Glykosidy

Glykosidy jsou deriváty monosacharidů, ve kterých je glykosidická (poloacetalová) hydroxyskupina substituována, jsou to tedy úplné acetaly. Rozlišujeme tzv. holosidy a heterosidy. Svým způsobem sem lze zařadit i oligosacharidy a polysacharidy (tzv. holosidy), protože je u nich glykosidická skupina substituována hydroxylovou skupinou dalšího monosacharidu. Mluvíme-li však běžně o glykosidech, máme na mysli heterosidy, ve kterých je substituentem nukleofilní seskupení necukerného původu. Glykosidy v pravém slova smyslu jsou tedy sloučeniny, které obsahují jednu nebo více monosacharidových jednotek a alespoň jednu nesacharidovou součást, tzv. aglykon nebo také genin. Ačkoli struktura aglykonu může být rozmanitá, pro výsledné vlastnosti glykosidu má velký vliv zejména to, že obsahuje navázaný sacharid. Glykosidy tvoří také mnohé důležité obsahové látky rostlin a často se využívají v lékařství.

Název glykosylového zbytku tvoříme tak, že koncovku -osa v kompletním názvu sacharidu nahradíme koncovkou -osid. α-D-glukopyranosa tak tvoří α-D-glukopyranosid apod. Stejně jako α- a β-monosacharidy, rozlišujeme i α- a β-glykosidy. Podle atomu, kterým je navázána nesacharidová část glykosidu, rozlišujeme O-, N-, S- a C- glykosidy. V glykosidech bývá sacharidový řetězec často krátký a jen u několika málo sloučenin, jako jsou steroidní alkaloidy a saponiny, je tento řetězec větvený. Cukernou složku tvoří nejčastěji glukosa, rhamnosa, arabinosa, xylosa, řidčeji pak deoxycukry jako digitoxosa a cymarosa. Žádné absolutní omezení však v této oblasti neexistuje. Podle počtu monosacharidů, které jsou v řetězci navázány na aglykon, rozlišujeme monoglykosidy, diglykosidy, triglykosidy… Jsou-li tyto sacharidy navázány v pouze v jedné poloze na aglykonu, hovoříme o tzv. monodesmosidech, jsou-li navázány na dvou místech, jsou to bidesmosidy (např. některé saponiny). Prakticky všechny přírodní glykosidy patří mezi ß-glykosidy, pouze některé glykosidy L-cukrů (např. L-rhamnosy) jsou vázány α-glykosidickou vazbou. Aglykony mohou být nejrozličnější látky. Musí však obsahovat skupinu, schopnou glykosidové vazby. Tuto podmínku splňují alkoholy, fenoly, thioalkoholy, aminy a podobné látky.

Glykosidy se štěpí (hydrolyzují) pomocí zředěných minerálních kyselin nebo specifických enzymů, tzv. glykosidas. Podle typu štěpené glykosidické vazby rozlišujeme α-glykosidasy a ß-glykosidasy. Thioglykosidy se štěpí enzymem myrosinasa (thioglukosidasa). Enzymy a glykosidy bývají v rostlině uložené odděleně a přijdou do styku až v případě porušení pletiva nebo následkem odumírání pletiva. Hydrolytický význam glykosidů ovlivňuje jejich farmakologickou účinnost - někdy jsou účinné pouze nerozštěpené glykosidy (např. v případě kardioaktivních glykosidů), jindy vznikají účinné látky až po rozštěpení glykosidu (např. v případě glukosinolátů). Množství glykosidů v rostlině značně kolísá a závisí na metabolismu, který v ní probíhá. Například po sklizni v rostlině převažují pochody dýchání a glykosidy jsou spíše rozkládány.

Syntéza glykosidů zahrnuje jednak syntézu aglykonu, která je pro velkou rozmanitost aglykonů též dosti rozrůzněná, a glykosylaci aglykonu. Při ní hrají důležitou roli enzymy glykosyltransferasy, které umožňují přenos glykosylových zbytků. Dárcem glykosylu je aldosa-1-fosfát. Tvorba glykosidů má pro rostlinu zejména význam detoxikační, přičemž lipofilní toxické látky se po navázání cukru stávají rozpustnými ve vodě a mohou být snadno vyloučeny, obyčejně do buněčné šťávy vakuol, ale i do jiných částí rostlinné buňky. Glykosidy se vyskytují hojně v rostlinné říši, ale některé z nich mohou být syntetizovány i živočichy a mikroorganismy. Jak již bylo řečeno, hrají důležitou roli při detoxikaci ve vodě nerozpustných látek. Jinak mohou sloužit jako toxiny, odstrašující případné predátory. Ve farmakologii jsou hojně užívány, přičemž jejich účinek závisí hlavně na aglykonu, ale navázaný sacharid může jeho vlastnosti podporovat nebo potlačovat.

Glykosidy tvoří pestrou skupinu látek. Pro představu vyjmenuji některé skupiny zástupců, roztříděné podle typu aglykonu: fenolové glykosidy, kumariny a jejich deriváty, flavonoidové glykosidy, antokyanidinové glykosidy, antrachinonové glykosidy, kardioaktivní glykosidy, saponiny, kyanogenní glykosidy, glukosinoláty (thioglykosidy) a glykosidy s iridoidovým aglykonem.