În studiul substanțelor bioactive derivate din mere,FloretinaşiFlorizină, în calitate de reprezentanți ai compușilor dihidrochalconici, au primit o atenție pe scară largă din partea comunității științifice în ultimii ani. Deși aceste două substanțe au aceeași sursă și structură similară, ele prezintă diferențe semnificative în activitatea biologică și valoarea de aplicare.
1. Diferențele și caracteristicile structurale chimice
1.1 Caracteristici structurale moleculare
FloretinaşiFlorizinăsunt strâns legate în structura chimică, dar au diferențe cheie. Floretina este un compus flavonoid dihidrochalcon cu o structură moleculară relativ simplă. Florizina este glucozidul floretinei, care este legat de o grupă de glucoză la locul C2 al moleculei de floretină (structura exactă este floretina 6'-O-glucozida).[1]Această diferență structurală determină diferențele lor în proprietățile fizice și chimice: phlorizina are o solubilitate mai bună în apă datorită prezenței grupelor de zahăr, în timp ce resveratrolul prezintă o solubilitate mai puternică în lipide.
Introducerea moleculelor de glucoză a schimbat semnificativ proprietățile fizico-chimice ale compusului: greutatea moleculară a crescut de la 274,27 la 436,41, valoarea log P a scăzut de la 3,5 la 0,45, iar solubilitatea în apă a crescut cu aproape trei ordine de mărime.
1.2 Comparația proprietăților fizice și chimice
| Caracteristică | Floretina | Florizină |
| Greutate moleculară | 274,27 g/mol | 436,41 g/mol |
| Solubil{0} în apă | Microsolubil (0,1 mg/ml) | Solubil (50 mg/ml) |
| Jurnalul P | 3.5 | 0.45 |
| Stabilitate | Sensibilitate la lumină și căldură | relativ stabil |
În ultimii ani, s-au înregistrat progrese semnificative în domeniul cercetării biosintezei. Echipa de la Institutul de Cercetare a Bumbacului din cadrul Academiei Chineze de Științe Agricole a identificat gena cheie GhUGT88F3, care reglează biosintezaphlorizinăîn bumbacul upland și a elucidat mecanismul său molecular de conversie a florizinei prin reacții de glicozilare. Cercetările au identificat floretin-2′-O{-glicoziltransferaza (P2'GT) din mere ca enzimă de limitare a vitezei pentru biosinteza florizinei. În prezența glucozei uridin-difosfat, poate cataliza în mod specific reacția de glicozilare în poziția C2′ a floretinei pentru a produce phlorizină.[2]
2. Floretina vs. Phlorizin: Cum diferă activitățile și mecanismele lor biologice?
2.1 Absorbția și dinamica metabolică
Florizina este absorbită prin proteina transportor de glucoză dependentă de sodiu (SGLT1) de pe celulele epiteliale intestinale subțiri, un proces dependent de fragmentele sale de glucoză. Această caracteristică a condus mai târziu în mod direct la dezvoltarea medicamentelor hipoglicemice din clasa inhibitorilor SGLT2. Mecanismul de absorbție al floretinei este complet diferit. Ca glicozidă hidrofobă, poate difuza pasiv prin membranele celulare, rezultând o biodisponibilitate orală ridicată. Cu toate acestea, suferă un metabolism extins de fază II în organism, formând în principal produse de glucuronidare și sulfatare.
2.2 Compararea activității farmacologice
(1) Activitate antioxidantă
ambelefloretină și florizinăprezintă activitate antioxidantă semnificativă, deși diferă prin mecanisme și potență. Un studiu care compară activitățile antioxidante a cinci polifenoli naturali a constatat că floretina a arătat o performanță puternică în testele de captare a radicalilor DPPH, de captare a radicalilor ABTS și de reducere a ionilor de fier. În schimb, capacitatea antioxidantă directă a resveratrolului a fost relativ slabă.[3]Deși resveratrolul în sine are o activitate antioxidantă directă limitată, acesta poate fi hidrolizat de microbiota intestinală în metaboliți activi care exercită indirect efecte antioxidante și anti{0}}inflamatorii.
Ambii compuși activează calea antioxidantă celulară Nrf2/HO-1, scăzând semnificativ speciile reactive de oxigen intracelular (ROS), ridicând nivelurile de glutation (GSH) și sporind activitatea enzimelor antioxidante.[4] Cu toate acestea, experimentele de andocare moleculară au arătat că floretina se leagă de factorul de transcripție Nrf2 cu o energie conformațională mai mică și o stabilitate structurală mai mare decât florizina, sugerând un efect antioxidant mai puternic.
(2) Activitate hipoglicemiantă
ambelefloretină și florizinăprezintă efecte hipoglicemiante, deși prin mecanisme distincte.Florizinăacționează ca un inhibitor SGLT competitiv ne-selectiv, cu valori Ki de 300 nM pentru hSGLT1 și 39 nM pentru hSGLT2. Concurează cu D-glucoza pentru legarea de transportatorii SGLT1 și SGLT2, reducând astfel reabsorbția renală a glucozei și scăzând nivelurile de glucoză din sânge. Deși floretina demonstrează și un efect hipoglicemiant moderat, mecanismul său este mai multifactorial, implicând o sensibilitate îmbunătățită la insulină și protecție a celulelor beta pancreatice.
(3) Activitatea de albire a pielii
Floretinaeste recunoscut pe scară largă ca un inhibitor eficient al tirozinazei, promovând eliminarea melanocitelor, pete decolorate și strălucirea nuanței pielii. Puterea sa inhibitoare asupra tirozinazei este de peste 50 de ori mai mare decât a phlorizinului. Mecanismul de acțiune include: inhibarea directă a activității tirozinazei, inhibarea expresiei genei tirozinazei și inhibarea producției de radicali liberi de superoxid.
Efectul slab de albire alphlorizinăpoate fi legat de dimensiunea sa moleculară mai mare și de permeabilitatea pielii mai slabă. Cu toate acestea, datorită solubilității și stabilității sale mai bune în apă, este adesea folosit ca promedicament în cosmetică, eliberând extract activ de scoarță de rădăcină prin microbiota pielii sau hidroliză enzimatică.
3. Floretina vs. Phlorizin: Cum facCâmpuri de aplicareDiferă?
3.1 Domeniul farmaceutic
Phlorizin a fost investigat inițial ca un potențial tratament pentru diabetul de tip 2; cu toate acestea, ulterior a fost înlocuită de analogi sintetici mai selectivi, cum ar fi canagliflozin și dapagliflozin, datorită biodisponibilității sale scăzute și inhibării ne-selective a transportatorilor SGLT. Cu toate acestea, rămâne un compus principal important pentru dezvoltarea de noi medicamente hipoglicemiante. Floretina, datorită activității sale biologice mai puternice și a diverselor mecanisme de acțiune, a arătat perspective largi în prevenirea și tratamentul bolilor metabolice
3.2 Industria cosmetică
În domeniul cosmeticelor, floretina a devenit un ingredient vedetă în produsele-de albire de ultimă generație. Adăugarea sa de 0,1-0,5% poate inhiba semnificativ producția de melanină și are un efect sinergic cu agenții tradiționali de albire, cum ar fi vitamina C și arbutina. Florizina este folosită în mod obișnuit ca precursor pentru floretina în formulările pe bază de apă, datorită stabilității și solubilității sale mai bune. Studii recente indică faptul că phlorizina prezintă proprietăți anti-glicație prin inhibarea formării produselor finale de glicație avansată (AGE).
3.3 Industria alimentară
Ambele sunt folosite ca ingrediente alimentare funcționale. Phlorizin a fost aprobat ca ingredient FOSHU (Specific Health Food) în Japonia pentru utilizare în produsele de management al glicemiei. Floretina este folosită ca conservant alimentar natural datorită proprietăților sale antibacteriene, în special efectului său inhibitor notabil împotriva bacteriilor Gram-pozitive. Cu toate acestea, trebuie acordată atenție biodisponibilității sale. Florizina trebuie hidrolizată de enzimele intestinale în floretină înainte de a putea fi absorbită și utilizată.
Ca compuși bioactivi derivați în mod natural, phlorizina și phloretina sunt legate structural, dar prezintă caracteristici chimice și biologice distincte. Phlorizin demonstrează o solubilitate mai mare în apă și funcționează ca un inhibitor puternic SGLT cu specificitate ridicată. Floretina prezintă o solubilitate mai puternică în lipide și un spectru mai larg de activitate biologică-mai ales remarcabilă pentru proprietățile sale antioxidante,-de albire a pielii și anti-inflamatorii. Pentru mai multe detalii despreFloretinaşiFlorizină, conectează-te cu Serrisha de la APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)
Referinţă:
[1]Bai Huirong. Flavonoide din Malus Rockii Rehder[D]. Universitatea Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CARACTERISTICILE ENZIMATICE ȘI MECANISMUL CALITIC AL APPLEFLORETIN-2'-0-GLICOSILTRANSFERAZĂ[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao și colab. Comparația a cinci compuși fenolici naturali asupra activității antioxidante in vitro[J]. Food and Fermentation Industries, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Comparația daunelor de stres oxidativ ale celulelor HepG2 între Phlorizin și Phloretin [D]. Universitatea de Știință și Tehnologie din Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.