Яка різниця між флоретином і флоризином?

У дослідженні біоактивних речовин, отриманих з яблук,флоретиніФлоризин, як представники дигідрохалконових сполук, в останні роки привернули широку увагу наукової спільноти. Хоча ці дві речовини мають те саме джерело та подібну структуру, вони виявляють значні відмінності в біологічній активності та цінності застосування.

1.1 Структурні характеристики молекул
флоретиніФлоризинтісно пов’язані за хімічною структурою, але мають ключові відмінності. Флоретин є флавоноїдною сполукою дигідрохалкону з відносно простою молекулярною структурою. Флоризин — це глюкозид флоретину, який пов’язаний із групою глюкози в місці С2 молекули флоретину (точна структура — глюкозид флоретин 6’-O-)._[1]Ця структурна різниця визначає їх відмінності у фізичних і хімічних властивостях: флоризин має кращу розчинність у воді завдяки наявності цукрових груп, тоді як ресвератрол демонструє сильнішу розчинність у ліпідах.
Введення молекул глюкози істотно змінило фізико-хімічні властивості сполуки: молекулярна маса зросла з 274,27 до 436,41, значення log P зменшилося з 3,5 до 0,45, а розчинність у воді зросла майже на три порядки.

1.2 Порівняння фізичних і хімічних властивостей

За останні роки досягнуто значного прогресу в галузі дослідження біосинтезу. Команда з Інституту досліджень бавовни Китайської академії сільськогосподарських наук ідентифікувала ключовий ген GhUGT88F3, який регулює біосинтезфлоризину високогірній бавовні та з’ясував його молекулярний механізм перетворення флоризину за допомогою реакцій глікозилювання. Дослідження виявили, що флоретин-2′-O-глікозилтрансфераза (P2'GT) в яблуках є ферментом, що обмежує швидкість біосинтезу флоризину. У присутності уридиндифосфату глюкози він може специфічно каталізувати реакцію глікозилювання в положенні C2 ′ флоретину з утворенням флоризину._[2]

2.1 Динаміка всмоктування та метаболізму
Флоризин поглинається через натрій-залежний білок-переносник глюкози (SGLT1) на епітеліальних клітинах тонкої кишки, цей процес залежить від його частин глюкози. Пізніше ця характеристика безпосередньо призвела до розробки гіпоглікемічних препаратів класу інгібіторів SGLT2. Механізм всмоктування флоретину зовсім інший. Будучи гідрофобним глікозидом, він може пасивно дифундувати через клітинні мембрани, що призводить до високої біодоступності при пероральному прийомі. Однак він піддається екстенсивному метаболізму II фази в організмі, головним чином утворюючи продукти глюкуронізації та сульфатації.

2.2 Порівняння фармакологічної активності
(1) Антиоксидантна активність
Обидвафлоретин і флоризинвиявляють значну антиоксидантну активність, хоча вони відрізняються за своїми механізмами та дією. Дослідження, у якому порівнювали антиоксидантну активність п’яти природних поліфенолів, показало, що флоретин демонструє високу ефективність у видаленні радикалів DPPH, видаленні радикалів ABTS та аналізі відновлення іонів заліза. Навпаки, пряма антиоксидантна здатність ресвератролу була відносно слабкою._[3]Хоча сам ресвератрол має обмежену пряму антиоксидантну активність, мікробіота кишечника може гідролізувати його в активні метаболіти, які опосередковано мають антиоксидантну та проти{0}}запальну дію.
Обидві сполуки активують клітинний антиоксидантний шлях Nrf2/HO-1, значно знижуючи внутрішньоклітинні активні форми кисню (АФК), підвищуючи рівні глутатіону (GSH) і посилюючи активність антиоксидантного ферменту._[4] Проте експерименти з молекулярного докінгу показали, що флоретин зв’язується з фактором транскрипції Nrf2 з нижчою конформаційною енергією та більшою структурною стабільністю, ніж флоризин, що свідчить про сильніший антиоксидантний ефект.

(2) Гіпоглікемічна активність
Обидвафлоретин і флоризинвиявляють гіпоглікемічний ефект, хоча і через різні механізми.Флоризиндіє як потужний не-селективний конкурентний інгібітор SGLT зі значеннями Ki 300 нМ для hSGLT1 і 39 нМ для hSGLT2. Він конкурує з D-глюкозою за зв’язування з транспортерами SGLT1 і SGLT2, тим самим зменшуючи реабсорбцію глюкози в нирках і знижуючи рівень глюкози в крові. Хоча флоретин також демонструє помірний гіпоглікемічний ефект, його механізм більш багатофакторний, включаючи покращену чутливість до інсуліну та захист бета-клітин підшлункової залози.

(3) Активність відбілювання шкіри
флоретиншироко відомий як ефективний інгібітор тирозинази, який сприяє випаданню меланоцитів, вицвітанню плям і освітленню шкіри. Його інгібуюча сила щодо тирозинази більш ніж у 50 разів перевищує флоризин. Механізм дії включає: пряме пригнічення активності тирозинази, пригнічення експресії гена тирозинази та пригнічення продукції вільних радикалів супероксиду.
Слабкий відбілюючий ефектфлоризинможе бути пов’язано з його більшим молекулярним розміром і гіршою проникністю шкіри. Однак через його кращу розчинність у воді та стабільність його часто використовують як проліки в косметиці, вивільняючи активний екстракт кори кореня через мікробіоти шкіри або ферментативний гідроліз.

3.1 Фармацевтична сфера
Флоризин спочатку досліджувався як потенційний засіб для лікування діабету 2 типу; однак пізніше його замінили більш селективні синтетичні аналоги, такі як канагліфлозин і дапагліфлозин, через низьку біодоступність і не-селективне інгібування транспортерів SGLT. Однак він залишається важливою провідною сполукою для розробки нових гіпоглікемічних препаратів. Флоретин, завдяки своїй сильнішій біологічній активності та різноманітним механізмам дії, показав широкі перспективи в профілактиці та лікуванні метаболічних захворювань

3.2 Косметична промисловість
У сфері косметики флоретин став зірковим інгредієнтом високоякісних відбілюючих продуктів. Його додавання в кількості 0,1-0,5% може значно пригнічувати вироблення меланіну та має синергічний ефект із традиційними відбілюючими агентами, такими як вітамін С і арбутин. Флоризин зазвичай використовується як прекурсор флоретину у складах на водній-основі завдяки його кращій стабільності та розчинності у воді. Нещодавні дослідження показують, що флоризин демонструє властивості проти глікування, пригнічуючи утворення кінцевих продуктів глікування (AGE).

3.3 Харчова промисловість
Обидва використовуються як функціональні харчові інгредієнти. Флоризин був схвалений як інгредієнт FOSHU (Specific Health Food) у Японії для використання в продуктах для контролю рівня глюкози в крові. Флоретин використовується як натуральний харчовий консервант завдяки його антибактеріальним властивостям, зокрема його значному пригнічувальному ефекту проти грам-позитивних бактерій. Однак слід звернути увагу на його біодоступність. Флоризин повинен бути гідролізований кишковими ферментами у флоретин, перш ніж його можна буде всмоктувати та використовувати.

Флоризин і флоретин як біоактивні сполуки природного походження структурно споріднені, але мають відмінні хімічні та біологічні характеристики. Флоризин демонструє більшу розчинність у воді та функціонує як потужний інгібітор SGLT з високою специфічністю. Флоретин демонструє кращу розчинність у ліпідах і ширший спектр біологічної активності,-особливо відомий своїми антиоксидантними, відбілюючими -шкірними та проти-запальними властивостями. Щоб дізнатися більше профлоретиніФлоризин, зв'яжіться з Serrisha з APPCHEM. (Електронна адреса:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Посилання:

[1]Бай Хуйжун. Флавоноїди з Malus Rockii Rehder[D]. Університет Далі, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2] Чжан Тінцзін. ФЕРМЕНТАТИВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА КАТАЛІТИЧНИЙ МЕХАНІЗМ АПЛЕФЛОРЕТИН-2'-0-ГЛІКОЗИЛТРАНСФЕРАЗИ[D]. Північно-західний університет A & F, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3] Фан Цзіньбо, Цай Сітун, Фен Сюцяо та ін. Порівняння п'яти природних фенольних сполук щодо антиоксидантної активності in vitro [J]. Харчова та бродильна промисловість, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Ян Шеньнань. Порівняння пошкодження клітин HepG2 окисним стресом між флоризином і флоретином [D]. Тяньцзінський університет науки і технологій, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.