Glikozīdu veidošanās, funkcija un veidi / grupas

The glikozīdi ir augu sekundārie metabolīti, kas ir saistīti ar mono- vai oligosaharīdiem, izmantojot glikozīdu saites, ti, tie ir glikozilēti metabolīti. Tie pieder pie glikozīdu ķīmiskās saimes, kas aptver visus ķīmiskos savienojumus, kas saistīti ar saldajiem atlikumiem.

Glikozīdu molekulas tipiskajā struktūrā tiek atpazīti divi reģioni: algikons un glikons. Reģionu, ko veido saharīda atlikums, sauc par glikonu, un reģions, kas atbilst ne-saharīda molekulai, ir pazīstams kā aglikona daļa..

Parasti termins "glikozīds" tiek lietots, lai atsauktos uz to, ka šo savienojumu hidrolīzes laikā tiek atbrīvotas glikozes molekulas, tomēr vienas un tās pašas molekulu grupas locekļiem ir citu cukura veidu, piemēram, ramnozes, galaktozes, atlikumi. vai mannoze.

Glikozīdu nomenklatūra parasti apzīmē to aglikona reģiona dabu. Šie nosaukumi ar beigu "-ina" ir rezervēti slāpekļa savienojumiem, bet alkaloīdi nosaukti ar sufiksu "-osido".

Šie sufiksi bieži vien ir botāniskās izcelsmes latīņu nosaukuma saknes, kur vispirms aprakstītas molekulas un parasti pievieno prefiksu "gliko-"..

Glikozīdu saikne starp glikonātu un aglikona daļām var notikt starp diviem oglekļa atomiem (C-glikozīdiem) vai skābekļa atomiem (O-glikozīdi), kuros to stabilitāte ir atkarīga no ķīmiskās vai fermentatīvās hidrolīzes..

Glikozīdu relatīvais daudzums angiospermās ir daudz lielāks nekā vingrošanas spermā, un ir pierādīts, ka attiecībā uz monocītiem un dicotiem, ar dažiem izņēmumiem, nav lielas atšķirības atrasto glikozīdu daudzumā un veidos..

Ir svarīgi uzsvērt šīs savienojumu grupas lielo daudzveidību un neviendabīgumu, jo katras tās identitāte būs atkarīga no aglikona daļas, kas ir ļoti mainīga..

Indekss

• 1 Apmācība
• 2 Funkcija
• 3 veidi / grupas
  • 3.1 Sirds glikozīdi
  • 3.2 Cianogēnās glikozīdi
  • 3.3. Glikozinolāti
  • 3.4 Saponīni
  • 3.5. Antrakinona glikozīdi
  • 3.6 Flavonoīdi un pro-antocianīni
• 4 Atsauces

Apmācība

Glikozīdu savienojumu (Peng, Peng, Kawagoe, Hogan, & Delmer, 2002) biosintēze vai veidošanās augos ir atkarīga no aplūkojamā glikozīda veida un augos to biosintēzes rādītāji bieži ir atkarīgi no apstākļiem. vides.

Piemēram, cianogēnos glikozīdus sintezē no aminoskābju prekursoriem, ieskaitot L-tirozīnu, L-valīnu, L-izoleicīnu un L-fenilalanīnu. Aminoskābes hidroksilē, veidojot N-hidroksilamīnskābes, kuras pēc tam pārvērš aldoksīmos un pēc tam transformējas nitrilos..

Nitrilus hidroksilē, veidojot α-hidroksinitrilus, kurus var glikozilēt, veidojot atbilstošu cianogēno glikozīdu. Šajā biosintēzes ceļā ir iesaistīti divi daudzfunkcionāli citohromi, kas pazīstami kā P450 un glikoziltransferāzes enzīmi..

Glikozīdu biosintētiskie ceļi lielākoties ir saistīti ar glikoziltransferāzes fermentu piedalīšanos, kas spēj selektīvi pārvietot ogļhidrātu atlikumus no aktivēta starpprodukta, izmantojot UDP molekulu, līdz attiecīgajai aglikona daļai..

Aktivēto cukuru, piemēram, UDP-glikozes, pārnešana akceptora aglikona daļai palīdz stabilizēt, detoksicēt un izšķīdināt metabolītus sekundārajos metabolīta veidošanas ceļos..

Tātad tie ir glikoziltransferāžu enzīmi, kas atbild par lielo glikozīdu daudzveidību augos, un tāpēc tie ir plaši pētīti..

Pastāv dažas in vitro sintētiskās metodes augu glikozīdu atvasinājumu iegūšanai, kas ietver atgriezeniskās hidrolīzes sistēmas vai savienojumu glikozilēšanu.

Funkcija

Augos, piemēram, viena no galvenajām flavonoidglikozīdu funkcijām ir saistīts ar aizsardzību pret ultravioleto gaismu, pret kukaiņiem un pret sēnēm, vīrusiem un baktērijām. Tie kalpo kā antioksidanti, apputeksnētāju piesaistītāji un augu hormonu kontrolieri.

Citas flavonīdu glikozīdu funkcijas ietver baktēriju sugu stimulāciju ar Rhizobium ģints baktēriju sugām. Viņi var piedalīties fermentu inhibēšanas procesos un kā alelopātiskie līdzekļi. Tādējādi tie nodrošina arī ķīmiskās aizsardzības barjeru pret zālēdājiem.

Daudzi glikozīdi, hidrolizējot, rada glikozes atlikumus, ko augi var izmantot kā metabolisku substrātu enerģijas ražošanai vai pat strukturālas nozīmes savienojumu veidošanai šūnās..

Antropocentriski runājot, šo savienojumu funkcija ir ļoti atšķirīga, jo, lai gan daži ir nodarbināti pārtikas rūpniecībā, citi tiek izmantoti farmācijas rūpniecībā, lai izstrādātu zāles hipertensijas, asinsrites traucējumu, pretvēža līdzekļu uc ārstēšanai..

Veidi / grupas

Glikozīdu klasifikāciju var atrast literatūrā, pamatojoties uz ne-saharīdu daļām (aglikoniem) vai to botānisko izcelsmi. Turpmāk ir klasificēšanas veids, kas balstīts uz aglicona daļu.

Galvenās glikozīdu grupas atbilst sirds glikozīdiem, cianogēniem, glikozinolātiem, saponīniem un antrakinona glikozīdiem. Daži flavonoīdi bieži sastopami arī kā glikozīdi.

Sirds glikozīdi

Šīs molekulas parasti sastāv no molekulas (aglikona reģions), kuras struktūra ir steroīds. Tie ir sastopami Scrophulariaceae ģimenes augos, īpaši Digitalis purpurea, kā arī Convallariaceae ģimenē ar Convallaria majalis kā klasisks piemērs..

Šim glikozīda veidam ir negatīva ietekme uz nātrija / kālija ATPāzes sūkņiem šūnu membrānās, kas ir īpaši bagātas sirds šūnās, tāpēc augu uzņemšana ar šiem sekundārajiem savienojumiem tieši ietekmē sirdi; tādējādi tā nosaukums.

Cianogēnie glikozīdi

Tie ir ķīmiski definēti kā α-hidroksi nitrilu glikozīdi, kas iegūti no aminoskābju savienojumiem. Tie ir sastopami Rosaceae ģimenē, īpaši Prunus ģints sugās, kā arī Poaceae ģimenē un citās sugās..

Ir konstatēts, ka tie ir daļa no toksiskām vielām, kas raksturīgas dažām Manihot esculenta šķirnēm, kas labāk pazīstamas Dienvidamerikā kā kasava, yucca vai kasava. Tāpat tie ir bagāti ar ābolu sēklām un riekstiem, piemēram, mandelēm.

Šo sekundāro metabolītu hidrolīze izraisa ciānūdeņražskābes veidošanos. Kad hidrolīze ir fermentatīva, glikona un aglikona daļas ir atdalītas, un pēdējās var klasificēt kā alifātiskas vai aromātiskas..

Cianogēno glikozīdu glikona daļa parasti ir D-glikoze, lai gan tā arī ir uzskatāma par genotobisku, primeverozu un citiem, galvenokārt ar β-glikozīdu saitēm..

Augu patēriņam ar cianogēniem glikozīdiem var būt negatīva ietekme, tai skaitā iejaukšanās joda lietošanā, kas izraisa hipotireozi..

Glikozinolāti

Tās aglikona struktūras pamatā ir aminoskābes, kas satur sēru, tāpēc tās var saukt arī par tioglikozīdiem. Galvenā augu grupa, kas saistīta ar glikozinolātu ražošanu, ir Brassicaceae ģimene.

Negatīvā ietekme uz organismiem, kas uzņem šos augus, ir vides procarcinogēnu aknu bioaktivācija, kas ir sarežģīta ietekme uz citohroma P450 izoformas. Turklāt šie savienojumi var kairināt ādu un izraisīt hipotireozi un podagru.

Saponīni

Daudzi "ziepju veidojošie" savienojumi ir glikozīdi. Glikozīdu saponīnu aglikona daļa sastāv no pentacikliskiem triterpenoīdiem vai tetracikliskiem steroīdiem. Tie ir strukturāli neviendabīgi, bet tiem ir kopīgas funkcionālās īpašības.

Tās struktūrā ir ļoti hidrofīlas glicīna porcijas un stipri hidrofobie aglikona reģioni, kas tiem nodrošina emulģējošas īpašības, tāpēc tos var izmantot kā mazgāšanas līdzekļus..

Saponīni ir sastopami plašā augu šķirņu klāstā, tostarp sugas, kas pieder pie Liliaceae sugas, piemēram, sugas Narthecium ossifragum..

Antrakinona glikozīdi

Tie ir mazāk izplatīti augu valstībā nekā citi iepriekš minētie glikozīdi. Tās ir Rumex crispus un Rheum ģints sugās. Tās uzņemšanas efekts atbilst pārspīlētajam ūdens un elektrolītu sekrējumam, ko pavada peristaltika resnajā zarnā..

Flavonoīdi un pro-antocianīni

Daudzi flavonoīdi un to oligomēri, proti, antocianīni, sastopami kā glikozīdi. Šie pigmenti ir ļoti bieži sastopami daudzās augu valsts robežās, izņemot aļģes, sēnītes un dažus antociānus..

Tie var būt dabā kā C- vai O-glikozīdi, atkarībā no glikozīdās saites rakstura, kas notiek starp glicīna un algicona reģioniem, tāpēc daži ir izturīgāki pret ķīmisko hidrolīzi nekā citi..

C-glikozīdu flavonoīdu aglikona struktūra atbilst trim gredzeniem ar kādu fenola grupu, kas nodrošina tiem antioksidantu raksturojumu. Saharīda grupas saistīšanās ar aglikona reģionu notiek, izmantojot oglekļa-oglekļa saites starp cukura anomēru oglekli un flavonoidu aromātiskā kodola C6 vai C8 oglekli..

Atsauces

1. Conn, E.E. (1979). Cianogēno glikozīdu biosintēze. Naturwissenschaften, 66, 28-34.
2. Forslund, K., Morant, M., Jørgensen, B., Olsen, C.E., Asamizu, E., un Sato, S. (2004). Nitrila glikozīdu Rhodiocyanoside A un D un cianogēnās glikozīdu Lotaustralin un Linamarin biosintēze Lotus japonicus. Augu fizioloģija, 135 (maijs), 71-84.
3. Markham, K. R. (1989). Metodes augu bioķīmijā. 6. Flavoni, flavonoli un to glikozīdi (1. sējums). ACADEMIC PRESS LIMITED. Izgūti no www.dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-461011-8.50012-3
4. Pengs, L., Pengs, L., Kawagoe, Y., Hogans, P., un Delmers, D., (2002). Sitosterīna B-glikozīds kā primārs celulozes sintēzei augos. Science, 295, 147-150.
5. Richman, A., Swanson, A., Humphrey, T., Chapman, R., Mcgarvey, B., Pocs, R., un Brandle, J. (2005). Funkcionālā genomika atklāj trīs glikoziltransferāzes, kas iesaistītas Stevia rebaudiana galveno saldo glikozīdu sintēzes procesā. The Plant Journal, 41, 56-67.
6. Swain, T. (1963). Ķīmisko augu taksonomija. Londona: Academic Press.
7. van Rantwijk, F., Oosterom, M. W., un Sheldon, R. A. (1999). Glikozidāzes katalizēta alkilglikozīdu sintēze. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 6, 511-532.
8. Vetter, J. (2000). Augu cianogēnie glikozīdi. Toxicon, 38, 11-36.
9. Wolfenden, R., Lu, X. & Young, G. (1998). Glikozīdu spontāna hidrolīze. J. Am. Chem. Soc., 120, 6814-6815.