Glykosidien muodostuminen, toiminta ja tyypit / ryhmät

glukosideja ovat kasvien sekundääriset metaboliitit, jotka on liitetty mono- tai oligosakkarideihin glykosidisidosten kautta, eli ne ovat glykosyloituja metaboliitteja. Ne kuuluvat glykosidien kemialliseen perheeseen, joka kattaa kaikki sokeripitoisiin jäännöksiin liittyvät kemialliset yhdisteet.

Glykosidimolekyylin tyypillisessä rakenteessa tunnistetaan kaksi aluetta: algikoni ja glykoni. Sakkaridijäännöksen muodostamaa aluetta kutsutaan glykoniksi, ja ei-sakkaridimolekyyliä vastaava alue tunnetaan aglykoniosana..

Yleisesti, termi "glykosidi" käytetään viittaamaan siihen, että hydrolyysin aikana näiden yhdisteiden glukoosin molekyylit vapautetaan kuitenkin kuuluvat samaan perheeseen molekyylien on jäämiä muita sokereita, kuten ramnoosi, galaktoosi tai mannoosi jne.

Glykosidien nimikkeistö tarkoittaa tyypillisesti niiden aglykoni-alueen luonnetta. Ne nimet, joiden loppu on "-ina", on varattu typpiyhdisteille, kun taas alkaloidit nimetään suffiksilla "-osido".

Nämä suffiksit ovat usein mukana kasvitieteellisen alkuperän latinankielisen nimen juuressa, jossa molekyylejä kuvataan ensin, ja etuliite "glukoosi" lisätään yleensä..

Glykosidisidokseen välillä glycone ja aglykoni osien välillä voi tapahtua kahden hiiliatomin (C-glykosideja) voivat osallistua tai happiatomia (O-glukosideja) ja joka riippuu sen vakautta vastaan ​​kemiallisella tai entsymaattisella hydrolyysilla.

Suhteellinen runsaus glykosidit angiosperms on paljon korkeampi kuin gymnospermit ja on osoitettu, että suhteen yksisirkkaisissa ja kaksisirkkaisten, muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta, ei ole suuri ero määrää ja tyyppiä glukosidien löytyi.

On tärkeää korostaa tämän yhdisteryhmän suurta monimuotoisuutta ja heterogeenisyyttä, koska kunkin identiteetti riippuu aglykoniosasta, joka on erittäin vaihteleva.

indeksi

• 1 Koulutus
• 2 Toiminto
• 3 Tyypit / ryhmät
  • 3.1 Sydämen glykosidit
  • 3.2 Syanogeeniset glykosidit
  • 3.3 Glukosinolaatit
  • 3.4 Saponiinit
  • 3.5 Antrakinoniglykosidit
  • 3.6 Flavonoidit ja pro-antosyaniinit
• 4 Viitteet

koulutus

Biosynteesiä tai muodostamalla glykosidisidosten yhdisteiden (Peng, Peng, Kawagoe, Hogan, ja Delmer, 2002) kasveissa riippuu glykosidin harkitaan, ja kasveja, niiden hinnat biosynteesin ovat riippuvaisia, on usein myös edellytyksenä ympäristö-.

Syanogeeniset glykosidit syntetisoidaan esimerkiksi aminohappojen prekursoreista, mukaan lukien L-tyrosiini, L-valiini, L-isoleusiini ja L-fenyylialaniini. Aminohapot hydroksyloidaan N-hydroksyyliaminohappojen muodostamiseksi, jotka myöhemmin muunnetaan aldoksimeiksi, jotka sitten transformoidaan nitriileiksi.

Nitriilit hydroksyloidaan a-hydroksinitriilien muodostamiseksi, jotka voidaan glykosyloida vastaavan syanogeenisen glykosidin muodostamiseksi. Tähän biosynteesireittiin osallistuu kaksi monitoimista sytokromia, jotka tunnetaan nimellä P450 ja glykosyylitransferaasientsyymit.

Suurimmaksi osaksi glykosidibiosynteettiset reitit sisältävät glykosyylitransferaasientsyymien osallistumisen, jotka kykenevät selektiivisesti siirtämään hiilihydraattijäännöksiä aktivoidusta välituotteesta UDP-molekyylin kautta vastaavaan aglykoniosaan.

Aktivoitujen sokerien, kuten UDP-glukoosin, siirto akseptorin aglykoni-osaan auttaa stabiloimaan, detoksifioimaan ja liuottamaan metaboliitteja sekundääristen metaboliitin tuottavien reittien viimeisissä vaiheissa..

Ne ovat sitten glykosyylitransferaasien entsyymejä, jotka ovat vastuussa suuren glykosidien vaihtelusta kasveissa, ja siksi niitä on tutkittu laajasti.

Joitakin in vitro synteettisiä menetelmiä on sellaisten kasviglykosidijohdannaisten saamiseksi, jotka sisältävät käänteisiä hydrolyysijärjestelmiä tai yhdisteiden transglykosylointia.

toiminto

Kasveissa esimerkiksi flavonoidiglykosidien yksi tärkeimmistä toiminnoista liittyy suojaukseen ultraviolettivalolta, hyönteisiltä ja sieniltä, ​​viruksilta ja bakteereilta. Ne toimivat antioksidantteina, pölyttäjinä ja kasvien hormonien kontrollereina.

Muita flavonoidiglykosidien toimintoja ovat Rhizobium-suvun bakteerilajien solmujen tuotannon stimulointi. Ne voivat osallistua entsymaattisiin inhibitioihin ja allelopaattisiin aineisiin. Siten ne tarjoavat myös kemiallisen puolustuksen esteen kasvinsyöjiä vastaan.

Monet glykosidit muodostavat hydrolysoinnin aikana glukoositähteitä, joita kasvit voivat käyttää metabolisena substraattina energian tuottamiseen tai jopa rakenteellisten merkityk- sen yhdisteiden muodostumiseen soluissa.

Anthropocentrically ottaen funktio näiden yhdisteiden on erittäin monipuolinen, koska kun taas jotkut käytetään elintarviketeollisuudessa tuotteet, joita käytetään lääketeollisuudessa lääkkeiden suunnittelu, kohonneen verenpaineen, verenkierron häiriöt, syöpälääkkeiden, jne..

Tyypit / ryhmät

Glykosidien luokittelu löytyy kirjallisuudesta, joka perustuu ei-sakkaridiosiin (aglykoneihin) tai niiden kasvitieteelliseen alkuperään. Seuraavassa on aglicona-osaan perustuva luokittelu.

Tärkeimmät glykosidiryhmät vastaavat sydämen glykosideja, syanogeenisiä glykosideja, glukosinolaatteja, saponiineja ja antrakinoniglykosideja. Jotkin flavonoidit esiintyvät myös yleensä glykosideina.

Sydämen glykosidit

Nämä molekyylit koostuvat yleensä molekyylistä (aglykoni-alueesta), jonka rakenne on steroidinen. Niitä esiintyy Scrophulariaceae-perheen kasveissa, erityisesti Digitalis purpureassa, sekä Convallariaceae-perheessä, jossa on klassinen esimerkki Convallaria majalista..

Tämän tyyppinen glykosidin on negatiivinen vaikutus ATPaasi inhiboiva pumput natrium / kalium solukalvojen, jotka ovat erityisen runsaasti sydämessä soluissa, joten saanti kasvit näistä sekundaarisista yhdisteillä on suora vaikutus sydämeen; täten sen nimi.

Syanogeeniset glykosidit

Ne määritellään kemiallisesti a-hydroksinitriilien glykosideiksi, jotka ovat peräisin aminohappoyhdisteistä. Ne ovat läsnä Rosaceae-sukujuuressa, erityisesti Prunus-suvun lajeissa, sekä Poaceae-perheessä ja muissa..

On todettu, että nämä ovat osa myrkyllisiä yhdisteitä, jotka ovat ominaisia ​​joillekin Manihot esculentan lajikkeille, jotka tunnetaan paremmin Etelä-Amerikassa kuin kasava, yucca tai cassava. Samoin ne ovat runsaasti omenoiden siemenissä ja pähkinöissä, kuten manteleissa.

Näiden sekundaaristen metaboliittien hydrolyysi johtaa vetysyaanihapon tuotantoon. Kun hydrolyysi on entsymaattinen, glyconi- ja aglykoni-osat erotetaan, jolloin jälkimmäinen voidaan luokitella alifaattiseksi tai aromaattiseksi..

Syanogeenisten glykosidien glykoniosuus on tyypillisesti D-glukoosi, vaikka sitä on myös pidetty genotobisena, primeveroosina ja muina, jotka ovat enimmäkseen sidoksissa β-glukosidisidoksilla.

Syanogeenisten glykosidien sisältämien kasvien kulutuksella voi olla kielteisiä vaikutuksia, muun muassa häiriö jodin käyttöön, mikä johtaa hypotyreoosiin.

glukosinolaatit

Aglykoneen rakenteen perustana on rikkiä sisältäviä aminohappoja, joten niitä voidaan kutsua myös tioglukosideiksi. Glukosinolaattien tuotantoon liittyvä pääasiallinen kasvien perhe on Brassicaceae-perhe.

Ne negatiiviset vaikutukset organismeille, jotka imevät näitä kasveja, ovat ympäristöprokarcinogeenien maksan bioaktivoituminen, joka on monimutkaisten vaikutusten tulos sytokromi P450 -muotoon. Lisäksi nämä yhdisteet voivat ärsyttää ihoa ja aiheuttaa hypothyroidismia ja kihtiä.

saponiinit

Monet "saippua muodostavat" yhdisteet ovat glykosideja. Glykosidisten saponiinien aglykoni-osa koostuu pentasyklisistä triterpenoideista tai tetrasyklisistä steroideista. Ne ovat rakenteellisesti heterogeenisiä, mutta niillä on yhteiset toiminnalliset ominaisuudet.

Sen rakenteessa on erittäin hydrofiilisiä glysiiniosia ja voimakkaasti hydrofobisia aglykoni-alueita, jotka antavat niille emulgoivia ominaisuuksia, joten niitä voidaan käyttää pesuaineina.

Saponiinit ovat läsnä laajalla valikoimalla kasviperheitä, kuten Liliaceae-sukuun kuuluvia lajeja, esimerkkinä Narthecium ossifragum -lajista..

Antrakinoniglykosidit

Ne ovat harvinaisempia kasvien valtakunnassa kuin muut edellä mainitut glykosidit. Ne ovat läsnä Rumex crispusissa ja Rheum-suvun lajeissa. Sen nauttimisen vaikutus vastaa veden ja elektrolyyttien liioiteltua eritystä, johon liittyy peristaltiikka paksusuolessa.

Flavonoidit ja pro-antosyaniinit

Monet flavonoidit ja niiden oligomeerit, pro-antosyaniinit, esiintyvät glykosideina. Nämä pigmentit ovat hyvin yleisiä suuressa osassa kasvikuntaa, lukuun ottamatta leviä, sieniä ja joitakin antosyaaneja.

Ne voivat olla luonteeltaan C- tai O-glykosideja riippuen glysiini- ja algikoni-alueiden välisen glykosidisidoksen luonteesta, joten jotkut ovat vastustuskykyisempiä kemialliselle hydrolyysille kuin toiset..

C-glykosidi-flavonoidien aglykonirakenne vastaa kolmea rengasta, joissa on jokin fenolinen ryhmä, joka antaa niille antioksidanttien ominaispiirteen. Sakkaridiryhmän sitoutuminen aglykoni-alueeseen tapahtuu hiilen ja hiilen välisten sidosten kautta sokerin anomeerisen hiilen ja flavonoidin aromaattisen ytimen C6- tai C8-hiilen välillä..

viittaukset

1. Conn, E. E. (1979). Syanogeenisten glykosidien biosynteesi. Naturwissenschaften, 66, 28-34.
2. Forslund, K., Morant, M., Jørgensen, B., Olsen, C.E., Asamizu, E., & Sato, S. (2004). Nitriiliglukosidien Rhodiocyanoside A: n ja D: n sekä syanogeenisten glukosidien Lotaustralin ja Linamarin biosynteesi Lotus japonicuksessa. Plant Physiology, 135 (toukokuu), 71-84.
3. Markham, K. R. (1989). Menetelmät kasvibiokemiassa. 6. Flavonit, flavonolit ja niiden glykosidit (osa 1). ACADEMIC PRESS LIMITED. Haettu osoitteesta www.dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-461011-8.50012-3
4. Peng, L., Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P. & Delmer, D. (2002). Sitosterol B-glukosidi Primerina selluloosasynteesille kasveissa. Science, 295, 147-150.
5. Richman, A., Swanson, A., Humphrey, T., Chapman, R., Mcgarvey, B., Pocs, R. & Brandle, J. (2005). Funktionaalinen genomiikka paljastaa kolme glukosyylitransferaasia, jotka osallistuvat Stevia rebaudianan tärkeimpien makeiden glukosidien synteesiin. The Plant Journal, 41, 56-67.
6. Swain, T. (1963). Kemiallisten kasvien taksonomia. Lontoo: Academic Press.
7. van Rantwijk, F., Oosterom, M. W. & Sheldon, R. A. (1999). Alkyyliglykosidien glykosidaasikatalysoitu synteesi. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 6, 511-532.
8. Vetter, J. (2000). Kasvien syanogeeniset glykosidit. Toxicon, 38, 11-36.
9. Wolfenden, R., Lu, X. & Young, G. (1998). Glykosidien spontaani hydrolyysi. J. Am. Chem. Soc., 120, 6814-6815.