Cholesterolcó nhiều tác dụng sinh lý trong cơ thể, nhưng khi sử dụng quá mức có thể dẫn đến tăng cholesterol máu và gây tác dụng phụ cho cơ thể. Nghiên cứu hiện đại đã phát hiện ra rằng chứng xơ vữa động mạch, huyết khối tĩnh mạch và sỏi mật có liên quan mật thiết đến chứng tăng cholesterol máu. Nếu chỉ đơn giản là lượng cholesterol cao thì điều chỉnh chế độ ăn uống là phương pháp tốt nhất. Nếu còn kèm theo tăng huyết áp, tốt nhất nên theo dõi huyết áp và sử dụng thuốc hạ huyết áp miễn là được bác sĩ xác nhận là tăng huyết áp. Tăng cholesterol máu là nguyên nhân rất quan trọng gây xơ vữa động mạch nên các bạn hãy chú ý.
(Liên kết sản phẩm 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-cholesterol-powder.html)
(Liên kết sản phẩm 2: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/cholesterol-powder-cas-57-88-5.html )
Cholesterol trong tự nhiên chủ yếu được tìm thấy trong thức ăn động vật, một số ít thực vật có chứa cholesterol và hầu hết thực vật đều chứa những chất có cấu trúc tương tự cholesterol - sterol thực vật. Sterol thực vật không có tác dụng gây xơ vữa động mạch. Ở niêm mạc ruột, sterol thực vật (đặc biệt là sitosterol) có thể ức chế cạnh tranh sự hấp thu cholesterol. Sau đây là các phương pháp tổng hợp trong phòng thí nghiệm phổ biến để tham khảo.
Cách 1:
Quá trình tổng hợp cholesterol tương đối phức tạp, có gần 30 bước phản ứng và toàn bộ quá trình có thể được chia thành ba giai đoạn
Tạo ra COA 1.3-ánh sáng 3-methylglutaraldehyde (HMGCOA)
Trong tế bào chất, ba phân tử ethylene glycol COA được xúc tác bởi thiolyase và HMGCOA synthase để tạo ra HMGCOA, cơ chế tương tự như cơ chế hình thành thể ketone. Tuy nhiên, quá trình nội địa hóa nội bào là khác nhau và quá trình này xảy ra trong tế bào chất, trong khi việc tạo ra thể ketone xảy ra ở ty thể của tế bào gan. Do đó, có hai bộ isoenzym trong tế bào gan lần lượt trải qua các phản ứng trên.
2. Tạo axit mevalonic (MVA)
Dưới sự xúc tác của HMGCOA reductase, HMGCoA tiêu thụ hai phân tử NADPH+H+ để tạo thành axit methyloleic (MVA)
Quá trình này là không thể đảo ngược và HMG CoA reductase là enzyme giới hạn tốc độ tổng hợp cholesterol.
3. Sản xuất cholesterol
MVA trải qua quá trình phosphoryl hóa, khử protein, dealkyl hóa và ngưng tụ để tạo ra squalene chứa 30C, sau đó được xúc tác bởi cyclase lưới nội chất và oxyase để tạo ra lanolin sterol. Loại thứ hai trải qua nhiều phản ứng như oxy hóa khử và cuối cùng mất ba C, dẫn đến sự tổng hợp cholesterol 27C.
Cách 2:
Sử dụng acetyl CoA và axit palmitic làm nguyên liệu - Quá trình tổng hợp cholesterol thông qua con đường ketoglutarate có thể tạm chia thành các bước sau:
1. Acetyl CoA và axit palmitic được ngưng tụ thành acetyl CoA dưới tác dụng của acetyl CoA thiolyase. Phản ứng này là phản ứng thiolysis và sản phẩm acetylacetyl CoA là hợp chất vòng năm cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
CH3CO-CoA + CH2(COOH)CH2CH2CH2CH3→ CH3CO-CoA + CH3Ca cao
2. AcetylacetylCoA phản ứng với triphosphoglycerate dưới sự xúc tác của HMG-CoA synthase để tạo ra HMG-CoA. Phản ứng này là phản ứng ngưng tụ và sản phẩm HMG-CoA là hợp chất vòng sáu cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
CH3CO-CoA + H2O → HMG-CoA + CH3COOH
3. Dưới tác dụng của HMG-CoA lyase, HMG-CoA bị phân cắt thành mevalonate. Phản ứng này là phản ứng crackinh và sản phẩm mevalonate là hợp chất vòng năm cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
HMG-CoA → CH2=CH (CH2) 3CHO + CO2
4. Dưới tác dụng của mevalonate kinase, mevalonate phản ứng với ATP để tạo ra mevalonate pyrophosphate. Phản ứng này là phản ứng phosphoryl hóa và sản phẩm mevalonate pyrophosphate là hợp chất năng lượng cao. Phương trình hóa học của bước này như sau:
CH2=CH(CH2)3CHO + C3H7ClN2O2S → CH2=CH (CH2) 3OPP + C10H15N5O10P2
5. Dưới tác dụng của squalene cyclase, pyrophosphate methylhydroxyvalerate trải qua quá trình chu kỳ hóa để tạo thành squalene. Phản ứng này là phản ứng tuần hoàn và sản phẩm squalene là hợp chất tuần hoàn bảy cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
CH2=CH (CH2)3OPP → (CH2)5C=O
6. Dưới tác dụng của squalene reductase, squalene phản ứng với NADPH+H+ để tạo ra cholesterol. Phản ứng này là phản ứng khử và sản phẩm cholesterol là hợp chất vòng sáu cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
(CH2)5C=O+NADPH + H+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH
Cách 3:
Quá trình tổng hợp cholesterol từ isopentene pyrophosphate qua vòng squalene có thể tạm chia thành các bước sau:
1. Isopentene pyrophosphate phản ứng với ATP dưới sự xúc tác của squalene synthase để tạo ra squalene pyrophosphate. Phản ứng này là phản ứng phosphoryl hóa và sản phẩm squalene pyrophosphate là hợp chất năng lượng cao. Phương trình hóa học của bước này như sau:
C5H8O4P + C3H7ClN2O2S → C5H8O4P + C10H15N5O10P2 + C3H7N
2. Squalene pyrophosphate phản ứng với NADPH+H+ dưới tác dụng của squalene pyrophosphate reductase để tạo ra squalene. Phản ứng này là phản ứng khử và sản phẩm squalene là hợp chất tuần hoàn bảy cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
C5H8O4P-C10H15N5O10P2+ NADPH + H+→ C5H8O + NADP+ + C3H7N
3. Dưới tác dụng của squalene cyclase, squalene trải qua quá trình chu kỳ hóa để tạo ra cholesterol. Phản ứng này là phản ứng tuần hoàn và sản phẩm cholesterol là hợp chất tuần hoàn sáu cạnh. Phương trình hóa học của bước này như sau:
C5H8O + NADP+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH + NADPH + H+ + C3H7N
Cấu trúc của cholesterol được xác định sớm nhất là vào năm 1930. Năm 1941, David Rittenberg và KonradBloch phát hiện ra rằng axit axetic được đánh dấu bằng hydro nặng là tiền chất của cholesterol ở chuột cống và chuột nhắt. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng khung carbon của sterol ergosterol ở Neurosporarassa có nguồn gốc hoàn toàn từ axit axetic. Năm 1949, J. Bonner và B. Arreguin xác nhận rằng ba phân tử axit axetic có thể kết hợp để tạo thành một đơn vị 5 cacbon đơn giản, được gọi là isopren. Khám phá của họ phù hợp với dự đoán trước đó của Robert Robinson, người tin rằng cholesterol là sản phẩm chu trình hóa của squalene, có thể được hình thành bằng quá trình trùng hợp isoprene. Năm 1952, Bloch và RLangdon xác nhận rằng squalene thực sự có thể được chuyển đổi thành cholesterol, đồng thời họ đã đề xuất và xác nhận một con đường sinh tổng hợp cholesterol. Năm 1953, Bloch và RB Woodward đề xuất ý tưởng về chu kỳ, sau đó đã được sửa đổi. Mãi đến năm 1956, chất trung gian giống isoprene chưa được biết đến mới được xác nhận là axit mevalonic. Việc phát hiện ra axit mevalproic đã xác định được mối liên kết trung gian chưa được giải quyết trong quá trình sinh tổng hợp cholesterol. Kể từ đó, con đường và cấu trúc hóa học lập thể của quá trình sinh tổng hợp cholesterol đã được làm sáng tỏ một cách chi tiết.