Glikozidų susidarymas, funkcija ir rūšys / grupės

The glikozidai yra antriniai augalų metabolitai, kurie yra susiję su mono- arba oligosacharidais per glikozidines jungtis, ty jie yra glikozilinti metabolitai. Jie priklauso cheminei glikozidų grupei, kuri apima visus cheminius junginius, susijusius su cukriniais likučiais.

Tipiškoje glikozidinės molekulės struktūroje atpažįstami du regionai: algikonas ir glikonas. Sacharido liekanos sudarytas regionas vadinamas glikonu, o ne sacharidų molekulę atitinkantis regionas yra žinomas kaip aglikono fragmentas..

Paprastai terminas „gliukozidas“ vartojamas, norint nurodyti, kad šių junginių hidrolizės metu išsiskiria gliukozės molekulės, tačiau tos pačios molekulių grupės nariai turi kitų cukrų, pvz., Ramnozės, galaktozės, likučius. arba manozė, be kita ko.

Glikozidų nomenklatūra paprastai apibūdina jų aglikono regiono pobūdį. Tie pavadinimai, kurių galas yra „-ina“, yra skirti azoto junginiams, o alkaloidai pavadinami sufiksi „-osido“.

Šie priesagai dažnai lydi botaninės kilmės lotyniško pavadinimo šaknį, kur pirmą kartą aprašomos molekulės ir paprastai pridedamas priešdėlis „gliuko-“..

Glikozidinė jungtis tarp glikonato ir aglikono dalių gali atsirasti tarp dviejų anglies atomų (C-glikozidų) arba deguonies atomų (O-glikozidai), kuriuose jų stabilumas priklausys nuo cheminės arba fermentinės hidrolizės..

Santykinis glikozidų gausumas angiospermose yra daug didesnis nei gimdyvių spermos, ir buvo įrodyta, kad, atsižvelgiant į monocotus ir dicotus, su kai kuriomis išimtimis nėra didelių skirtumų tarp nustatytų glikozidų kiekio ir tipų..

Svarbu pabrėžti šios junginių grupės didelę įvairovę ir heterogeniškumą, nes kiekvienos jų tapatumas priklausys nuo aglikono dalies, kuri yra labai įvairi..

Indeksas

• 1 Mokymas
• 2 Funkcija
• 3 Tipai / grupės
  • 3.1 Širdies glikozidai
  • 3.2 Cianogeniniai glikozidai
  • 3.3 Gliukozinolatai
  • 3.4 Saponinai
  • 3.5 Antrakinono glikozidai
  • 3.6 Flavonoidai ir pro-antocianinai
• 4 Nuorodos

Mokymas

Gliukozidinių junginių (Peng, Peng, Kawagoe, Hogan, Delmer, 2002) biosintezė arba susidarymas augaluose priklauso nuo svarstomo gliukozido tipo, o augaluose jų biosintezės rodikliai dažnai priklauso nuo sąlygų aplinkosaugos.

Cianogeniniai glikozidai, pavyzdžiui, yra sintezuojami iš aminorūgščių pirmtakų, įskaitant L-tiroziną, L-valiną, L-izoleuciną ir L-fenilalaniną. Aminorūgštys hidroksilinamos, kad susidarytų N-hidroksilo aminorūgštys, kurios vėliau paverčiamos aldoksimais, kurie vėliau transformuojami į nitrilus.

Nitrilai hidroksilinami, kad susidarytų a-hidroksinitrilai, kurie gali būti glikozilinti, kad susidarytų atitinkamas cianogeninis glikozidas. Į šį biosintezės kelią įtraukiami du daugiafunkciniai citochromai, žinomi kaip P450 ir glikoziltransferazės fermentai..

Didžioji dalis glikozidų biosintezės būdų apima glikoziltransferazės fermentų, kurie gali selektyviai perkelti angliavandenių likučius iš aktyvuoto tarpinio junginio per UDP molekulę, dalyvavimą atitinkamoje aglikono dalyje..

Aktyvintų cukrų, pvz., UDP-gliukozės, perkėlimas į akceptoriaus aglikono dalį padeda stabilizuoti, detoksikuoti ir tirpinti metabolitus galutiniuose antrinio metabolito gamybos keliuose..

Taigi jie yra fermentai, glikozilransferazės, atsakingos už didelį glikozidų įvairovę augaluose, todėl jie buvo plačiai ištirti.

Yra keletas in vitro sintezės metodų, kaip gauti augalų glikozidų darinius, kuriuose yra atvirkštinės hidrolizės sistemos arba junginių trans-glikozilinimas.

Funkcija

Augaluose vienas iš pagrindinių flavonoidų glikozidų funkcijų yra susijęs su apsauga nuo ultravioletinės šviesos, nuo vabzdžių ir nuo grybų, virusų ir bakterijų. Jie tarnauja kaip antioksidantai, apdulkintojai ir augalų hormonų kontrolieriai.

Kitos flavonoidų glikozidų funkcijos apima bakterinių Rhizobium genties rūšių mazgų gamybą. Jie gali dalyvauti fermentų slopinimo procesuose ir kaip alelopatiniai agentai. Taigi jie taip pat suteikia cheminės gynybos barjerą nuo žolėdžių.

Daugelis glikozidų, hidrolizuojant, generuoja gliukozės likučius, kuriuos augalai gali naudoti kaip metabolinį substratą energijos gamybai arba net struktūrinių reikšmių junginių susidarymui ląstelėse.

Antropocentriškai kalbant, šių junginių funkcija yra labai įvairi, nes kai kurie iš jų dirba maisto pramonėje, kiti - farmacijos pramonėje, skirti vaistų, skirtų hipertenzijai, kraujotakos sutrikimams, priešvėžiniams vaistams ir kt., Gydyti..

Tipai / grupės

Glikozidų klasifikaciją galima rasti literatūroje, remiantis ne sacharidų dalimis (aglikonais) arba jų botanine kilme. Toliau pateikiamas klasifikavimo būdas, pagrįstas aglicona dalimi.

Pagrindinės glikozidų grupės atitinka širdies glikozidus, cianogeninius glikozidus, gliukozinolatus, saponinus ir antrakinono glikozidus. Kai kurie flavonoidai taip pat dažnai pasitaiko kaip glikozidai.

Širdies glikozidai

Šios molekulės paprastai susideda iš molekulės (aglikono srities), kurios struktūra yra steroidinė. Jie yra Scrophulariaceae šeimos augaluose, ypač Digitalis purpurea, taip pat Convallariaceae šeimoje su Convallaria majalis kaip klasikinis pavyzdys..

Šis gliukozido tipas turi neigiamą poveikį natrio / kalio ATPazės siurbliams ląstelių membranose, kurios yra ypač gausios širdies ląstelėse, todėl augalų suvartojimas šiais antriniais junginiais turi tiesioginį poveikį širdžiai; todėl jos pavadinimas.

Cianogeniniai glikozidai

Jie yra chemiškai apibrėžti kaip α-hidroksi nitrilų glikozidai, gauti iš aminorūgščių junginių. Jie yra „Rosaceae“ šeimos veislių rūšyse, ypač Prunus genties rūšyse, taip pat „Poaceae“ ir kitose šeimose..

Nustatyta, kad tai yra dalis toksiškų junginių, būdingų kai kurioms Manihot esculenta veislėms, geriau žinomoms Pietų Amerikoje kaip kasava, yucca arba kasava. Panašiai jie yra gausūs obuolių sėklose ir riešutuose, pavyzdžiui, migdoluose.

Šių antrinių metabolitų hidrolizė sąlygoja cianilo rūgšties gamybą. Kai hidrolizė yra fermentinė, glikono ir aglikono dalys yra atskirtos, pastarosios gali būti klasifikuojamos kaip alifatinės arba aromatinės..

Cianogeninių glikozidų glikono dalis paprastai yra D-gliukozė, nors ji taip pat buvo laikoma genotobine, primeveroze ir kt., Daugiausia susijusiomis su β-gliukozidinėmis jungtimis.

Augalų su cianogeniniais glikozidais vartojimas gali turėti neigiamų pasekmių, tarp kurių yra trukdymas jodo naudojimui, dėl kurio atsiranda hipotirozė..

Gliukozinolatai

Aglyko struktūros pagrindą sudaro amino rūgštys, turinčios sierą, todėl jos taip pat gali būti vadinamos tioglikozidais. Pagrindinė augalų šeima, susijusi su gliukozinolatų gamyba, yra Brassicaceae šeima.

Tarp neigiamo poveikio organizmams, kurie suvartoja šiuos augalus, yra kepenų bioaktyvacija aplinkos procarcinogenų, kurie yra sudėtingų poveikių citochromo P450 izoformoms, produktas. Be to, šie junginiai gali dirginti odą ir sukelti hipotirozę bei podagrą.

Saponinai

Daugelis "muilo formuojančių" junginių yra glikozidai. Glikozidinių saponinų aglikono dalis susideda iš pentaciklinių triterpenoidų arba tetraciklinių steroidų. Jos yra struktūriškai nevienalytės, tačiau turi funkcinių savybių.

Savo konstrukcijoje ji turi labai hidrofilines glicino dalis ir stipriai hidrofobinius aglikono regionus, kurie suteikia jiems emulsinimo savybes, todėl jie gali būti naudojami kaip plovikliai..

Saponinai yra daugelyje augalų šeimų, tarp kurių yra Liliaceae šeimai priklausančios rūšys, pvz., Narthecium ossifragum rūšys..

Antrakinono glikozidai

Jie yra mažiau paplitę augalų karalystėje nei kiti minėti glikozidai. Jie yra Rumex crispus ir Rheum genties rūšių. Jo nurijimo poveikis atitinka pernelyg didelę vandens ir elektrolitų sekreciją kartu su peristaltika dvitaškyje..

Flavonoidai ir pro-antocianinai

Daugelis flavonoidų ir jų oligomerai, pro-antocianinai, atsiranda kaip glikozidai. Šie pigmentai yra labai dažni daugelyje augalų karalystės, išskyrus dumblius, grybus ir kai kuriuos antocianinus.

Jie gali egzistuoti gamtoje kaip C- arba O-glikozidai, priklausomai nuo glikozidinės jungties, kuri atsiranda tarp glicino ir algicono, pobūdžio, todėl kai kurios yra atsparesnės cheminei hidrolizei nei kitos..

C-glikozidinių flavonoidų aglikono struktūra atitinka tris žiedus su tam tikra fenolio grupe, kuri suteikia jiems antioksidantų savybes. Sacharido grupės prisijungimas prie aglikono srities vyksta per anglies-anglies jungtis tarp cukraus anomerinės anglies ir flavonoido aromatinio branduolio C6 arba C8 anglies..

Nuorodos

1. Conn, E. E. (1979). Cianogeninių glikozidų biosintezė. Naturwissenschaften, 66, 28-34.
2. Forslund, K., Morant, M., Jørgensen, B., Olsen, C.E., Asamizu, E., ir Sato, S. (2004). Nitrilo gliukozidų Rhodiocyanoside A ir D bei cianogeninių gliukozidų Lotaustralin ir Linamarin biosintezė Lotus japonicus. Augalų fiziologija, 135 (gegužės mėn.), 71-84.
3. Markham, K. R. (1989). Augalų biochemijos metodai. 6. Flavonai, flavonoliai ir jų glikozidai (1 tomas). ACADEMIC PRESS LIMITED. Gauta iš www.dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-461011-8.50012-3
4. Peng, L., Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P., ir Delmer, D. (2002). Sitosterolio B-gliukozidas kaip gruntas celiuliozės sintezei augaluose. Science, 295, 147-150.
5. Richman, A., Swanson, A., Humphrey, T., Chapman, R., Mcgarvey, B., Pocs, R. & Brandle, J. (2005). Funkcinė genomika atskleidžia tris gliukoziltransferazes, dalyvaujančias Stevia rebaudiana pagrindinių saldžiųjų gliukozidų sintezėje. The Plant Journal, 41, 56-67.
6. Swain, T. (1963). Cheminių augalų taksonomija. Londonas: „Academic Press“.
7. van Rantwijk, F., Oosterom, M. W., ir Sheldon, R. A. (1999). Glikozidazės katalizuojama alkilglikozidų sintezė. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 6, 511-532.
8. Vetter, J. (2000). Augalų cianogeniniai glikozidai. Toxicon, 38, 11-36.
9. Wolfenden, R., Lu, X. & Young, G. (1998). Spontaniška glikozidų hidrolizė. J. Am. Chem. Soc., 120, 6814-6815.