醣苷形成、水解與植物功能

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建立於 2026年10月22日

學習重點 掌握配醣體由糖基與苷元組成。糖基影響溶解性、運送與儲存；苷元則與主要活性及成分類別密切相關。 熟記常見成分的糖基：frangulin A 為鼠李糖；aloin B 為單一葡萄糖；amygdalin 含兩個葡萄糖單位。 知道醣苷合成的活化糖供體為 UDP-sugar，並能依水解酶的專一性判斷釋出的糖及剩餘產物。 連結生藥、基原科別與成分類別，尤其是甘草、野櫻皮、鼠李皮、毒毛旋花子、芥子及大蒜。 區分含硫成分與氰苷，並理解配醣體在植物中的生理調節、防禦與保護功能。 核心觀念 一、配醣體的結構與植物功能 配醣體又稱醣苷，由糖基（glycone）與非糖部分（即苷元，aglycone、aglycon）以醣苷鍵連接而成。糖基可以是一個單醣，也可以由數個單醣構成。不可把「一條糖鏈」直接當成「一個單醣」。苷元結構則是辨識蒽醌類、強心苷、皂苷及氰苷等類別的重要依據。 糖基化通常能改變化合物的水溶性、穩定性、運送與儲存方式，也能調整活性物質的有效濃度。植物可藉糖基化參與生理調節、保護機制與衛生保健（防禦病原、天敵）。組織受損後，原本分隔的配醣體與水解酶互相接觸，便可能釋出具防禦作用的產物，例如氰化氫或芥子油類成分。 能量來源並非配醣體在植物體內的重要功能。不能因為結構含糖，就把它等同澱粉這類供能、儲能物質。 二、醣苷形成：認準活化糖供體 糖基轉移酶（glycosyltransferase）會把活化糖供體上的糖基轉移到受體（苷元）上。供體為UDP-sugar，例如 UDP-glucose，反應可寫成：UDP-sugar＋苷元 → 配醣體＋UDP。 Sugar-1-phosphate可參與活化糖的生成（與 UTP 反應形成 UDP-sugar），但本身不是直接提供糖基的供體。Sugar-6-phosphate也不是供體。UTP 只是形成 UDP-sugar 的原料，因此不可把供體寫成「UTP-sugar」。判斷重點在於核苷二磷酸糖（UDP-sugar），而不是單純帶磷酸的糖。 三、常見配醣體的糖基辨識 成分糖基組成判斷重點 Amygdalin兩個葡萄糖組成的 gentiobiose（雙醣）完整逐步水解可釋出兩個葡萄糖 Frangulin A鼠李糖（rhamnose）水解所得的糖不是葡萄糖；苷元為 emodin Sennoside A兩個葡萄糖屬二蒽酮類配醣體，糖基為葡萄糖 Salicin一個葡萄糖水解產生葡萄糖與 salicyl alcohol（saligenin） Arbutin一個葡萄糖水解產生葡萄糖與 hydroquinone Sinigrin、sinalbin葡萄糖屬含硫芥子配醣體，經 myrosinase 水解釋出葡萄糖 Aloin B一個葡萄糖屬 C-配醣體，糖基為單醣 Cascaroside C兩個葡萄糖同時具 C-與 O-醣苷連結，不只一個單醣 Glycyrrhizin兩個葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸不等於葡萄糖，糖基也不是單醣 Alliin（大蒜）無糖基不是配醣體，水解不產生葡萄糖 Aloin B 的糖基是葡萄糖，但它以 C—C 鍵連結，比一般 O-醣苷鍵難水解。因此，「含何種糖」與「是否容易被一般酸或醣苷酶水解」是兩個不同的判斷層次。 四、水解酶專一性與 amygdalin 的逐步分解 Amygdalin 的典型逐步水解如下： Amygdalin → prunasin＋glucose：由 amygdalin hydrolase（又稱 amygdalase）切下一個葡萄糖。 Prunasin → mandelonitrile＋glucose：由 prunasin hydrolase（又稱 prunase）切下剩餘的葡萄糖。 Mandelonitrile → benzaldehyde＋HCN：由 hydroxynitrile lyase（mandelonitrile lyase）分解，產生苯甲醛與氰化氫。 因此，amygdalase 作用後，留下的配醣體 prunasin 只含一個單醣基，同時釋出一個游離葡萄糖。要分清楚三件事：原分子有兩個葡萄糖、這一步釋出一個葡萄糖、剩餘產物含一個糖基。 酶作用對象是否得到葡萄糖 AmygdalaseAmygdalin → prunasin是 PrunasePrunasin → mandelonitrile是 Myrosinase（myrosin）芥子配醣體（sinigrin、sinalbin）→ 異硫氰酸酯類（芥子油）是 Rhamnase切下鼠李糖否 五、生藥、科別與成分類別 生藥基原科別主要成分與類別 甘草 Glycyrrhiza豆科 Fabaceae（Leguminosae）Glycyrrhizin，三萜皂苷（saponin glycoside） 毒毛旋花子 Strophanthus夾竹桃科 Apocynaceae強心配醣體（cardioactive glycoside） 美鼠李皮 Cascara sagrada鼠李科 RhamnaceaeCascarosides，蒽醌類配醣體 野櫻皮 Wild cherry薔薇科 Rosaceae氰苷（cyanophore glycoside），如 prunasin，常與 amygdalin 並列 苦杏仁 Bitter almonds、杏仁 Apricot pits薔薇科 RosaceaeAmygdalin，氰苷，不含硫 柳皮 Willow楊柳科 SalicaceaeSalicin，酚類配醣體 黑芥子 Black mustard（Mustard）十字花科 Brassicaceae（Cruciferae）Sinigrin，含硫芥子配醣體 白芥子 White mustard十字花科 BrassicaceaeSinalbin，含硫芥子配醣體 大蒜 Garlic石蒜科（舊列百合科）Alliin，含硫胺基酸衍生物 題目中「wild cherry－amygdalin」、「garlic－alliin」、「willow－salicin」都以正確配對出現。錯誤配對的典型是把黑、白芥子的成分互換。 六、含硫成分與氰苷的區別 大蒜的 alliin 是含硫胺基酸（S-allyl-L-cysteine sulfoxide），不是配醣體。它受 alliinase 作用後形成 allicin，過程不會釋出葡萄糖。黑芥子的 sinigrin 與白芥子的 sinalbin 則屬含硫的 glucosinolates，具有葡萄糖部分。 苦杏仁、杏仁（apricot pits）與野櫻皮所含的 amygdalin、prunasin 屬氰苷，結構含氮（CN）但不含硫。白芥子則屬含硫芥子配醣體，不是氰苷。兩類成分都有植物防禦作用，但不能因此歸為同一類。 類別代表生藥含硫？含葡萄糖？ 氰苷Wild cherry、bitter almonds、apricot pits否是 芥子配醣體Mustard、white mustard是是 Alliin（非配醣體）Garlic是否 常考陷阱 把所有配醣體的糖都當成葡萄糖：frangulin A 為鼠李糖；glycyrrhizin 為葡萄糖醛酸，必須辨認完整名稱。 把 sennoside、salicin、arbutin、amygdalin、aloin 誤判為不含葡萄糖：這些成分水解或分解後都與葡萄糖有關，「不含葡萄糖」的選項應找鼠李糖苷或非配醣體。 看到含糖就認為用於供能：配醣體在植物中的功能是調節生理、保護機制、衛生保健；「能量來源」是錯誤選項。 把 UTP-sugar、糖磷酸當成直接供體：糖基轉移反應應認準 UDP-sugar。 把 amygdalase 當成一次完全水解：它只先去掉一個葡萄糖，留下仍含一個葡萄糖的 prunasin。 把 rhamnase 當成會釋出葡萄糖的酶：它釋出的是鼠李糖；amygdalase、prunase、myrosinase 都會得到葡萄糖。 把 aloin B 判為雙醣基：它只有一個葡萄糖；cascaroside C、glycyrrhizin、amygdalin 都含兩個單醣單位。 黑、白芥子成分互換：黑芥子是 sinigrin，白芥子是 sinalbin。兩者都含硫，也都不是氰苷。 把 apricot pits 當成含硫生藥：它的主成分 amygdalin 是氰苷，不含硫；garlic、mustard、white mustard 才含硫。 把 alliin 當成含葡萄糖的醣苷：大蒜常與芥子一起考含硫成分，但 alliin 本身不是配醣體。 成分類別與科別張冠李戴：甘草是豆科皂苷；Strophanthus 是夾竹桃科強心苷（不是蒽醌、不是玄參科）；美鼠李皮是鼠李科蒽醌類（不是強心苷、不是百合科）；野櫻皮是薔薇科氰苷（不是十字花科）。 記憶口訣 「黑辛白 sinal，蒜芥帶硫杏帶氰」：黑芥子 sinigrin、白芥子 sinalbin；大蒜與芥子含硫，杏仁類與野櫻皮屬氰苷。 「Amy 先去一，Pru 再去一」：amygdalin 先失去一個葡萄糖成為 prunasin，再去掉剩餘的葡萄糖。 「Frangulin 記鼠李，甘草雙醛酸」：frangulin A 的糖為鼠李糖；glycyrrhizin 含兩個葡萄糖醛酸。 「轉糖要 UDP」：糖基轉移酶的糖供體是 UDP-sugar。