Glicosídeo - Glycoside
Em química , um glicósido / ɡ l aɪ k ə s aɪ d / é uma molécula em que um açúcar está ligado a outro grupo funcional através de uma ligação glicosídica . Os glicosídeos desempenham vários papéis importantes nos organismos vivos. Muitas plantas armazenam produtos químicos na forma de glicosídeos inativos. Eles podem ser ativados por hidrólise enzimática , o que faz com que a parte do açúcar seja quebrada, tornando o produto químico disponível para uso. Muitos desses glicosídeos vegetais são usados como medicamentos . Várias espécies de borboletas Heliconius são capazes de incorporar esses compostos vegetais como forma de defesa química contra predadores. Em animais e humanos, os venenos são frequentemente ligados às moléculas de açúcar como parte de sua eliminação do corpo.
Em termos formais, um glicosídeo é qualquer molécula na qual um grupo de açúcar está ligado por meio de seu carbono anomérico a outro grupo por meio de uma ligação glicosídica . Os glicosídeos podem ser ligados por uma ligação glicosídica O- (um O-glicosídeo ), N- (uma glicosilamina ), S- (um tioglicosídeo ) ou C- (um C-glicosídeo ). De acordo com a IUPAC , o nome " C- glicosídeo" é um nome impróprio ; o termo preferido é " composto C- glicosilo". A definição dada é a usada pela IUPAC , que recomenda a projeção de Haworth para atribuir configurações estereoquímicas corretamente . Muitos autores exigem, além disso, que o açúcar esteja ligado a um não-açúcar para que a molécula se qualifique como um glicosídeo, excluindo assim os polissacarídeos . O grupo do açúcar é então conhecido como glicona e o grupo sem açúcar como a aglicona ou parte genina do glicosídeo. A glicona pode consistir em um único grupo de açúcar ( monossacarídeo ), dois grupos de açúcar ( dissacarídeo ) ou vários grupos de açúcar ( oligossacarídeo ).
O primeiro glicosídeo identificado foi a amigdalina , dos químicos franceses Pierre Robiquet e Antoine Boutron-Charlard, em 1830.
Compostos relacionados
As moléculas que contêm uma ligação N-glicosídica são conhecidas como glicosilaminas e não são discutidas neste artigo. (Muitos autores em bioquímica chamam esses compostos de N-glicosídeos e os agrupam com os glicosídeos; isso é considerado um nome incorreto e desencorajado pela IUPAC .) Glicosilaminas e glicosídeos são agrupados como glicoconjugados ; outros glicoconjugados incluem glicoproteínas , glicopeptídeos , peptidoglicanos , glicolipídeos e lipopolissacarídeos .
Química
Grande parte da química dos glicosídeos é explicada no artigo sobre ligações glicosídicas . Por exemplo, as porções de glicona e aglicona podem ser quimicamente separadas por hidrólise na presença de ácido e podem ser hidrolisadas por álcali . Existem também numerosas enzimas que podem formar e quebrar ligações glicosídicas. As enzimas de clivagem mais importantes são as glicosídeo hidrolases , e as enzimas sintéticas mais importantes na natureza são as glicosiltransferases . Foram desenvolvidas enzimas geneticamente alteradas denominadas glicosintases que podem formar ligações glicosídicas com excelente rendimento.
Existem muitas maneiras de sintetizar quimicamente ligações glicosídicas. A glicosidação de Fischer refere-se à síntese de glicosídeos pela reação de monossacarídeos desprotegidos com álcoois (geralmente como solvente) na presença de um catalisador de ácido forte. A reação de Koenigs-Knorr é a condensação de haletos de glicosila e álcoois na presença de sais metálicos, como carbonato de prata ou óxido de mercúrio .
Classificação
Os glicosídeos podem ser classificados pela glicona, pelo tipo de ligação glicosídica e pela aglicona.
Por glicone / presença de açúcar
Se o grupo glicona de um glicosídeo é a glicose , a molécula é um glicosídeo ; se for frutose , a molécula é um frutosídeo ; se for ácido glicurônico , a molécula é um glicuronídeo ; etc. No corpo, as substâncias tóxicas são frequentemente ligadas ao ácido glucurônico para aumentar sua solubilidade em água; os glicuronídeos resultantes são então excretados. Os compostos também podem ser geralmente definidos com base na classe da glicone; por exemplo, biosídeos são glicosídeos com uma glicone dissacarídeo (biose).
Por tipo de ligação glicosídica
Dependendo se a ligação glicosídica está "abaixo" ou "acima" do plano da molécula de açúcar cíclica, os glicosídeos são classificados como α-glicosídeos ou β-glicosídeos . Algumas enzimas, como a α-amilase, podem apenas hidrolisar as ligações α; outros, como a emulsina , podem afetar apenas as ligações β.
Existem quatro tipos de ligações presentes entre a glicone e a aglicona:
- Ligação C / ligação glicosídica, "não hidrolisável por ácidos ou enzimas"
- Ligação O / ligação glicosídica
- Ligação N / ligação glicosídica
- Ligação S / ligação glicosídica
Por aglicone
Os glicosídeos também são classificados de acordo com a natureza química da aglicona. Para fins de bioquímica e farmacologia, esta é a classificação mais útil.
Glicosídeos alcoólicos
Um exemplo de um glicosídeo alcoólico é a salicina , que é encontrada no gênero Salix . A salicina é convertida no corpo em ácido salicílico , que está intimamente relacionado à aspirina e tem efeitos analgésicos , antipiréticos e antiinflamatórios .
Glicosídeos de antraquinona
Esses glicosídeos contêm um grupo aglicona que é um derivado da antraquinona . Eles têm um efeito laxante . Eles são encontrados principalmente em plantas dicotiledôneas , exceto a família Liliaceae que são monocotiledôneas . Eles estão presentes em espécies de senna , ruibarbo e Aloe . O antrão e o antranol são formas reduzidas de antraquinona.
Glicosídeos cumarínicos
Aqui, a aglicona é cumarina ou um derivado. Um exemplo é a apterina, que dilata as artérias coronárias , bem como bloqueia os canais de cálcio . Outros glicosídeos cumarínicos são obtidos de folhas secas de Psoralea corylifolia .
Glicosídeos cromônicos
Nesse caso, a aglicona é chamada de benzo-gama-pirona.
Glicosídeos cianogênicos
Nesse caso, a aglicona contém um grupo cianoidrina . As plantas que produzem glicosídeos cianogênicos os armazenam no vacúolo , mas, se a planta for atacada, eles são liberados e são ativados por enzimas no citoplasma . Eles removem a parte do açúcar da molécula, permitindo que a estrutura da cianoidrina entre em colapso e libere cianeto de hidrogênio tóxico . Armazená-los em formas inativas no vacúolo evita que danifiquem a planta em condições normais.
Além de desempenhar um papel na dissuasão dos herbívoros, em algumas plantas eles controlam a germinação, a formação de botões , o transporte de carbono e nitrogênio e, possivelmente, atuam como antioxidantes. A produção de glicosídeos cianogênicos é uma função conservada evolutivamente, aparecendo em espécies tão antigas como as samambaias e tão recentes como as angiospermas . Esses compostos são produzidos por cerca de 3.000 espécies; nas telas, eles são encontrados em cerca de 11% das plantas cultivadas, mas apenas 5% das plantas em geral - os humanos parecem ter escolhido por eles.
Os exemplos incluem amigdalina e prunasina, que são feitas pela amendoeira amarga ; outras espécies que produzem glicosídeos cianogênicos são sorgo (do qual dhurrin , o primeiro glicosídeo cianogênico a ser identificado, foi isolado pela primeira vez), cevada , linho , trevo branco e mandioca , que produz linamarina e lotaustralina .
Amygdalin e um derivado sintético, laetrile , foram investigados como drogas potenciais para tratar o câncer e foram fortemente promovidos como medicina alternativa ; eles são ineficazes e perigosos.
Algumas espécies de borboletas, como Dryas iulia e Parnassius smintheus , evoluíram para usar os glicosídeos cianogênicos encontrados em suas plantas hospedeiras como forma de proteção contra predadores por sua impalatabilidade.
Glicosídeos flavonóides
Aqui, a aglicona é um flavonóide . Exemplos deste grande grupo de glicosídeos incluem:
- Hesperidina (aglicone: hesperetina , glicone: rutinose )
- Naringina (aglicona: naringenina , glicone: rutinose)
- Rutina (aglicona: quercetina , glicone: rutinose)
- Quercitrina (aglicona: quercetina, glicone: ramnose )
Entre os efeitos importantes dos flavonóides estão seu efeito antioxidante . Eles também são conhecidos por diminuir a fragilidade capilar .
Glicosídeos fenólicos
Aqui, a aglicona é uma estrutura fenólica simples . Um exemplo é a arbutina encontrada no comum Bearberry Arctostaphylos uva-ursi . Tem efeito anti-séptico urinário.
Saponinas
Esses compostos dão uma espuma permanente quando agitados com água. Eles também causam hemólise dos glóbulos vermelhos . Os glicosídeos de saponina são encontrados no alcaçuz . Seu valor medicinal se deve ao efeito expectorante , corticóide e antiinflamatório . As saponinas esteróides são importantes materiais de partida para a produção de glucocorticóides semissintéticos e outras hormonas esteróides , como a progesterona ; por exemplo em Dioscorea inhame selvagem a sapogenina diosgenina , na forma de seu glicosídeo dioscina. Os ginsenósidos são glicosídeos triterpênicos e saponinas de ginseng de Panax Ginseng CA Meyer, ( ginseng chinês ) e Panax quinquefolius ( ginseng americano ). Em geral, o uso do termo saponina em química orgânica é desencorajado, porque muitos constituintes das plantas podem produzir espuma e muitos triterpeno- glicosídeos são anfipolares sob certas condições, agindo como um surfactante . Os usos mais modernos das saponinas em biotecnologia são como adjuvantes em vacinas : Quil A e seu derivado QS-21 , isolado da casca de Quillaja saponaria Molina, para estimular a resposta imune Th1 e a produção de linfócitos T citotóxicos (CTLs) contra os antígenos exógenos os tornam ideais para uso em vacinas de subunidade e vacinas dirigidas contra patógenos intracelulares, bem como para vacinas terapêuticas contra o câncer, mas com o efeito colateral mencionado anteriormente de hemólise . As saponinas também são agentes antiprotozoários ruminais naturais com potencial para melhorar a fermentação microbiana ruminal, reduzindo as concentrações de amônia e a produção de metano em animais ruminantes .
Glicosídeos esteroidais ou glicosídeos cardíacos
Aqui, a parte aglicona é um núcleo esteroidal . Esses glicosídeos são encontrados nos gêneros de plantas Digitalis , Scilla e Strophanthus . Eles são usados no tratamento de doenças cardíacas , por exemplo, insuficiência cardíaca congestiva (historicamente, como agora se reconhece, não melhora a capacidade de sobrevivência; outros agentes são agora preferidos) e arritmia .
Glicosídeos de esteviol
Esses doces glicosídeos encontrados na planta stevia Stevia rebaudiana Bertoni têm 40-300 vezes a doçura da sacarose . Os dois glicosídeos primários, esteviosídeo e rebaudiosídeo A, são usados como adoçantes naturais em muitos países. Esses glicosídeos têm o esteviol como parte da aglicona. As combinações de glicose ou ramnose- glicose são ligadas às extremidades da aglicona para formar os diferentes compostos.
Glicosídeos iridoides
Estes contêm um grupo iridóide ; por exemplo, aucubina , ácido geniposidic , theviridoside, loganin , catalpol .
Tioglicosídeos
Como o nome indica (qv thio- ), esses compostos contêm enxofre . Os exemplos incluem sinigrina , encontrada na mostarda preta , e sinalbin , encontrada na mostarda branca .
Veja também
- Carboidrato
- Química de carboidratos
- Produtos naturais
- Glicosilação
- Glicosilação química
- Glicorandomização
Referências
links externos
- Definição de glicosídeos , do Compêndio de Terminologia Química da IUPAC , o " Livro de Ouro "
- Regras de nomenclatura IUPAC para glicosídeos