Glikozidai yra unikalios molekulės, kurias augalai naudoja potencialiai pavojingiems junginiams saugiai laikyti, o gyvūnai – toksinams pašalinti. Jie susideda iš cukraus grupės, vadinamos glikonu, chemiškai prijungtos prie ne angliavandenių junginio. Ne angliavandeniai yra vadinami aglikonu arba geninu. Šios molekulės gali būti naudojamos įvairiai natūraliai, pavyzdžiui, gynybos mechanizmams, taip pat komercinėms, pavyzdžiui, vaistams, valymo priemonėms ir natūraliems saldikliams.
Cukraus grupę gali sudaryti vienas cukrus, pavyzdžiui, gliukozė, arba cukrų grupė. Fermentai, žinomi kaip glikoziltransferazės, sukuria ryšius tarp glikono ir aglikono procese, vadinamame glikozilinimu. Glikozidinę jungtį gali nutraukti kiti fermentai, vadinami glikozidų hidrolazėmis.
Augalai naudoja glikoziltransferazes, kad gautų įvairius glikozidų junginius. Šiuos junginius dažnai sudaro stiprios cheminės medžiagos, kai kurios iš jų apima žinomus vaistus ir nuodus. Glikozido struktūra daro cheminę medžiagą inertišką, kol augalas turi ją naudoti. Gyvūnai, kurie prarijo šiuos junginius, gali naudoti savo fermentus, kad juos atskirtų, kol juos bus galima pašalinti.
Kai kurie vaistai, pavyzdžiui, steroidai, esantys rusmenės augaluose, yra glikozidų pavidalu, kurie savo ruožtu sudaro širdies vaistų pagrindą. Kiti steroidiniai glikozidai gali būti naudojami kaip pradinis taškas gaminant pusiau sintetinius vaistus, tokius kaip gliukokortikoidai. Dažnai glikono grupės pašalinamos iš glikozidų prieš pradedant juos naudoti komerciniais tikslais, bet ne visais atvejais. Glikozidai, esantys kai kuriuose stevijos augaluose, yra saldesnio skonio nei cukrus, ir yra naudojami kaip kvapiosios medžiagos, o glikonas lieka nepakitęs.
Migdoluose esantis amigdalinas yra nuodingo aglikono pavyzdys. Jame yra cianido, kuris paprastai kenkia augalui. Augalas saugo amigdaliną kaip glikozidą, kad nepakenktų sau. Jei augalą pažeidžia kitas organizmas, fermentai nutraukia glikozidinį ryšį ir išskiria amigdaliną. Šis procesas leidžia augalui apsiginti tinkamomis sąlygomis.
Farmacijos pramonė naudoja glikozidus, kad manipuliuotų vaistų, kurių sudėtyje yra natūralaus cukraus, savybėmis. Pakeitus cukrų dažnai gali pasikeisti vaistų farmakologinis poveikis ar savybės. Cheminės medžiagos arba fermentai gali būti naudojami glikorandomizacijai, kuri sukuria daugybę natūralių produktų darinių su skirtingais surištais cukrumi.
Glikozilinimas gamtoje paprastai vyksta naudojant fermentų katalizatorius. Sintetinis metodas, žinomas kaip cheminis glikozilinimas, leidžia atlikti šį procesą laboratorijose ir gamybos įmonėse nereikalaujant fermentų. Cheminė medžiaga, žinoma kaip aktyvatorius, pašalina grupę iš cukraus, leisdama jam priimti ryšį su aglikonu.