Τι είναι η γλυκοσίδη;

Οι γλυκοσίδες είναι μοναδικά μόρια που χρησιμοποιούνται από τα φυτά για την ασφαλή αποθήκευση δυνητικά επικίνδυνων ενώσεων και από τα ζώα για την εξάλειψη των τοξινών. Αποτελούνται από μια ομάδα σακχάρων, που ονομάζεται γλυκόνη, χημικά προσκολλημένη σε μια ένωση χωρίς υδατάνθρακες. Ο μη υδατάνθρακας αναφέρεται ως αγλυκόνη ή γενίνη. Αυτά τα μόρια έχουν μια ποικιλία φυσικών χρήσεων, όπως αμυντικούς μηχανισμούς, καθώς και εμπορικούς, όπως φάρμακα, καθαριστικά και φυσικά γλυκαντικά.

Η ομάδα σακχάρων μπορεί να είναι μια μεμονωμένη ζάχαρη, όπως η γλυκόζη, ή μια ομάδα σακχάρων. Τα ένζυμα γνωστά ως γλυκοσυλτρανσφεράσες δημιουργούν δεσμούς μεταξύ της γλυκόνης και της αγλυκόνης σε μια διαδικασία που ονομάζεται γλυκοζυλίωση. Ο γλυκοσιδικός δεσμός μπορεί να διασπαστεί από άλλα ένζυμα που ονομάζονται υδρολάσες γλυκοσίδης.

Τα φυτά χρησιμοποιούν γλυκοσυλτρανσφεράσες για να φτιάξουν μια ποικιλία ενώσεων γλυκοσίδης. Αυτές οι ενώσεις συχνά αποτελούνται από ισχυρές χημικές ουσίες, μερικές από τις οποίες περιλαμβάνουν γνωστά φάρμακα και δηλητήρια. Η δομή γλυκοσίδης καθιστά τη χημική ουσία αδρανής έως ότου το φυτό πρέπει να το χρησιμοποιήσει. Τα ζώα που έχουν καταπιεί αυτές τις ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα δικά τους ένζυμα για να την απομονώσουν μέχρι να αποβληθεί.

Ορισμένα φάρμακα, όπως τα στεροειδή που βρίσκονται στα φυτά Digitalis, υπάρχουν ως γλυκοσίδες, οι οποίες με τη σειρά τους αποτελούν τη βάση για φάρμακα για την καρδιά. Άλλες γλυκοζίτες με βάση τα στεροειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αφετηρία για την κατασκευή ημι-συνθετικών φαρμάκων όπως τα γλυκοκορτικοειδή. Συχνά οι ομάδες γλυκόνης απομακρύνονται από τις γλυκοσίδες πριν από την εμπορική τους χρήση, αλλά όχι σε όλες τις περιπτώσεις. Οι γλυκοσίδες που βρίσκονται σε ορισμένα φυτά στέβιας έχουν πιο γλυκιά γεύση από τη ζάχαρη και χρησιμοποιούνται ως αρωματικοί παράγοντες με τη γλυκόνη διατηρημένη.

Η αμυγδαλίνη, που βρίσκεται στα αμύγδαλα, είναι ένα παράδειγμα δηλητηριώδους αγλυκόνης. Αυτό περιέχει κυάνιο που κανονικά θα βλάψει το φυτό. Το φυτό αποθηκεύει την αμυγδαλίνη ως γλυκοζίτη για να αποφύγει να βλάψει τον εαυτό της. Εάν το φυτό έχει υποστεί βλάβη από άλλο οργανισμό, τα ένζυμα σπάνε τον δεσμό γλυκοζίδης και απελευθερώνουν την αμυγδαλίνη. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στο φυτό να αμυνθεί υπό τις κατάλληλες συνθήκες.

Η φαρμακευτική βιομηχανία κάνει χρήση γλυκοσιδών για να χειριστεί τις ιδιότητες των φαρμάκων που περιέχουν φυσικά σάκχαρα. Η αλλαγή σακχάρων μπορεί συχνά να αλλάξει τις φαρμακολογικές επιδράσεις ή ιδιότητες των φαρμάκων. Χημικά ή ένζυμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για γλυκοσυμπτωματοποίηση, η οποία δημιουργεί μια σειρά φυσικών παραγώγων προϊόντων με διαφορετικά συνδεδεμένα σάκχαρα.

Η γλυκοζυλίωση γενικά συμβαίνει μέσω καταλυτών ενζύμων στη φύση. Μια συνθετική μέθοδος γνωστή ως χημική γλυκοζυλίωση επιτρέπει τη διεξαγωγή αυτής της διαδικασίας σε εργαστήρια και εργοστάσια παραγωγής χωρίς να απαιτούνται ένζυμα. Μια χημική ουσία γνωστή ως ενεργοποιητής αφαιρεί μια ομάδα από ένα σάκχαρο, επιτρέποντάς της να δεχτεί έναν δεσμό με την αγλυκόνη.