Kāda ir atšķirība starp floretīnu un florizīnu?

Pētot no āboliem iegūtas bioaktīvas vielas,FloretīnsunFlorizīns, kā dihidrohalkona savienojumu pārstāvji, pēdējos gados ir saņēmuši plašu zinātnieku uzmanību. Lai gan šīm divām vielām ir viens un tas pats avots un līdzīga struktūra, tām ir būtiskas atšķirības bioloģiskajā aktivitātē un lietošanas vērtībā.

1.1. Molekulārās struktūras īpašības
FloretīnsunFlorizīnsķīmiskās struktūras ziņā ir cieši saistītas, taču tām ir būtiskas atšķirības. Floretīns ir dihidrohalkona flavonoīdu savienojums ar salīdzinoši vienkāršu molekulāro struktūru. Florizīns ir floretīna glikozīds, kas ir saistīts ar glikozes grupu floretīna molekulas C2 vietā (precīza struktūra ir floretīna 6'-O-glikozīds)._[1]Šī strukturālā atšķirība nosaka to fizikālo un ķīmisko īpašību atšķirības: florizīnam ir labāka šķīdība ūdenī, pateicoties cukura grupu klātbūtnei, savukārt resveratrolam ir lielāka lipīdu šķīdība.
Glikozes molekulu ieviešana būtiski mainīja savienojuma fizikāli ķīmiskās īpašības: molekulmasa palielinājās no 274,27 līdz 436,41, log P vērtība samazinājās no 3,5 līdz 0,45, un šķīdība ūdenī palielinājās par gandrīz trim kārtām.

1.2. Fizikālo un ķīmisko īpašību salīdzinājums

Pēdējos gados ir panākts ievērojams progress biosintēzes pētījumu jomā. Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmijas Kokvilnas pētniecības institūta komanda ir identificējusi galveno gēnu GhUGT88F3, kas regulē sēklu biosintēzi.florizīnskalnu kokvilnā un noskaidroja tā molekulāro mehānismu florizīna pārvēršanai, izmantojot glikozilācijas reakcijas. Pētījumi ir identificējuši floretīna-2′-O-glikoziltransferāzi (P2'GT) ābolos kā florizīna biosintēzes ātrumu ierobežojošo enzīmu. Uridīna difosfāta glikozes klātbūtnē tas var īpaši katalizēt glikozilācijas reakciju floretīna C2 ′ pozīcijā, lai iegūtu florizīnu._[2]

2.1. Absorbcija un vielmaiņas dinamika
Florizīns tiek absorbēts caur nātrija-atkarīgo glikozes transporterproteīnu (SGLT1) uz tievās zarnas epitēlija šūnām, un šis process ir atkarīgs no tā glikozes daļām. Šī īpašība vēlāk tieši noveda pie SGLT2 inhibitoru klases hipoglikēmisko zāļu izstrādes. Floretīna uzsūkšanās mehānisms ir pilnīgi atšķirīgs. Kā hidrofobs glikozīds tas var pasīvi difundēt pa šūnu membrānām, kā rezultātā tiek nodrošināta augsta perorālā biopieejamība. Tomēr tas tiek pakļauts plašam II fāzes metabolismam organismā, galvenokārt veidojot glikuronizācijas un sulfācijas produktus.

2.2. Farmakoloģiskās aktivitātes salīdzinājums
(1) Antioksidanta aktivitāte
Abifloretīns un florizīnsuzrāda ievērojamu antioksidantu aktivitāti, lai gan tie atšķiras pēc to mehānismiem un iedarbības. Pētījumā, kurā salīdzināja piecu dabisko polifenolu antioksidantu aktivitātes, konstatēts, ka floretīns uzrādīja spēcīgu veiktspēju DPPH radikāļu attīrīšanas, ABTS radikāļu attīrīšanas un dzelzs jonu samazināšanas testos. Turpretim resveratrola tiešā antioksidanta spēja bija salīdzinoši vāja._[3]Lai gan pašam resveratrolam ir ierobežota tiešā antioksidanta aktivitāte, zarnu mikrobiota to var hidrolizēt aktīvos metabolītos, kas netieši iedarbojas uz antioksidantu un pretiekaisuma iedarbību.
Abi savienojumi aktivizē šūnu Nrf2/HO-1 antioksidantu ceļu, ievērojami pazeminot intracelulārās reaktīvās skābekļa sugas (ROS), paaugstinot glutationa (GSH) līmeni un uzlabojot antioksidantu enzīmu aktivitāti._[4] Tomēr molekulārās dokstacijas eksperimenti atklāja, ka floretīns saistās ar transkripcijas faktoru Nrf2 ar zemāku konformācijas enerģiju un lielāku strukturālo stabilitāti nekā florizīns, kas liecina par spēcīgāku antioksidanta efektu.

(2) Hipoglikēmiskā aktivitāte
Abifloretīns un florizīnsuzrāda hipoglikēmisku iedarbību, kaut arī ar atšķirīgu mehānismu palīdzību.Florizīnsdarbojas kā spēcīgs ne-selektīvs konkurējošs SGLT inhibitors ar Ki vērtībām 300 nM hSGLT1 un 39 nM hSGLT2. Tas konkurē ar D-glikozi par saistīšanos ar SGLT1 un SGLT2 transportieriem, tādējādi samazinot glikozes reabsorbciju nierēs un pazeminot glikozes līmeni asinīs. Lai gan floretīnam ir arī mērena hipoglikēmiska iedarbība, tā mehānisms ir vairāk daudzfaktorāls, ietverot uzlabotu jutību pret insulīnu un aizkuņģa dziedzera beta šūnu aizsardzību.

(3) Ādas balināšanas darbība
Floretīnsir plaši atzīts kā efektīvs tirozināzes inhibitors, kas veicina melanocītu izdalīšanos, izbalējošus plankumus un padara ādas toni gaišāku. Tā inhibējošais spēks pret tirozināzi ir vairāk nekā 50 reizes lielāks nekā florizīnam. Darbības mehānisms ietver: tiešu tirozināzes aktivitātes kavēšanu, tirozināzes gēna ekspresijas kavēšanu un superoksīda brīvo radikāļu ražošanas kavēšanu.
Vāja balinošā iedarbībaflorizīnsvar būt saistīts ar tā lielāku molekulāro izmēru un sliktāku ādas caurlaidību. Tomēr, pateicoties labākai šķīdībai ūdenī un stabilitātei, to bieži izmanto kā priekšzāles kosmētikā, izdalot aktīvo sakņu mizas ekstraktu ādas mikrobiotas vai fermentatīvās hidrolīzes ceļā.

3.1. Farmācijas joma
Sākotnēji florizīns tika pētīts kā potenciāls līdzeklis 2. tipa diabēta ārstēšanai; tomēr vēlāk to aizstāja selektīvāki sintētiskie analogi, piemēram, kanagliflozīns un dapagliflozīns, jo tā zemā biopieejamība un SGLT transportētāju ne-selektīva inhibīcija. Tomēr tas joprojām ir svarīgs svina savienojums jaunu hipoglikēmisku zāļu izstrādē. Floretīns, pateicoties tā spēcīgākajai bioloģiskajai aktivitātei un daudzveidīgajiem darbības mehānismiem, ir parādījis plašas perspektīvas vielmaiņas slimību profilaksē un ārstēšanā.

3.2. Kosmētikas rūpniecība
Kosmētikas jomā floretīns ir kļuvis par zvaigžņu sastāvdaļu augstākās klases balināšanas produktos. Tā pievienotais daudzums 0,1-0,5% var ievērojami kavēt melanīna ražošanu, un tam ir sinerģiska iedarbība ar tradicionālajiem balināšanas līdzekļiem, piemēram, C vitamīnu un arbutīnu. Florizīns parasti tiek izmantots kā floretīna prekursors ūdens -preparātos, jo tam ir labāka stabilitāte un šķīdība ūdenī. Jaunākie pētījumi liecina, ka florizīnam piemīt antiglikācijas īpašības, kavējot progresīvu glikācijas gala produktu (AGE) veidošanos.

3.3. Pārtikas rūpniecība
Abas tiek izmantotas kā funkcionālās pārtikas sastāvdaļas. Phlorizīns Japānā ir apstiprināts kā FOSHU (Specific Health Food) sastāvdaļa lietošanai glikozes līmeņa regulēšanas produktos. Floretīns tiek izmantots kā dabisks pārtikas konservants, pateicoties tā antibakteriālajām īpašībām, jo ​​īpaši tā ievērojamajai inhibējošajai iedarbībai pret grampozitīvām baktērijām. Tomēr uzmanība jāpievērš tā biopieejamībai. Zarnu enzīmiem florizīns ir jāhidrolizē par floretīnu, pirms to var absorbēt un izmantot.

Kā dabiski iegūti bioaktīvi savienojumi florizīns un floretīns ir strukturāli saistīti, taču tiem piemīt atšķirīgas ķīmiskās un bioloģiskās īpašības. Florizīnam ir lielāka šķīdība ūdenī un tas darbojas kā spēcīgs SGLT inhibitors ar augstu specifiskumu. Floretīnam ir labāka šķīdība lipīdos un plašāks bioloģiskās aktivitātes spektrs, -īpaši ievērojams ar tā antioksidantu, ādu balinošo un pretiekaisuma{4}}īpašību. Lai iegūtu sīkāku informāciju parFloretīnsunFlorizīns, sazinieties ar Serrisha no APPCHEM. (E-pasts:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Atsauce:

[1] Bai Huirong. Flavonoīdi no Malus Rockii Rehder[D]. Dali Universitāte, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2] Džans Tingjings. APPLEFLORETIN-2'-0-GLIKOZILTRANSFERĀZES [D] ENZIMĀTISKĀS ĪPAŠĪBAS UN KATALĪTISKAIS MEHĀNISMS. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao u.c. Piecu dabisko fenola savienojumu salīdzinājums ar antioksidantu aktivitāti in vitro [J]. Pārtikas un fermentācijas nozares, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Jaņs Šennans. HepG2 šūnu oksidatīvā stresa bojājumu salīdzinājums starp florizīnu un floretīnu [D]. Tjaņdzjiņas Zinātnes un tehnoloģiju universitāte, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.