En química, un glicósido / ɡ l aɪ k ə s aɪ d / es una molécula en la que un azúcar se une a otro grupo funcional a través de un enlace glucosídico. Los Glucósidos juegan numerosos papeles importantes en los organismos vivos. Muchas plantas almacenan productos químicos en forma de glucósidos inactivos.
Estos pueden activarse por hidrólisis enzimática, lo que hace que la parte de azúcar se rompa, haciendo que el químico esté disponible para su uso. Muchos de estos glucósidos vegetales se usan como medicamentos.. Varias especies de mariposas Heliconius son capaces de incorporar estos compuestos vegetales como una forma de defensa química contra los depredadores.
En animales y humanos, los venenos a menudo se unen a las moléculas de azúcar como parte de su eliminación del cuerpo.
En términos formales, un Glucósido es cualquier molécula en la que un grupo de azúcar está unido a través de su carbono anomérico a otro grupo a través de un enlace glucosídico. Los glucósidos se pueden unir mediante un enlace glucosídico O- (un O-glucósido ), N- (una glucosilamina ), S- (un tioglucósido ) o C- (un glucósido C ).
Según la IUPAC, el nombre » C- glucósido» es un nombre inapropiado; el término preferido es » compuesto de glicosilo C «. La definición dada es la utilizada por IUPAC, que recomienda la proyección de Haworth para asignar correctamenteConfiguraciones estereoquímicas. Muchos autores requieren además que el azúcar se una a un no azúcar para que la molécula califique como glucósido, excluyendo así los polisacáridos.
El grupo de azúcar se conoce como la glicona y el grupo sin azúcar como la parte de aglicona o genina del glucósido. La glicona puede consistir en un solo grupo de azúcar ( monosacárido ) o varios grupos de azúcar ( oligosacárido ).
El primer glucósido identificado fue la amígdala, por los químicos franceses Pierre Robiquet y Antoine Boutron-Charlard, en 1830.
Compuestos relacionados
Las moléculas que contienen un enlace N-glucosídico se conocen como glucosilaminas y no se tratan en este artículo. (Muchos autores en bioquímica denominan a estos compuestos N-glucósidos y los agrupan con los glucósidos; esto se considera un nombre inapropiado y desaconsejado por IUPAC ). Las glucosilaminas y glucósidos se agrupan como glucoconjugados;
Otros glicoconjugados incluyen glicoproteínas, glicopéptidos, peptidoglucanos, glicolípidos y lipopolisacáridos.
Química
Gran parte de la química de los glucósidos se explica en el artículo sobre enlaces glucosídicos. Por ejemplo, las porciones de glicona y aglicona pueden separarse químicamente por hidrólisis en presencia de ácido y pueden hidrolizarse por álcali. También hay numerosas enzimas que pueden formar y romper enlaces glucosídicos.
Las enzimas de escisión más importantes son las glucósidos hidrolasas, y las enzimas sintéticas más importantes en la naturaleza son las glucosiltransferasas. Se han desarrollado enzimas genéticamente alteradas denominadas glucosintésas que pueden formar enlaces glucosídicos con un rendimiento excelente.
Hay muchas formas de sintetizar químicamente enlaces glicosídicos. La glucosidación de Fischer se refiere a la síntesis de glucósidos mediante la reacción de monosacáridos no protegidos con alcoholes (generalmente como disolvente) en presencia de un catalizador ácido fuerte. La reacción de Koenigs-Knorr es la condensación de haluros de glicosilo y alcoholes en presencia de sales metálicas como el carbonato de plata o el óxido mercúrico.
Clasificación
Los glucósidos pueden clasificarse por la glicona, por el tipo de enlace glucosídico y por la aglicona.
Por glicona / presencia de azúcar
Si el grupo glicona de un glucósido es glucosa, entonces la molécula es un glucósido; si es Fructosa, entonces la molécula es un fructósido; si es ácido glucurónico, entonces la molécula es un glucurónido; etc. En el cuerpo, las sustancias tóxicas a menudo se unen al ácido glucurónico para aumentar su solubilidad en agua;
Los glucurónidos resultantes se excretan.
Por tipo de enlace glucosídico
Dependiendo de si el enlace glucosídico se encuentra «debajo» o «encima» del plano de la molécula de azúcar cíclica, los glucósidos se clasifican como α-glucósidos o β-glucósidos. Algunas enzimas como la α-amilasa solo pueden hidrolizar enlaces α; otros, como la emulsina, solo pueden afectar los enlaces β.
Hay cuatro tipos de enlaces presentes entre la glicona y la aglicona:
Enlace C / enlace glucosídico, «no hidrolizable por ácidos o enzimas»
Enlace O / enlace glucosídico
Enlace N / enlace glucosídico
Enlace S / enlace glucosídico
Por aglicona
Los glucósidos también se clasifican de acuerdo con la naturaleza química de la aglicona. Para fines de bioquímica y farmacología, esta es la clasificación más útil.
Glucósidos alcohólicos
Un ejemplo de un glucósido alcohólico es la salicina, que se encuentra en el género Salix. La salicina se convierte en el cuerpo en ácido salicílico, que está estrechamente relacionado con la aspirina y tiene efectos analgésicos, antipiréticos y antiinflamatorios.
Glucósidos de antraquinona
Estos glucósidos contienen un grupo aglicona que es un derivado de la antraquinona. Tienen un efecto laxante. Se encuentran principalmente en plantas dicotiledóneas, excepto la familia Liliaceae, que son monocotiledóneas. Están presentes en especies de sen, ruibarbo y aloe. Anthron y anthranol son formas reducidas de antraquinona.
Glucósidos de cumarina
Aquí, la aglicona es cumarina o un derivado. Un ejemplo es la apterina, que según se informa dilata las arterias coronarias y bloquea los canales de Calcio. Se obtienen otros glucósidos de cumarina a partir de hojas secas de Psoralea corylifolia.
Glucósidos de cromona
En este caso, la aglicona se llama benzo-gamma-pirona.
Glucósidos cianogénicos
En este caso, la aglicona contiene un grupo cianohidrina. Las plantas que producen glucósidos cianogénicos los almacenan en la vacuola, pero si la planta es atacada, se liberan y se activan mediante enzimas en el citoplasma. Estos eliminan la parte de azúcar de la molécula, permitiendo que la estructura de cianohidrina se colapse y libere cianuro de hidrógeno tóxico.
Almacenarlos en formas inactivas en la vacuola evita que dañen la planta en condiciones normales.
Además de desempeñar un papel en la disuasión de los herbívoros, en algunas plantas controlan la germinación, la formación de brotes, el transporte de carbono y nitrógeno, y posiblemente actúan como antioxidantes. La producción de glucósidos cianogénicos es una función conservada evolutivamente, que aparece en especies tan antiguas como los helechos y tan recientes como las angiospermas.
Estos compuestos están compuestos por alrededor de 3.000 especies; en las pantallas se encuentran en aproximadamente el 11% de las plantas cultivadas, pero solo en el 5% de las plantas en general, los humanos parecen haber seleccionado para ellas.
Los ejemplos incluyen amigdalina y prunasina, que son producidos por el almendro amargo; otras especies que producen glucósidos cianogénicos son el sorgo (del cual se aisló por primera vez la dhurrina, el primer glucósido cianogénico identificado), la cebada, el lino, el trébol blanco y la yuca, que produce linamarina y lotaustralina.
La amigdalina y un derivado sintético, el laetrile, se investigaron como posibles fármacos para tratar el cáncer y se promovieron fuertemente como medicina alternativa; Son ineficaces y peligrosos.
Algunas especies de mariposas, como Dryas iulia y Parnassius smintheus, han evolucionado para utilizar los glucósidos cianogénicos que se encuentran en sus plantas huésped como una forma de protección contra los depredadores a través de su desagradable sabor.
Glucósidos flavonoides
Aquí, la aglicona es un Flavonoide. Los ejemplos de este gran grupo de glucósidos incluyen:
Hesperidina (aglicona: Hesperetina, glicona: Rutinosa )
Naringina (aglicona: naringenina, glicona: rutina )
Rutina (aglicona: quercetina, glicona: rutina )
Quercitrina (aglicona: quercetina, glicona: ramnosa )
Entre los efectos importantes de los flavonoides se encuentran su efecto antioxidante. También se sabe que disminuyen la fragilidad capilar.
Glucósidos fenólicos
Aquí, la aglicona es una estructura fenólica simple. Un ejemplo es la arbutina que se encuentra en la arctostaphylos uva-ursi común de gayuba. Tiene un efecto antiséptico urinario.
Saponinas
Estos compuestos dan una espuma permanente cuando se agitan con agua. También causan hemólisis de glóbulos rojos. Los glucósidos de saponina se encuentran en el regaliz. Su valor medicinal se debe a sus efectos expectorantes, corticoides y antiinflamatorios. Las saponinas esteroides, por ejemplo, en el ñame silvestre Dioscorea, la sapogenina diosgenina, en forma de su glucósido dioscina, es un material de partida importante para la producción de glucocorticoides semisintéticos y otras hormonas esteroides como la progesterona.
Los ginsenósidos son glucósidos de triterpeno y saponinas de ginseng de Panax Ginseng CA Meyer, ( ginseng chino ) y Panax quinquefolius ( ginseng americano ). En general, se desaconseja el uso del término saponina en la química orgánica, porque muchos componentes de la planta pueden producir espuma, y muchos glucósidos triterpénicos son anfipolares bajo ciertas condiciones, actuando como tensioactivos.
Los usos más modernos de las saponinas en biotecnología son como adyuvantes en las vacunas : Quil A y su derivado QS-, aislado de la corteza de Quillaja saponaria.Molina, para estimular tanto la respuesta inmune Th como la producción de linfocitos T citotóxicos (CTL) contra antígenos exógenos, los hace ideales para su uso en vacunas de subunidades y vacunas dirigidas contra patógenos intracelulares, así como para vacunas terapéuticas contra el cáncer pero con los efectos secundarios mencionados anteriormente.
Efecto de la hemólisis. Las saponinas también son agentes antiprotozoarios ruminales naturales que pueden mejorar la fermentación microbiana ruminal reduciendo las concentraciones de amoníaco y la producción de metano en los animales rumiantes.
Glucósidos esteroidales o glucósidos cardíacos
Aquí la parte aglicona es un núcleo esteroideo. Estos glucósidos se encuentran en los géneros de plantas Digitalis, Scilla y Strophanthus. Se usan en el tratamiento de enfermedades del corazón, por ejemplo, insuficiencia cardíaca congestiva (históricamente como ahora se reconoce no mejora la supervivencia;
Ahora se prefieren otros agentes ) y la arritmia.
Glucósidos de esteviol
Estos glucósidos dulces que se encuentran en la planta de stevia Stevia rebaudiana Bertoni tienen 40-300 veces la dulzura de la sacarosa. Los dos glucósidos primarios, el esteviósido y el rebaudiósido A, se usan como edulcorantes naturales en muchos países. Estos glucósidos tienen esteviol como parte de la aglicona.
Las combinaciones de glucosa o ramnosa- glucosa están unidas a los extremos de la aglicona para formar los diferentes compuestos.
Glucósidos iridoides
Estos contienen un grupo iridoide; por ejemplo aucubina, ácido Geniposidic, theviridoside, loganina, catalpol.
Tioglicosidos
Como su nombre lo indica (qv thio- ), estos compuestos contienen azufre. Los ejemplos incluyen sinigrin, que se encuentra en la mostaza negra, y sinalbin, que se encuentra en la mostaza blanca.