4.4. Гликозиды

К гликозидам относится большая группа органических веществ, кото-рые являются производными моносахаридов и олигосахаридов. В молекулах гликозидов остатки моносахаридов и олигосахаридов через полуацетальный гидроксил образуют связь с различными веществами неуглеводной природы, называемыми агликонами, к которым относятся остатки спиртов, альдегидов, кетонов, ароматических, гидроароматических и фенольных соединений, сте-ролов, алкалоидов, горчичных масел.

По характеру гликозидной связи эти вещества подразделяют на нес-колько групп: О-гликозиды (углеводная группировка соединяется с агликоном через атом кислорода), S-гликозиды (гликозидная связь осуществ-ляется через атом серы), N-гликозиды (имеющие С–N-связь), С-гликозиды (агликон присоединён к моносахаридным остаткам С–С-связью).

Гликозиды накапливаются в семенах, листьях, плодах, цветках, корнях, кожуре клубней, корнеплодах и других органах растений. Многие из них об-ладают токсическим действием на организм человека и животных, в связи с чем для предотвращения отравления людей и сельскохозяйственных живот-ных осуществляется контроль за их содержанием в пищевых растительных продуктах и кормах. Некоторые гликозиды обладают лекарственными свой-ствами и поэтому применяются в медицине. Известны также гликозиды, ко-торые имеют специфический вкус и запах, в связи с чем используются в пищевой промышленности для приготовления пищевых приправ и специ-фических пищевкусовых продуктов.

4.4.1. Биохимическая характеристика о-гликозидов

Большую группу О-гликозидов составляют цианогенные гликозиды, в молекулах которых содержится цианидная группировка (–СºN). В пище-варительной системе человека или животных под действием гидролитичес-ких ферментов эти гликозиды дают синильную кислоту, которая вызывает отравление организма. Цианогенные гликозиды накапливаются в семенах, плодах и вегетативной массе растений семейств розоцветных, бобовых, неко-торых разновидностей сорго.

В семенах и листьях многих плодовых растений содержится циано-генный гликозид амигдалин, включающий два остатка b-глюкозы, соеди-нённых b (1→6)-связью, а также остатки бензойного альдегида и синильной кислоты:

В семенах яблок, вишни, сливы, абрикосов, персиков, айвы содержание амигдалина составляет 0,1–0,8 %, а в семенах горького миндаля до 2–3 %. С наличием этого гликозида в значительной степени связан специфический вкус и аромат плодов указанных растений.

В черёмухе наряду с амигдалином в большом количестве содержится другой цианогенный гликозид – пруназин. Он при гидролизе распадается на b-глюкозу, бензойный альдегид и синильную кислоту:

В семенах некоторых разновидностей вики и фасоли накапливается гликозид вицианин, в состав которого входят остатки a-арабинозы, b-глю-козы, бензойного альдегида и синильной кислоты. Этот гликозид также обла-дает токсическим действием.

вицианин

Цианогенные гликозиды в опасной концентрации могут содержаться в зелёной массе у определённых видов белого клевера, что необходимо учи-тывать в кормопроизводстве. Семена льна содержат до 1,5% токсичного гликозида линамарина, включающего остатки b-глюкозы, ацетона и синиль-ной кислоты. Этот гликозид остаётся в жмыхах после выделения расти-тельного масла, в связи с чем льняные жмыхи не могут использоваться без соответствующей обработки на кормовые цели.

линамарин

Кроме цианогенных гликозидов, известны многие другие предста-вители О-гликозидов. В корнях репы найден гликозид глюконастурцин, опре-деляющий её специфический вкус. Молекулы глюконастурцина образуются из b-глюкозы и фенилэтилового спирта.

глюконастурцин

В листьях брусники и толокнянки синтезируется специфический глико-зид – арбутин, обладающий бактерицидным действием. Молекулы арбутина построены из остатков b-глюкозы и гидрохинона. Антисептические свойства арбутина определяются тем, что при его гидролизе образуется дифенол гидрохинон, подавляющий жизнедеятельность микроорганизмов.

арбутин

К О-гликозидам относятся также ранее рассмотренные глюкованилин, флавоноидные гликозиды, содержащие в качестве агликонов остатки флава-нонов, антоцианидинов, флавонов, флавонолов, а также гликозиды, имеющие в молекулах стероидные компоненты.

Стероидные гликозиды. Из последней группы особенно важное зна-чение имеют сердечные гликозиды, которые в малых дозах оказывают силь-ное действие на сердечную мышцу. В связи с этим настойки и экстракты из тканей растений, содержащих такие гликозиды, находят широкое примене-ние в медицине. Сердечные гликозиды в качестве углеводной части включа-ют 1–3 моносахаридных остатка, представленных главным образом дезокси-сахарами, и остаток стероидного липида. Источниками сердечных гликози-дов являются растения семейств Apocinaceae, Liliaceae, Scrophulariаceae, Cruciferae, Ranunculaceae и др.

В листьях растений наперстянки красной содержится гликозид диги-токсин, молекула которого включает три остатка дезоксимоносахарида ди-гитоксозы и стероидный компонент в виде остатка дигитоксигенина. Соеди-нение углеводной части со стероидным агликоном осуществляется О-глико-зидной связью через гидроксил дигитоксигенина.

В растениях из рода Strophanthus (сем. кутровых) синтезируются гли-козиды строфантин, цимарин и эризимин. Строфантин состоит из остатка стероидного липида строфантидина, соединённого О-гликозидной связью с остатками дезоксимоносахарида цимарозы и глюкозы. Цимарин построен из остатков строфантидина и цимарозы. Эризимин включает остатки строфан-тидина и дезоксимоносахарида дигитоксозы.

дигитоксоза цимароза дигитоксигенин строфантидин

(R – остатки моно-

сахаридов)

К стероидным гликозидам также относятся сапонины, представляющие собой ядовитые вещества, обладающие детергентными свойствами. При по-падании в кровь они вызывают её гемолиз, связанный с растворением крас-ных кровяных телец. Однако в небольших дозах эти гликозиды применяют в медицине для лечения сердечной недостаточности.

Наиболее известные представители гликозидов этой группы – дигито-нин и строфантин G. Оба они очень токсичны, в лечебных дозах специфи-чески действуют на сердечную мышцу, повышая её тонус. Дигитонин выде-ляют из наперстянки красной, строфантин G – из корней ландыша и листьев олеандра (сем. кутровых). В молекулах дигитонина содержится стероидный компонент и довольно сложный углеводный радикал, который включает пять моносахаридных остатков, образующих разветвлённую олигосахаридную структуру. У строфантина G стероидный компонент соединяется с остатком дезоксимоносахарида L-рамнозы.

У растений семейства паслёновых в листьях, плодах, клубнях, ростках и других частях растений содержатся гликозиды, содержащие в качестве агликонов стероидные алкалоиды, поэтому такие гликозиды называют глико-алкалоидами. Наиболее хорошо изучены гликоалкалоиды картофеля. Они представлены a-, b-, g-соланинами и a-, b-, g-чаконинами, которые имеют один и тот же агликон – соланидин, но различаются моносахаридными остат-ками. У a-соланина углеводная часть включает остатки галактозы, глюкозы и рамнозы; у b-соланина – остатки галактозы и глюкозы; у g-соланина – остаток галактозы. В молекулах a-чаконина с соланидином соединяются один остаток глюкозы и два остатка рамнозы; в молекулах b-чаконина – ос-татки глюкозы и рамнозы; у g-чаконина – остаток глюкозы.

У некоторых растений семейства паслёновых в составе гликоалкало-идов кроме соланидина содержится также соласодин, с участием которого образуются гликозиды, относящиеся к группе соласонинов. Соласонины ис-пользуются для промышленного получения стероидных лекарственных пре-паратов.

соланидин соласодин

(R – остатки моносахаридов)

Соланины и чаконины – очень токсичные вещества, которые могут вы-зывать отравление людей и сельскохозяйственных животных. На организм человека более сильное токсическое действие оказывает a-чаконин. Особен-но много гликоалкалоидов содержится в молодых листьях и бутонах картофеля (до 1 %), ростках прорастающих клубней (до 4–5 %), в позеленев-ших на свету клубнях. В нормальных клубнях картофеля соланины и чако-нины в основном находятся в кожуре. Картофель, содержащий более 20 мг% гликоалкалоидов, непригоден для употребления в пищу.