Co to jest glikozyd?
Glikozydy są unikalnymi cząsteczkami stosowanymi przez rośliny do bezpiecznego przechowywania potencjalnie niebezpiecznych związków oraz przez zwierzęta w celu wyeliminowania toksyn. Składają się z grupy cukrowej, zwanej glikonem, chemicznie przyłączonym do związku nieokarbohadratowego. Nie karbohydrat jest określany jako aglikon lub genin. Cząsteczki te mają różne naturalne zastosowania, takie jak mechanizmy obronne, a także komercyjne, takie jak leki, środki czyszczące i naturalne słodziki.
Grupa cukru może być pojedynczym cukrem, takim jak glukoza lub grupa cukrów. Enzymy znane jako glikozylotransferazy wytwarzają wiązania między glikonem a aglikonem w procesie zwanym glikozylacji. Wiązanie glikozydowe można złamać przez inne enzymy zwane hydrolazami glikozydowymi.
Rośliny wykorzystują glikozylotransferazy do tworzenia różnych związków glikozydowych. Związki te często składają się z silnych chemikaliów, z których niektóre obejmują znane leki i trucizny. Struktura glikozydu renderuje obojętność chemiczną, aż roślina mużyj go. Zwierzęta, które spożywały te związki, mogą używać własnych enzymów do sekwestracji, dopóki nie zostaną wyeliminowane.
Niektóre leki, takie jak sterydy występujące w roślinach cyfrowych, są obecne jako glikozydy, które z kolei stanowią podstawę leków serca. Inne glikozydy na bazie sterydów mogą być stosowane jako punkt wyjścia do produkcji półsyntetycznych leków, takich jak glukokortykoidy. Często grupy glikonu są usuwane z glikozydów przed ich komercyjnym użyciem, ale nie we wszystkich przypadkach. Glikozydy znajdujące się w niektórych roślinach stewii mają słodsze smaki niż cukier i są stosowane jako środki aromatyczne z glikonem utrzymywanym nienaruszonym.
Amygdalina, znaleziona w migdałach, jest przykładem trującego aglikonu. Zawiera cyjanku, który normalnie zaszkodziłby roślinie. Roślina przechowuje amigdalinę jako glikozyd, aby uniknąć szkody. Jeśli roślina jest uszkodzona przez inny organizm, enzymy łamie glikozyd BOnd i uwolnij migdalinę. Proces ten pozwala zakładowi obronić się w odpowiednich warunkach.
Przemysł farmaceutyczny wykorzystuje glikozydy do manipulowania właściwościami leków zawierających naturalne cukry. Zmiana cukrów często może zmienić efekty farmakologiczne lub właściwości leków. Chemikalia lub enzymy mogą być stosowane do glikorandomizacji, co tworzy szereg naturalnych pochodnych produktów z różnymi związanymi cukrami.
Glikozylacja zwykle występuje za pomocą katalizatorów enzymów w naturze. Metoda syntetyczna znana jako chemiczna glikozylacja umożliwia przeprowadzanie tego procesu w laboratoriach i roślinach produkcyjnych bez wymagania enzymów. Chemikalia znana jako aktywator usuwa grupę z cukru, pozwalając jej zaakceptować wiązanie z aglycone.