Glykosid, bredt defineret, er et molekyle, der indeholder en kulhydratdel (sukker) bundet til en anden del, som ifølge nogle myndigheder, men ikke alle, skal være en ikke-sukkerdel.

Formelt set er et glykosid et molekyle, hvor en sukkergruppe er bundet gennem sit anomeriske kulstof til en anden gruppe via en O-glykosidisk binding eller en S-glykosidisk binding; glykosider, der involverer sidstnævnte, kaldes også thioglykosider. Den anførte definition er den, der anvendes af IUPAC. Mange forfattere kræver desuden, at sukkeret skal være bundet til et ikke-sukker, for at molekylet kan betegnes som et glykosid, hvilket udelukker polysacchariderne. Sukkergruppen kaldes i så fald for glykonen og den ikke-sukkerholdige gruppe for aglykonen eller genindelen af glykosidet. Glykonen kan bestå af en enkelt sukkergruppe (monosaccharid) eller flere sukkergrupper (oligosaccharid).

Glykosider spiller mange vigtige roller i levende organismer. Mange planter lagrer vigtige kemikalier i form af inaktive glykosider; hvis der er brug for disse kemikalier, bringes glykosiderne i kontakt med vand og et enzym, og sukkerdelen brydes af, så kemikaliet bliver tilgængeligt til brug. Mange af disse planteglykosider anvendes som medicin. Hos dyr (herunder mennesker) er giftstoffer ofte bundet til sukkermolekyler for at fjerne dem fra kroppen.

Overblik

Glykosider blev oprindeligt defineret som blandede acetaler (et molekyle med to enkeltbundne oxygenatomer knyttet til det samme kulstofatom), der er resultatet af cykliske former af monosaccharider, således at der var en tilknytning af en glykosylgruppe til en ikke-acylgruppe (RO) (BCS 1996; IUPAC 1997a). Bindingen mellem -OR-gruppen og glycosylgruppen kaldes en glycosidbinding.

Senere blev betegnelsen glycosid imidlertid udvidet ud over de forbindelser, hvor den anomeriske hydroxygruppe er erstattet af -OR-gruppen, til også at omfatte forbindelser, hvor den erstattende gruppe er -SR (thiogrlycosider), -SeR (selenoglycosider), -NR1R2 (N-glycosider) og endda -CRR1R2R3 (C-glycosider). En S-glykosidisk binding er f.eks. en binding, hvor det anomeriske kulstof i et sukker er bundet til en anden gruppe via et svovlatom (snarere end et oxygenatom), i modsætning til en O-glykosidisk binding, hvor det anomeriske kulstof i et sukker er bundet til en anden gruppe via et oxygenatom. En N-glykosidisk binding vil være en situation, hvor det anomeriske kulstof er bundet til en anden gruppe via et nitrogenatom. Der findes også en C-glykosidisk binding, som blot er en kovalent binding mellem et sukker og et aglykon. Imidlertid anses betegnelserne N-glykosid og C-glykosid, selv om de er meget udbredte, for at være ukorrekte; thioglykosider og selenoglykosider anses for at være legitime generiske betegnelser (BCS 1996). Molekyler, der indeholder en N-glykosidisk binding, er kendt som glykosylaminer og behandles ikke i denne artikel.

I naturligt forekommende glykosider betegnes kulhydratresidensen som glykonen, og forbindelsen ROH, som kulhydratresidensen er blevet spaltet fra, betegnes aglykonen (eller aglycon) (BCS 1996).

Hydrolyse og syntese

Glycon- og aglycondelene kan adskilles kemisk ved hydrolyse i nærværelse af syre. Der findes også talrige enzymer, der kan danne og bryde glykosidbindinger. De vigtigste spaltningsenzymer er glykosidhydrolaserne, og de vigtigste syntetiske enzymer i naturen er glykosyltransferaser. Der er udviklet mutante enzymer kaldet glykosyntaser, som kan danne glykosidbindinger med et fremragende udbytte.

Der er mange måder at syntetisere glykosidbindinger kemisk på. Fischer-glykosidering henviser til syntese af glykosider ved reaktion af ubeskyttede monosaccharider med alkoholer (normalt som opløsningsmiddel) i nærværelse af en stærk syrekatalysator. Koenigs-Knorr-reaktionen er kondensation af glycosylhalogenider og alkoholer i tilstedeværelse af metalsalte såsom sølvcarbonat eller kviksølvoxid.

Klassifikation

Man kan klassificere glycosider efter glyconen, efter typen af glycosidbinding og efter aglyconen.

Efter glykon

Hvis glykongruppen i et glykosid er glukose, er molekylet et glukosid; hvis det er fructose, er molekylet et fructosid. Med andre ord erstattes det terminale -e- i navnet på den tilsvarende cykliske form af monosaccharidet med -ide-. Hvis det desuden er glucuronsyre, er molekylet et glucuronid osv. I kroppen bindes giftige stoffer ofte til glucuronsyre for at øge deres vandopløselighed; de resulterende glucuronider udskilles derefter.

Efter typen af glykosidbinding

Afhængigt af, om den glykosidiske binding ligger “over” eller “under” det cykliske sukkermolekyls plan, klassificeres glykosiderne som α-glykosider eller β-glykosider. Nogle enzymer, såsom α-amylase, kan kun hydrolyse α-bindinger; andre, såsom emulsin, kan kun påvirke β-bindinger.

Efter aglycon

Glykosider klassificeres også efter aglyconens kemiske karakter. Med henblik på biokemi og farmakologi er dette den mest anvendelige klassifikation.

Alkoholiske glykosider

Et eksempel på et alkoholisk glykosid er salicin, som findes i slægten Salix (pil). Salicin omdannes i kroppen til salicylsyre, som er nært beslægtet med aspirin og har smertestillende, febernedsættende og antiinflammatoriske virkninger.

Antraquinonglycosider

Disse glycosider indeholder en aglycongruppe, som er et derivat af anthrakinon. De findes i senna, rabarber og aloe; de har en afførende virkning.

Coumarin-glycosider

I dette tilfælde er aglyconen coumarin. Et eksempel er apterin, som er rapporteret til at udvide kranspulsårerne samt blokere calciumkanaler. De, der er fremstillet af tørrede blade af Psoralia corylifolia, har hovedglykosiderne psoralin og corylifolin.

Cyanogene glykosider

I dette tilfælde indeholder aglyconen en cyanidgruppe, og glykosidet kan frigive det giftige hydrogencyanid, hvis det påvirkes af et enzym. Et eksempel herpå er amygdalin fra mandler. Cyanogene glykosider kan findes i frugter (og visne blade) fra rosenfamilien (herunder kirsebær, æbler, blommer, mandler, ferskner, abrikoser, hindbær og krabbespirer). Cassava, som er en vigtig spiseplante i Afrika og Sydamerika, indeholder cyanogene glykosider og skal derfor vaskes og males under rindende vand inden indtagelse. Sorghum (Sorghum bicolor) udtrykker cyanogene glykosider i sine rødder og er derfor modstandsdygtig over for skadedyr som f.eks. rodorme (Diabrotica spp.), der plager den beslægtede majs (Zea mays L.).

Flavonoidglykosider

I dette tilfælde er aglyconen et flavonoid. Der er tale om en stor gruppe af flavonoidglykosider. Eksempler omfatter:

• Hesperidin (aglykon: Hesperetin, glykon: Rutinose)
• Naringin (aglykon: Naringenin, glykon: Rutinose)
• Rutin (aglykon: Quercetin, glykon: Rutinose)
• Quercitrin (aglykon: Quercetin, glykon: Rhamnose)

Men blandt de vigtige virkninger af flavonoider er deres antioxidante virkning. De er også kendt for at mindske kapillærfragilitet.

Phenolglykosider (simple)

Her er aglykonen en simpel phenolstruktur. Et eksempel er arbutin, der findes i det almindelige bjørnebær Arctostaphylos uva-ursi. Det har en antiseptisk virkning på urinvejene.Rutin findes i rooibos-te.

Saponiner

Disse forbindelser giver et permanent skum, når de rystes med vand. De forårsager også hæmolyse af røde blodlegemer. Saponin-glykosider findes i lakrids. Deres medicinske værdi skyldes deres slimløsende virkning.

Steroidglykosider eller hjerteglykosider

Her er aglykondelen en steroidkerne. Disse glykosider findes i planteslægterne Digitalis, Scilla og Strophanthus. De anvendes til behandling af hjertesygdomme, såsom kongestiv hjertesvigt (historisk set, men er nu ikke anerkendt for at forbedre overlevelsesmulighederne; andre midler foretrækkes nu) og arytmi.

Steviolglykosider

Disse søde glykosider, der findes i steviaplanten Stevia rebaudiana bertoni, har 40 til 300 gange sødmen i forhold til saccharose. De to primære glykosider, steviosid og rebaudiosid A, anvendes som naturlige sødemidler i mange lande. Disse glykosider har steviol som aglycondel. Glukose eller rhamnose-glukose-kombinationer er bundet til aglyconens ender for at danne de forskellige forbindelser.

Thioglykosider

Som navnet antyder, indeholder disse forbindelser svovl. Eksempler herpå er sinigrin, der findes i sort sennep, og sinalbin, der findes i hvid sennep.

• Biologiske og kemiske videnskaber (BCS), University of London. 1996. 2-Carb-33: Glycosider og glycosylforbindelser. Biologiske og kemiske videnskaber, University of London. Hentet den 22. september 2008.
• Brito-Arias, M. 2007. Syntese og karakterisering af glykosider. New York: Springer. ISBN 9780387262512.
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). 1997a. Glycosider. IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2. udgave. (den “gyldne bog”). Samlet af A. D. McNaught og A. Wilkinson. Oxford: Blackwell Scientific Publications. Hentet den 22. september 2008.
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). 1997b. Glycosylgruppe. IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2. udgave. Udarbejdet af A. D. McNaught og A. Wilkinson. Oxford: Blackwell Scientific Publications. XML on-line korrigeret version (2006-) udarbejdet af M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; opdateringer udarbejdet af A. Jenkins. Hentet 22. september 2008.