаносомы. Это лежит в основе использования некоторых противогрибковых средств для лечения западноафриканской сонной болезни. Амфотерицин В, противогрибковый препарат, воздействует на эргостерол. Он физически связывается с эргостеролом в мембране, создавая тем самым полярные поры в грибковых мембранах. Это приводит к утечке ионов (преимущественно калия и протонов) и других молекул, что приводит к гибели клетки. В большинстве случаев амфотерицин В был заменен более безопасными препаратами, но он все еще используется, несмотря на побочные эффекты, при угрожающих жизни грибковых или протозойных инфекциях. Флуконазол, миконазол, итраконазол, клотримазол и миклобутанил действуют иначе, ингибируя синтез эргостерола из ланостерола, вмешиваясь в работу 14α-деметилазы. Эргостерол – молекула меньшего размера, чем ланостерол; он синтезируется путем объединения двух молекул фарнезилпирофосфата, терпеноида, содержащего 15 атомов углерода, в ланостерол, содержащий 30 атомов углерода. Затем удаляются две метильные группы, в результате чего образуется эргостерол. Противогрибковые препараты класса "азолы" ингибируют фермент, который осуществляет эти этапы деметилирования в биосинтетическом пути между ланостеролом и эргостеролом.
В качестве прекурсора витамина D2
Эргостерол является биологическим предшественником витамина D2, химическое название которого – эргокальциферол. Облучение шампиньонов ультрафиолетовым излучением С интенсивностью 0,403 мВт/см² с расстояния 30 см приводило к увеличению концентрации витамина D2, зависящему от времени воздействия. Этот процесс происходит естественным образом в некоторой степени, и многие грибы облучают после сбора для повышения содержания витамина D. Грибы также выращивают в промышленных масштабах для извлечения эргостерола и его преобразования в витамин D, который затем продается как диетическая добавка и пищевая добавка.
Токсичность
Порошок эргостерола вызывает раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. Попадание внутрь больших количеств может привести к гиперкальциемии, которая (при продолжительном течении) может вызвать отложение солей кальция в мягких тканях и почках.