GLIKOZITLER: OLUŞUMU, IŞLEVI VE TÜRLERI / GRUPLARI - BIYOLOJI - 2025

Glikositler glikosil metabolitlerdir glikosidik bağları aracılığıyla metabolitler yan mono- bağlı olan bitkiler veya oligosakaritler bulunmaktadır. Şekerli kalıntılara bağlı tüm kimyasal bileşikleri içeren kimyasal glikozit ailesine aittirler.

Bir glikozit molekülünün tipik yapısında iki bölge tanınır: algicone ve glikon. Sakkarit kalıntısından oluşan bölgeye glikon adı verilir ve sakkarit olmayan moleküle karşılık gelen bölge de aglikon kısmı olarak bilinir.

Bir glikozitin yapısı (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla Yikrazuul)

Genel olarak, "glukozit" terimi, bu bileşiklerin hidrolizi sırasında glikoz moleküllerinin salındığı gerçeğini belirtmek için kullanılır, ancak aynı molekül ailesinin üyeleri, ramnoz, galaktoz gibi diğer şeker türlerinin kalıntılarına sahiptir. veya mannoz, diğerleri arasında.

Glikozitlerin adlandırılması tipik olarak aglikon bölgelerinin doğasını belirtir. Sonu "-ina" olan isimler azotlu bileşikler için ayrılmıştır, alkaloidler ise "-ósido" sonekiyle adlandırılır.

Bu son ekler, çoğunlukla, moleküllerin ilk kez tanımlandığı ve genellikle "gluko-" ön ekinin eklendiği botanik kökeninin Latince isminin köküne eşlik eder.

Glikon ve aglikon kısımları arasındaki glikosidik bağ, kimyasal veya enzimatik hidrolize karşı stabilitelerinin bağlı olacağı iki karbon atomu (C-glukozitler) veya oksijen atomları (O-glukozitler) arasında meydana gelebilir.

Kapalı tohumlu bitkilerdeki görece glikozit bolluğu, açık tohumlulara göre çok daha yüksektir ve monokotlar ve dikotlar ile ilgili olarak, bazı istisnalar dışında, bulunan glikozitlerin miktarı ve türlerinde büyük bir fark olmadığı gösterilmiştir.

Bu bileşik grubunun büyük çeşitliliğini ve heterojenliğini vurgulamak önemlidir, çünkü her birinin kimliği, oldukça değişken olan aglikon kısmına bağlı olacaktır.

Eğitim

Bitkilerde glikosidik bileşiklerin (Peng, Peng, Kawagoe, Hogan ve Delmer, 2002) biyosentezi veya oluşumu, dikkate alınan glikozit tipine bağlıdır ve bitkilerde bunların biyosentez oranları genellikle koşullara bağlıdır. çevre

Örneğin siyanojenik glikozitler, L-tirozin, L-valin, L-izolösin ve L-fenilalanin dahil olmak üzere amino asit öncülerinden sentezlenir. Amino asitler, N-hidroksil amino asitleri oluşturmak için hidroksillenir ve bunlar daha sonra aldoxime dönüştürülür ve bunlar daha sonra nitrillere dönüştürülür.

Nitriller, ilgili siyanojenik glukozidi oluşturmak için glikosile edilebilen a-hidroksinitriller oluşturmak üzere hidroksile edilir. Bu biyosentetik yolda P450 ve glikosiltransferaz enzimleri olarak bilinen iki çok işlevli sitokrom yer alır.

Çoğunlukla, glikozitlerin biyosentetik yolları, bir UDP molekülü tarafından aktive edilen bir ara maddeden karbohidrat kalıntılarını seçici bir şekilde karşılık gelen aglikon kısmına aktarabilen glikosiltransferaz enzimlerinin katılımını içerir.

UDP-glikoz gibi aktive şekerlerin bir alıcı aglikon parçasına aktarılması, ikincil metabolit üreten yolların son adımlarında metabolitlerin stabilize edilmesine, detoksifiye edilmesine ve çözünmesine yardımcı olur.

Bu nedenle glikosiltransferaz enzimleri, bitkilerdeki çok çeşitli glikozitlerden sorumludur ve bu nedenle kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.

Bileşiklerin ters hidrolizini veya trans glikosilasyonunu içeren bitkilerin glikozit türevlerini elde etmek için bazı in vitro sentetik yöntemler mevcuttur.

fonksiyon

Bitkilerde flavonoid glikozitlerin temel işlevlerinden biri, örneğin ultraviyole ışığa, böceklere ve mantarlara, virüslere ve bakterilere karşı korumadır. Antioksidanlar, tozlayıcı çekiciler ve bitki hormonu kontrolörleri olarak hizmet ederler.

Flavonoid glikozitlerin diğer işlevleri arasında, Rhizobium cinsinin bakteri türleri tarafından nodül üretiminin uyarılması yer alır. Enzim inhibisyon süreçlerine ve alelopatik ajanlar olarak katılabilirler. Böylelikle otçullara karşı kimyasal bir savunma bariyeri de sağlarlar.

Birçok glikozit, hidrolize edildiğinde, bitkiler tarafından enerji üretimi için bir metabolik substrat olarak veya hatta hücrelerde yapısal olarak önemli bileşiklerin oluşumu için kullanılabilen glikoz artıkları üretir.

Antroposentrik olarak konuşursak, bu bileşiklerin işlevi çok çeşitlidir, çünkü bazıları gıda endüstrisinde kullanılırken, diğerleri ilaç endüstrisinde hipertansiyon, dolaşım bozuklukları, antikanser ajanları, vb. Tedavisi için ilaçlar tasarlamak için kullanılır.

Türler / gruplar

Glikozitlerin sınıflandırılması, sakarit olmayan kısımlara (aglikonlar) veya bunların botanik kökenine dayalı olarak literatürde bulunabilir. Aşağıdaki, aglikon kısmına dayalı bir sınıflandırma biçimidir.

Ana glikosit grupları, kardiyak glikozitlere, siyanojenik glikozitlere, glukozinolatlara, saponinlere ve antrakinon glikozitlere karşılık gelir. Bazı flavonoidler ayrıca genellikle glikozitler olarak ortaya çıkar.

Kardiyak glikozitler

Bu moleküller genellikle yapısı steroid olan bir molekülden (aglikon bölgesi) oluşur. Scrophulariaceae familyasına ait bitkilerde, özellikle Digitalis purpurea'da ve klasik bir örnek olarak Convallariaceae familyasında Convallaria majalis ile birlikte bulunurlar.

Bu tip glikozit, özellikle kalp hücrelerinde bol miktarda bulunan hücre zarlarındaki sodyum / potasyum ATPaz pompaları üzerinde negatif bir inhibitör etkiye sahiptir, bu nedenle bitkilerin bu ikincil bileşiklerle yutulması kalp üzerinde doğrudan etkilere sahiptir; dolayısıyla adı.

Siyanojenik glikozitler

Kimyasal olarak amino asit bileşiklerinden türetilen a-hidroksi nitril glikozitler olarak tanımlanırlar. Rosaceae ailesinin anjiyosperm türlerinde, özellikle Prunus cinsinin türlerinde ve ayrıca Poaceae familyasında ve diğerlerinde bulunurlar.

Bunların, Güney Amerika'da daha çok manyok, yucca veya manyok olarak bilinen bazı Manihot esculenta çeşitlerinin karakteristik toksik bileşiklerinin bir parçası olduğu tespit edilmiştir. Aynı şekilde elma çekirdeği ve badem gibi kuruyemişlerde de bol miktarda bulunur.

Bu ikincil metabolitlerin hidrolizi, hidrosiyanik asit üretimi ile sonuçlanır. Hidroliz enzimatik olduğunda, glikon ve aglikon kısımları ayrılır, ikincisi alifatik veya aromatik olarak sınıflandırılabilir.

Siyanojenik glikozitlerin glikon kısmı tipik olarak D-glikozdur, ancak gentobiyoz, primeveroz ve diğerleri de çoğunlukla P-glukozidik bağlarla bağlanmıştır.

Siyanojenik glikozit içeren bitkilerin tüketilmesi, hipotiroidizm ile sonuçlanan iyot kullanımına müdahale gibi olumsuz etkilere sahip olabilir.

Glucosinolates

Aglikon yapısının tabanı kükürt içeren amino asitlerden oluşur, bu yüzden bunlara tiyoglikozidler de denilebilir. Glukozinolatların üretimi ile ilişkili ana bitki ailesi Brassicaceae ailesidir.

Bu bitkileri yutan organizmalar üzerindeki olumsuz etkiler arasında, sitokrom P450'nin izoformları üzerindeki karmaşık etkilerin ürünü olan çevresel prokarsinojenlerin hepatik biyoaktivasyonu bulunmaktadır. Ek olarak, bu bileşikler cildi tahriş edebilir ve hipotiroidizm ve gutu tetikleyebilir.

Saponinler

Pek çok "sabun oluşturan" bileşik glikozittir. Glikozidik saponinlerin aglikon kısmı, pentasiklik triterpenoidler veya tetrasiklik steroidlerden oluşur. Yapısal olarak heterojendirler, ancak ortak işlevsel özelliklere sahiptirler.

Yapılarında, emülsifiye edici özellikler sağlayan oldukça hidrofilik glikon bölümleri ve güçlü hidrofobik aglikon bölgeleri vardır, bu nedenle deterjan olarak kullanılabilirler.

Saponinler, Narthecium ossifragum türlerinde örneklenen Liliaceae familyasına ait türler de dahil olmak üzere çok çeşitli bitki familyalarında mevcuttur.

Antrakinon glikozitler

Yukarıda belirtilen diğer glikozitlere kıyasla bitki aleminde daha az yaygındır. Rumex crispus ve Rheum cinsinin türlerinde bulunurlar. Yutulmasının etkisi, kolondaki peristaltizmin eşlik ettiği abartılı bir su ve elektrolit salgılanmasına karşılık gelir.

Flavonoidler ve pro-antosiyaninler

Birçok flavonoid ve bunların oligomerleri olan pro-antosiyaninler, glikozitler halinde bulunur. Bu pigmentler, algler, mantarlar ve bazı boynuzgiller hariç, bitkiler aleminin çoğunda çok yaygındır.

Glikon ve algicone bölgeleri arasında oluşan glikosidik bağın doğasına bağlı olarak doğada C veya O-glukozitler olarak var olabilirler, bu nedenle bazıları kimyasal hidrolize diğerlerinden daha dirençlidir.

C-glukozid flavonoidlerinin aglikon yapısı, onlara antioksidan özelliği sağlayan bazı fenolik gruplarla üç halkaya karşılık gelir. Sakarit grubunun aglikon bölgesi ile birleşmesi, şekerin anomerik karbonu ile flavonoidin aromatik çekirdeğinin C6 veya C8 karbonu arasındaki karbon-karbon bağları aracılığıyla gerçekleşir.

Referanslar

1. Conn, EE (1979). Siyanojenik Glikozitlerin Biyosentezi. Naturwissenschaften, 66, 28–34.
2. Forslund, K., Morant, M., Jørgensen, B., Olsen, CE, Asamizu, E. ve Sato, S. (2004). Lotus japonicus'ta Nitril Glucosides Rhodiocyanoside A ve D ve Siyanojenik Glukozitler Lotaustralin ve Linamarin'in biyosentezi. Bitki Fizyolojisi, 135 (Mayıs), 71–84.
3. Markham, KR (1989). Bitki Biyokimyasında Yöntemler. 6. Flavonlar, Flavonoller ve Glikositleri (Cilt 1). AKADEMİK BASIN SINIRLI. Www.dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-461011-8.50012-3 adresinden erişildi.
4. Peng, L., Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P. ve Delmer, D. (2002). Bitkilerde Selüloz Sentezi için Astar Olarak Sitosterol B-glukozit. Bilim, 295, 147-150.
5. Richman, A., Swanson, A., Humphrey, T., Chapman, R., Mcgarvey, B., Pocs, R. ve Brandle, J. (2005). Fonksiyonel genomikler, Stevia rebaudiana'nın başlıca tatlı glukozitlerinin sentezinde yer alan üç glukosiltransferazı ortaya çıkarır. The Plant Journal, 41, 56–67.
6. Swain, T. (1963). Kimyasal Bitki Taksonomisi. Londra: Akademik Basın.
7. van Rantwijk, F., Oosterom, MW ve Sheldon, RA (1999). Glikozidaz katalizli alkil glikozitlerin sentezi. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 6, 511–532.
8. Vetter, J. (2000). Bitki siyanojenik glikozitler. Toxicon, 38, 11–36.
9. Wolfenden, R., Lu, X. ve Young, G. (1998). Glikozitlerin Spontan Hidrolizi. J. Am.Chem.Soc., 120, 6814-6815.