En l'estudi de les substàncies bioactives derivades de les pomes,FloretinaiFlorizina, com a representants dels compostos de dihidrochalcona, han rebut una atenció generalitzada per part de la comunitat científica en els últims anys. Tot i que aquestes dues substàncies tenen la mateixa font i estructura similar, presenten diferències significatives en l'activitat biològica i el valor d'aplicació.
1. Diferències i característiques estructurals químiques
1.1 Característiques estructurals moleculars
FloretinaiFlorizinaestan estretament relacionats en l'estructura química, però tenen diferències clau. La floretina és un compost flavonoide de dihidrochalcona amb una estructura molecular relativament simple. La florizina és el glucòsid de la floretina, que està lligat a un grup de glucosa al lloc C2 de la molècula de la floretina (l'estructura exacta és la floretina 6'-O-glucòsid).[1]Aquesta diferència estructural determina les seves diferències en propietats físiques i químiques: la florizina té una millor solubilitat en aigua a causa de la presència de grups de sucre, mentre que el resveratrol presenta una solubilitat en lípids més forta.
La introducció de molècules de glucosa va canviar significativament les propietats fisicoquímiques del compost: el pes molecular va augmentar de 274,27 a 436,41, el valor del log P va disminuir de 3,5 a 0,45 i la solubilitat en aigua va augmentar gairebé tres ordres de magnitud.
1.2 Comparació de propietats físiques i químiques
| Característica | Floretina | Florizina |
| Pes molecular | 274,27 g/mol | 436,41 g/mol |
| Soluble en aigua | Microsoluble (0,1 mg/ml) | Soluble (50 mg/ml) |
| Registre P | 3.5 | 0.45 |
| Estabilitat | Sensibilitat a la llum i a la calor | relativament estable |
En els darrers anys s'han fet importants avenços en el camp de la investigació de la biosíntesi. L'equip de l'Institut de Recerca del Cotó de l'Acadèmia Xinesa de Ciències Agràries ha identificat el gen clau GhUGT88F3, que regula la biosíntesi deflorizinaen cotó upland, i va dilucidar el seu mecanisme molecular de conversió de la florizina mitjançant reaccions de glicosilació. La investigació ha identificat la floretina-2′-O{-glicosiltransferasa (P2'GT) a les pomes com l'enzim limitant de la velocitat per a la biosíntesi de la florizina. En presència de glucosa difosfat d'uridina, pot catalitzar específicament la reacció de glicosilació a la posició C2 ′ de la floretina per produir florizina.[2]
2. Floretina vs. Phlorizin: Com es diferencien les seves activitats i mecanismes biològics?
2.1 Absorció i dinàmica metabòlica
La florizina s'absorbeix mitjançant la proteïna transportadora de glucosa-depenent del sodi (SGLT1) a les cèl·lules epitelials de l'intestí petit, un procés que depèn dels seus fragments de glucosa. Aquesta característica més tard va conduir directament al desenvolupament dels fàrmacs hipoglucèmics de la classe dels inhibidors de SGLT2. El mecanisme d'absorció de la floretina és completament diferent. Com a glucòsid hidrofòbic, es pot difondre passivament a través de les membranes cel·lulars, donant lloc a una alta biodisponibilitat oral. No obstant això, pateix un extens metabolisme de fase II al cos, formant principalment productes de glucuronidació i sulfatació.
2.2 Comparació de l'activitat farmacològica
(1) Activitat antioxidant
Tots dosfloretina i florizinamostren una activitat antioxidant significativa, tot i que difereixen en els seus mecanismes i potència. Un estudi que compara les activitats antioxidants de cinc polifenols naturals va trobar que la floretina mostrava un fort rendiment en l'eliminació de radicals DPPH, l'eliminació de radicals ABTS i els assaigs de reducció d'ions de ferro. En canvi, la capacitat antioxidant directa del resveratrol era relativament feble.[3]Tot i que el resveratrol té una activitat antioxidant directa limitada, la microbiota intestinal pot hidrolitzar-lo en metabòlits actius que exerceixen indirectament efectes antioxidants i anti{0}}inflamatoris.
Tots dos compostos activen la via antioxidant cel·lular Nrf2/HO-1, reduint significativament les espècies reactives d'oxigen intracel·lular (ROS), augmentant els nivells de glutatió (GSH) i millorant l'activitat de l'enzim antioxidant.[4] Tanmateix, els experiments d'acoblament molecular van revelar que la floretina s'uneix al factor de transcripció Nrf2 amb una energia conformacional més baixa i una estabilitat estructural més gran que la florizina, cosa que suggereix un efecte antioxidant més fort.
(2) Activitat hipoglucèmica
Tots dosfloretina i florizinapresenten efectes hipoglucèmics, encara que a través de diferents mecanismes.Florizinaactua com un potent inhibidor competitiu no-selectiu de l'SGLT, amb valors de Ki de 300 nM per a hSGLT1 i 39 nM per a hSGLT2. Competeix amb la D-glucosa per unir-se als transportadors SGLT1 i SGLT2, reduint així la reabsorció renal de glucosa i disminuint els nivells de glucosa en sang. Tot i que la floretina també demostra un efecte hipoglucèmic moderat, el seu mecanisme és més multifactorial, que implica una millora de la sensibilitat a la insulina i la protecció de les cèl·lules beta pancreàtiques.
(3) Activitat per blanquejar la pell
Floretinaés àmpliament reconegut com un inhibidor eficaç de la tirosinasa, que promou l'eliminació de melanòcits, taques esvaïdes i il·lumina el to de la pell. La seva força inhibidora sobre la tirosinasa és més de 50 vegades la de la florizina. El mecanisme d'acció inclou: inhibició directa de l'activitat de la tirosinasa, inhibició de l'expressió gènica de la tirosinasa i inhibició de la producció de radicals lliures de superòxid.
El feble efecte blanquejador deflorizinapot estar relacionat amb la seva mida molecular més gran i una menor permeabilitat de la pell. Tanmateix, a causa de la seva millor solubilitat i estabilitat en aigua, sovint s'utilitza com a profàrmac en cosmètica, alliberant extracte actiu d'escorça d'arrel a través de la microbiota de la pell o la hidròlisi enzimàtica.
3. Floretina vs Phlorizin: Com ho fanCamps d'aplicacióDifereix?
3.1 Àmbit farmacèutic
La phlorizina es va investigar inicialment com a tractament potencial per a la diabetis tipus 2; tanmateix, més tard va ser substituït per anàlegs sintètics més selectius com la canagliflozina i la dapagliflozina, a causa de la seva baixa biodisponibilitat i la seva inhibició no-selectiva dels transportadors de SGLT. No obstant això, segueix sent un compost principal important per al desenvolupament de nous fàrmacs hipoglucèmics. La floretina, per la seva activitat biològica més forta i els seus diversos mecanismes d'acció, ha mostrat àmplies perspectives en la prevenció i tractament de malalties metabòliques.
3.2 Indústria de la cosmètica
En el camp de la cosmètica, la floretina s'ha convertit en un ingredient estrella en els productes blanquejants{0}}de gamma alta. La seva quantitat d'addició del 0,1-0,5% pot inhibir significativament la producció de melanina i té un efecte sinèrgic amb els agents blanquejants tradicionals com la vitamina C i l'arbutina. La florizina s'utilitza habitualment com a precursor de la floretina en formulacions basades en aigua-a causa de la seva millor estabilitat i solubilitat en aigua. Estudis recents indiquen que la florizina presenta propietats antiglicació en inhibir la formació de productes finals de glicació avançada (AGE).
3.3 Indústria alimentària
Tots dos s'utilitzen com a ingredients alimentaris funcionals. Phlorizin ha estat aprovat com a ingredient FOSHU (Specific Health Food) al Japó per utilitzar-lo en productes de gestió de la glucosa en sang. La floretina s'utilitza com a conservant d'aliments natural a causa de les seves propietats antibacterianes, especialment pel seu notable efecte inhibidor contra els bacteris Gram-. Tanmateix, cal parar atenció a la seva biodisponibilitat. La florizina ha de ser hidrolitzada pels enzims intestinals a la floretina abans que pugui ser absorbida i utilitzada.
Com a compostos bioactius derivats de manera natural, la florizina i la floretina estan relacionades estructuralment, però presenten característiques químiques i biològiques diferents. Phlorizin demostra una major solubilitat en aigua i funciona com un potent inhibidor de SGLT amb alta especificitat. La floretina mostra una solubilitat en lípids més forta i un espectre més ampli d'activitat biològica-sobretot notable per les seves propietats antioxidants,-blanquejadores de la pell i anti-inflamatòries. Per a més detalls sobreFloretinaiFlorizina, connecta amb Serrisha d'APPCHEM. (Correu electrònic:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)
Referència:
[1] Bai Huirong. Flavonoides de Malus Rockii Rehder[D]. Universitat de Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CARACTERÍSTIQUES ENZIMÀTIQUES I MECANISME CATALÍTIC DE LA APPLEFLORETIN-2'-0-GLICOSILTRANSFERASA[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, et al. La comparació de cinc compostos fenòlics naturals sobre l'activitat antioxidant 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. Comparació del dany per l'estrès oxidatiu de les cèl·lules HepG2 entre Phlorizin i Phloretin [D]. Universitat de Ciència i Tecnologia de Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.