Mis vahe on Phloretinil ja Phlorizinil?

Õuntest saadud bioaktiivsete ainete uurimiselfloretiinjaFlorizin, kui dihüdrokalkoonühendite esindajad, on viimastel aastatel pälvinud teadusringkondade laialdast tähelepanu. Kuigi neil kahel ainel on sama allikas ja sarnane struktuur, on nende bioloogilises aktiivsuses ja kasutusväärtuses olulisi erinevusi.

1.1 Molekulaarstruktuuri omadused
floretiinjaFlorizinon keemilise struktuuri poolest tihedalt seotud, kuid neil on peamised erinevused. Floretiin on suhteliselt lihtsa molekulaarstruktuuriga dihüdrokalkoon flavonoidühend. Florisiin on floretiini glükosiid, mis on seotud glükoosirühmaga floretiini molekuli C2 kohas (täpne struktuur on floretiin 6'-O-glükosiid)._[1]See struktuurne erinevus määrab nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevused: florisiinil on suhkrurühmade olemasolu tõttu parem lahustuvus vees, samas kui resveratroolil on suurem lipiidide lahustuvus.
Glükoosimolekulide kasutuselevõtt muutis oluliselt ühendi füüsikalis-keemilisi omadusi: molekulmass tõusis 274,27-lt 436,41-le, log P väärtus vähenes 3,5-lt 0,45-le ja vees lahustuvus suurenes ligi kolme suurusjärgu võrra.

1.2 Füüsikaliste ja keemiliste omaduste võrdlus

Viimastel aastatel on biosünteesi uurimise vallas tehtud olulisi edusamme. Hiina Põllumajandusteaduste Akadeemia puuvillauuringute instituudi meeskond on tuvastanud võtmegeeni GhUGT88F3, mis reguleerib rakkude biosünteesi.florisiinmäestiku puuvillas ja selgitas selle molekulaarset mehhanismi florisiini muundamiseks glükosüülimisreaktsioonide kaudu. Uuringud on tuvastanud õuntes sisalduva floretiin-2′-O-glükosüültransferaasi (P2'GT) florisiini biosünteesi kiirust piirava ensüümina. Uridiindifosfaatglükoosi juuresolekul võib see spetsiifiliselt katalüüsida glükosüülimisreaktsiooni floretiini asendis C2 ', et toota florisiini._[2]

2.1 Imendumine ja ainevahetuse dünaamika
Florisiin imendub peensoole epiteelirakkudes naatrium-sõltuva glükoositransportervalgu (SGLT1) kaudu, protsess sõltub selle glükoosiosadest. See omadus viis hiljem otseselt SGLT2 inhibiitorite klassi hüpoglükeemiliste ravimite väljatöötamiseni. Floretiini imendumismehhanism on täiesti erinev. Hüdrofoobse glükosiidina võib see passiivselt difundeeruda läbi rakumembraanide, mille tulemuseks on kõrge suukaudne biosaadavus. Siiski läbib see organismis ulatusliku II faasi metabolismi, moodustades peamiselt glükuronisatsiooni- ja sulfatsiooniprodukte.

2.2 Farmakoloogilise toime võrdlus
(1) Antioksüdantne aktiivsus
Mõlemadfloretiin ja phlorizinneil on märkimisväärne antioksüdantne aktiivsus, kuigi need erinevad oma mehhanismide ja toime poolest. Uuring, milles võrreldi viie loodusliku polüfenooli antioksüdantset toimet, näitas, et floretiin näitas DPPH radikaalide eemaldamise, ABTS-i radikaalide eemaldamise ja raua ioonide vähendamise testides tugevat toimet. Seevastu resveratrooli otsene antioksüdantne võime oli suhteliselt nõrk._[3]Kuigi resveratroolil endal on piiratud otsene antioksüdantne toime, võib soolestiku mikrobiota selle hüdrolüüsida aktiivseteks metaboliitideks, millel on kaudselt antioksüdantne ja põletikuvastane toime.
Mõlemad ühendid aktiveerivad raku Nrf2/HO-1 antioksüdantide rada, vähendades oluliselt rakusiseseid reaktiivseid hapniku liike (ROS), tõstes glutatiooni (GSH) taset ja suurendades antioksüdantsete ensüümide aktiivsust._[4] Molekulaarse dokkimise katsed näitasid aga, et floretiin seondub transkriptsioonifaktoriga Nrf2 madalama konformatsioonienergiaga ja suurema struktuurse stabiilsusega kui florisiinil, mis viitab tugevamale antioksüdantsele toimele.

(2) Hüpoglükeemiline aktiivsus
Mõlemadfloretiin ja phlorizinavaldavad hüpoglükeemilist toimet, kuigi erinevate mehhanismide kaudu.Florizintoimib tugeva mitte-selektiivse konkureeriva SGLT inhibiitorina, Ki väärtused on hSGLT1 puhul 300 nM ja hSGLT2 puhul 39 nM. See konkureerib D-glükoosiga seondumisel SGLT1 ja SGLT2 transporteritega, vähendades seeläbi glükoosi reabsorptsiooni neerudes ja alandades vere glükoosisisaldust. Kuigi floretiinil on ka mõõdukas hüpoglükeemiline toime, on selle mehhanism mitmefaktorilisem, hõlmates paremat insuliinitundlikkust ja pankrease beetarakkude kaitset.

(3) Nahka valgendav tegevus
floretiinon laialdaselt tunnustatud kui tõhus türosinaasi inhibiitor, mis soodustab melanotsüütide eraldumist, pleekimist ja nahatooni heledamaks muutmist. Selle inhibeeriv tugevus türosinaasi suhtes on enam kui 50 korda suurem kui florisiinil. Toimemehhanism hõlmab: türosinaasi aktiivsuse otsest pärssimist, türosinaasi geeniekspressiooni pärssimist ja superoksiidi vabade radikaalide tootmise pärssimist.
Nõrk valgendav toimeflorisiinvõib olla seotud selle suurema molekuli suuruse ja kehvema naha läbilaskvusega. Parema vees lahustuvuse ja stabiilsuse tõttu kasutatakse seda aga sageli kosmeetikas eelravimina, mis vabastab aktiivse juurekoore ekstrakti läbi naha mikrobiota või ensümaatilise hüdrolüüsi.

3.1 Farmaatsiavaldkond
Algselt uuriti florisiini kui 2. tüüpi diabeedi võimalikku ravi; hiljem asendati see aga selektiivsemate sünteetiliste analoogidega, nagu kanagliflosiin ja dapagliflosiin, selle madala biosaadavuse ja SGLT transporterite mitteselektiivse inhibeerimise tõttu. Siiski on see endiselt oluline pliiühend uute hüpoglükeemiliste ravimite väljatöötamisel. Floretiin on oma tugevama bioloogilise aktiivsuse ja mitmekesiste toimemehhanismide tõttu näidanud laialdasi väljavaateid ainevahetushaiguste ennetamisel ja ravis.

3.2 Kosmeetikatööstus
Kosmeetika valdkonnas on floretiinist saanud tipptasemel valgendustoodete{0}}tähtis koostisosa. Selle lisatav kogus 0,1-0,5% võib märkimisväärselt pärssida melaniini tootmist ja sellel on sünergistlik toime traditsiooniliste valgendusainetega, nagu C-vitamiin ja arbutiin. Floritsiini kasutatakse selle parema stabiilsuse ja vees lahustuvuse tõttu tavaliselt floretiini lähteainena veepõhistes preparaatides. Hiljutised uuringud näitavad, et florisiinil on glükatsioonivastased omadused, inhibeerides arenenud glükatsiooni lõppproduktide (AGE) moodustumist.

3.3 Toiduainetööstus
Mõlemat kasutatakse funktsionaalse toidu koostisosana. Phlorizin on heaks kiidetud Jaapanis FOSHU (spetsiifilise tervisetoidu) koostisosana kasutamiseks veresuhkru taseme reguleerimise toodetes. Floretiini kasutatakse loodusliku toidu säilitusainena tänu selle antibakteriaalsetele omadustele, eriti selle märkimisväärsele pärssivale toimele grampositiivsete bakterite vastu. Siiski tuleks tähelepanu pöörata selle biosaadavusele. Enne imendumist ja kasutamist tuleb florisiin sooleensüümide poolt hüdrolüüsida floretiiniks.

Looduslikult saadud bioaktiivsete ühenditena on florisiin ja floretiin struktuurselt sarnased, kuid neil on erinevad keemilised ja bioloogilised omadused. Floritsiinil on suurem lahustuvus vees ja see toimib tugeva spetsiifilisusega SGLT inhibiitorina. Floretiinil on parem lipiidide lahustuvus ja laiem bioloogilise toime spekter, -eriti tähelepanuväärne selle antioksüdantsete, nahka valgendavate ja põletikuvastaste omaduste poolest. Täpsema teabe saamiseksfloretiinjaFlorizin, ühendage Serrishaga rakendusest APPCHEM. (E-post:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Viide:

[1]Bai Huirong. Malus Rockii Rehderi flavonoidid[D]. Dali Ülikool, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. APPLEPHLORETIN-2'-0-GLÜKOSÜLTRAASIFRAASI ENSÜMAATILISED OMADUSED JA KATALÜÜTILINE MEHHANISM[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao jt. Viie loodusliku fenoolühendi võrdlus antioksüdantse toimega 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. HepG2 rakkude oksüdatiivse stressi kahjustuse võrdlus florisiini ja floretiini vahel [D]. Tianjini teaduse ja tehnoloogia ülikool, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.