Jaka jest różnica między floretyną a floryzyną?

W badaniu substancji bioaktywnych pochodzących z jabłek,FloretynaIFloryzyna, jako przedstawiciele związków dihydrochalkonowych, cieszą się w ostatnich latach szerokim zainteresowaniem społeczności naukowej. Chociaż te dwie substancje mają to samo źródło i podobną budowę, wykazują znaczne różnice w aktywności biologicznej i wartości użytkowej.

1.1 Molekularne cechy strukturalne
FloretynaIFloryzynasą blisko spokrewnione pod względem struktury chemicznej, ale mają kluczowe różnice. Floretyna jest związkiem flawonoidu dihydrochalkonowego o stosunkowo prostej budowie molekularnej. Floryzyna to glukozyd floretyny, który jest połączony z grupą glukozy w miejscu C2 cząsteczki floretyny (dokładna struktura to 6'-O-glukozydu floretyny)._[1]Ta różnica strukturalna determinuje różnice we właściwościach fizycznych i chemicznych: floryzyna ma lepszą rozpuszczalność w wodzie ze względu na obecność grup cukrowych, natomiast resweratrol wykazuje większą rozpuszczalność w lipidach.
Wprowadzenie cząsteczek glukozy znacząco zmieniło właściwości fizykochemiczne związku: masa cząsteczkowa wzrosła z 274,27 do 436,41, wartość log P spadła z 3,5 do 0,45, a rozpuszczalność w wodzie wzrosła o prawie trzy rzędy wielkości.

1.2 Porównanie właściwości fizycznych i chemicznych

W ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w dziedzinie badań nad biosyntezą. Zespół z Instytutu Badawczego Bawełny Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych zidentyfikował kluczowy gen GhUGT88F3, który reguluje biosyntezęfloryzynaw bawełnie wyżynnej i wyjaśnił jej molekularny mechanizm przekształcania floryzyny w reakcjach glikozylacji. Badania wykazały, że floretyna-2′-O-glikozylotransferaza (P2'GT) w jabłkach jest enzymem ograniczającym szybkość biosyntezy floryzyny. W obecności glukozy difosforanu urydyny może specyficznie katalizować reakcję glikozylacji w pozycji C2 floretyny, tworząc floryzynę._[2]

2.1 Absorpcja i dynamika metaboliczna
Floryzyna jest wchłaniana przez-zależne od sodu białko transportujące glukozę (SGLT1) na komórkach nabłonka jelita cienkiego, a proces ten zależy od jego ugrupowań glukozowych. Ta cecha bezpośrednio doprowadziła później do opracowania leków hipoglikemicznych klasy inhibitorów SGLT2. Mechanizm wchłaniania floretyny jest zupełnie inny. Jako hydrofobowy glikozyd może biernie dyfundować przez błony komórkowe, co skutkuje wysoką biodostępnością po podaniu doustnym. W organizmie ulega jednak intensywnemu metabolizmowi II fazy, tworząc głównie produkty glukuronidacji i siarczanowania.

2.2 Porównanie aktywności farmakologicznej
(1) Aktywność przeciwutleniająca
Obydwafloretyna i floryzynawykazują znaczną aktywność przeciwutleniającą, chociaż różnią się mechanizmem i siłą działania. Badanie porównujące działanie przeciwutleniające pięciu naturalnych polifenoli wykazało, że floretyna wykazała silną skuteczność w wychwytywaniu rodników DPPH, wychwytywaniu rodników ABTS i testach redukcji jonów żelaza. Natomiast bezpośrednie działanie przeciwutleniające resweratrolu było stosunkowo słabe._[3]Chociaż sam resweratrol ma ograniczoną bezpośrednią aktywność przeciwutleniającą, może być hydrolizowany przez mikroflorę jelitową do aktywnych metabolitów, które pośrednio wywierają działanie przeciwutleniające i-zapalne.
Obydwa związki aktywują komórkowy szlak antyoksydacyjny Nrf2/HO-1, znacząco obniżając wewnątrzkomórkowe reaktywne formy tlenu (ROS), podnosząc poziom glutationu (GSH) i zwiększając aktywność enzymów antyoksydacyjnych._[4] Jednakże eksperymenty z dokowaniem molekularnym wykazały, że floretyna wiąże się z czynnikiem transkrypcyjnym Nrf2 z niższą energią konformacyjną i większą stabilnością strukturalną niż floryzyna, co sugeruje silniejsze działanie przeciwutleniające.

(2) Aktywność hipoglikemiczna
Obydwafloretyna i floryzynawykazują działanie hipoglikemiczne, choć poprzez różne mechanizmy.Floryzynadziała jako silny, nieselektywny-konkurencyjny inhibitor SGLT, z wartościami Ki wynoszącymi 300 nM dla hSGLT1 i 39 nM dla hSGLT2. Konkuruje z D-glukozą o wiązanie się z transporterami SGLT1 i SGLT2, zmniejszając w ten sposób zwrotne wchłanianie glukozy w nerkach i obniżając poziom glukozy we krwi. Chociaż floretyna wykazuje również umiarkowane działanie hipoglikemizujące, jej mechanizm jest bardziej wieloczynnikowy i polega na poprawie wrażliwości na insulinę i ochronie komórek beta trzustki.

(3) Działanie wybielające skórę
Floretynajest powszechnie uznawany za skuteczny inhibitor tyrozynazy, sprzyjający złuszczaniu melanocytów, blaknącym plamom i rozjaśniającym koloryt skóry. Jego siła hamowania tyrozynazy jest ponad 50 razy większa niż floryzyny. Mechanizm działania obejmuje: bezpośrednie hamowanie aktywności tyrozynazy, hamowanie ekspresji genu tyrozynazy i hamowanie wytwarzania wolnych rodników ponadtlenkowych.
Słabe działanie wybielającefloryzynamoże być związane z jego większym rozmiarem molekularnym i gorszą przepuszczalnością skóry. Jednak ze względu na lepszą rozpuszczalność w wodzie i stabilność jest często stosowany jako prolek w kosmetykach, uwalniający aktywny ekstrakt z kory korzenia poprzez mikroflorę skóry lub hydrolizę enzymatyczną.

3.1 Dziedzina farmaceutyczna
Początkowo badano floryzynę jako potencjalny lek na cukrzycę typu 2; jednakże został on później zastąpiony przez bardziej selektywne syntetyczne analogi, takie jak kanagliflozyna i dapagliflozyna, ze względu na jego niską biodostępność i nie-selektywne hamowanie transporterów SGLT. Pozostaje jednak ważnym związkiem wiodącym w opracowywaniu nowych leków hipoglikemicznych. Floretyna dzięki silniejszej aktywności biologicznej i różnorodnym mechanizmom działania wykazała szerokie perspektywy w profilaktyce i leczeniu chorób metabolicznych

3.2 Przemysł kosmetyczny
W kosmetyce floretyna stała się głównym składnikiem-najwyższej jakości produktów wybielających. Dodatek w ilości 0,1-0,5% może znacząco hamować produkcję melaniny i działa synergistycznie z tradycyjnymi środkami wybielającymi, takimi jak witamina C i arbutyna. Floryzyna jest powszechnie stosowana jako prekursor floretyny w preparatach-na bazie wody ze względu na jej lepszą stabilność i rozpuszczalność w wodzie. Ostatnie badania wskazują, że floryzyna wykazuje właściwości antyglikacyjne poprzez hamowanie tworzenia końcowych produktów zaawansowanej glikacji (AGE).

3.3 Przemysł spożywczy
Obydwa są stosowane jako funkcjonalne składniki żywności. Floryzyna została zatwierdzona w Japonii jako składnik FOSHU (specyficzna zdrowa żywność) do stosowania w produktach regulujących poziom glukozy we krwi. Floretynę stosuje się jako naturalny środek konserwujący żywność ze względu na jej właściwości przeciwbakteryjne, w szczególności na widoczne działanie hamujące wobec bakterii Gram-dodatnich. Należy jednak zwrócić uwagę na jego biodostępność. Floryzyna musi zostać hydrolizowana przez enzymy jelitowe do floretyny, zanim będzie mogła zostać wchłonięta i wykorzystana.

Floryzyna i floretyna, jako związki bioaktywne pochodzenia naturalnego, są strukturalnie podobne, a mimo to wykazują odrębne właściwości chemiczne i biologiczne. Floryzyna wykazuje większą rozpuszczalność w wodzie i działa jako silny inhibitor SGLT o wysokiej specyficzności. Floretyna wykazuje większą rozpuszczalność w lipidach i szersze spektrum aktywności biologicznej,-szczególnie godne uwagi ze względu na jej właściwości przeciwutleniające,-wybielające skórę i-przeciwzapalne. Więcej szczegółów dotFloretynaIFloryzyna, połącz się z Serrisha z APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Odniesienie:

[1]Bai Huirong. Flawonoidy z Malus Rockii Rehder[D]. Uniwersytet Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CHARAKTERYSTYKA ENZYMATYCZNA I MECHANIZM KATALITYCZNY APPLEFLORETYNY-2'-0-GLIKOZYLTRANSFERAZY[D]. Uniwersytet Northwest A&F, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao i in. Porównanie pięciu naturalnych związków fenolowych pod kątem aktywności przeciwutleniającej in vitro [J]. Przemysł spożywczy i fermentacyjny, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Porównanie uszkodzeń wywołanych stresem oksydacyjnym komórek HepG2 pomiędzy floryzyną i floretyną [D]. Uniwersytet Naukowo-Technologiczny w Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.