Apakah Perbezaan antara Phloretin dan Phlorizin?

Dalam kajian bahan bioaktif yang berasal daripada epal,PhloretindanPhlorizin, sebagai wakil sebatian dihydrochalcone, telah mendapat perhatian meluas daripada komuniti saintifik dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Walaupun kedua-dua bahan ini mempunyai sumber dan struktur yang sama, ia menunjukkan perbezaan yang ketara dalam aktiviti biologi dan nilai aplikasi.

1.1 Ciri-ciri struktur molekul
PhloretindanPhlorizinberkait rapat dalam struktur kimia tetapi mempunyai perbezaan utama. Phloretin ialah sebatian flavonoid dihydrochalcone dengan struktur molekul yang agak mudah. Phlorizin ialah glukosida phloretin, yang dikaitkan dengan kumpulan glukosa di tapak C2 'molekul phloretin (struktur yang tepat ialah phloretin 6'-O-glukosida)._[1]Perbezaan struktur ini menentukan perbezaan mereka dalam sifat fizikal dan kimia: phlorizin mempunyai keterlarutan air yang lebih baik kerana kehadiran kumpulan gula, manakala resveratrol mempamerkan keterlarutan lipid yang lebih kuat.
Pengenalan molekul glukosa dengan ketara mengubah sifat fizikokimia sebatian: berat molekul meningkat daripada 274.27 kepada 436.41, nilai log P menurun daripada 3.5 kepada 0.45, dan keterlarutan air meningkat hampir tiga urutan magnitud.

1.2 Perbandingan Sifat Fizikal dan Kimia

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kemajuan ketara telah dicapai dalam bidang penyelidikan biosintesis. Pasukan dari Institut Penyelidikan Kapas Akademi Sains Pertanian China telah mengenal pasti gen utama GhUGT88F3, yang mengawal biosintesisphlorizindalam kapas tanah tinggi, dan menjelaskan mekanisme molekulnya untuk menukar phlorizin melalui tindak balas glikosilasi. Penyelidikan telah mengenal pasti phloretin-2′-O-glycosyltransferase (P2'GT) dalam epal sebagai enzim pengehad kadar untuk biosintesis phlorizin. Dengan kehadiran glukosa uridin difosfat, ia secara khusus boleh memangkinkan tindak balas glikosilasi pada kedudukan C2 ' phloretin untuk menghasilkan phlorizin._[2]

2.1 Penyerapan dan Dinamik Metabolik
Phlorizin diserap melalui-protein pengangkut glukosa yang bergantung kepada natrium (SGLT1) pada sel epitelium usus kecil, satu proses yang bergantung pada gugusan glukosanya. Ciri ini kemudiannya secara langsung membawa kepada pembangunan ubat hipoglikemik kelas perencat SGLT2. Mekanisme penyerapan phloretin adalah berbeza sama sekali. Sebagai glikosida hidrofobik, ia boleh meresap secara pasif merentasi membran sel, menghasilkan bioavailabiliti oral yang tinggi. Walau bagaimanapun, ia mengalami metabolisme fasa II yang meluas dalam badan, terutamanya membentuk produk glukuronidasi dan sulfat.

2.2 Perbandingan aktiviti farmakologi
(1) Aktiviti antioksidan
Kedua-duanyaphloretin dan phlorizinmenunjukkan aktiviti antioksidan yang ketara, walaupun mereka berbeza dalam mekanisme dan potensinya. Kajian yang membandingkan aktiviti antioksidan lima polifenol semula jadi mendapati bahawa phloretin menunjukkan prestasi yang kukuh dalam penghapusan radikal DPPH, penghapusan radikal ABTS, dan ujian pengurangan ion besi. Sebaliknya, kapasiti antioksidan langsung resveratrol adalah agak lemah._[3]Walaupun resveratrol sendiri mempunyai aktiviti antioksidan langsung yang terhad, ia boleh dihidrolisiskan oleh mikrobiota usus kepada metabolit aktif yang secara tidak langsung memberikan kesan antioksidan dan anti-radang.
Kedua-dua sebatian mengaktifkan laluan antioksidan Nrf2/HO-1 selular, merendahkan spesies oksigen reaktif (ROS) intraselular dengan ketara, meningkatkan tahap glutation (GSH) dan meningkatkan aktiviti enzim antioksidan._[4] Walau bagaimanapun, eksperimen dok molekul mendedahkan bahawa phloretin mengikat kepada faktor transkripsi Nrf2 dengan tenaga konformasi yang lebih rendah dan kestabilan struktur yang lebih besar daripada phlorizin, mencadangkan kesan antioksidan yang lebih kuat.

(2) Aktiviti hipoglisemik
Kedua-duanyaphloretin dan phlorizinmempamerkan kesan hipoglisemik, walaupun melalui mekanisme yang berbeza.Phlorizinbertindak sebagai perencat SGLT kompetitif bukan selektif yang kuat, dengan nilai Ki sebanyak 300 nM untuk hSGLT1 dan 39 nM untuk hSGLT2. Ia bersaing dengan D-glukosa untuk mengikat kepada pengangkut SGLT1 dan SGLT2, dengan itu mengurangkan penyerapan semula glukosa buah pinggang dan menurunkan tahap glukosa darah. Walaupun phloretin juga menunjukkan kesan hipoglisemik sederhana, mekanismenya adalah lebih multifaktorial, melibatkan sensitiviti insulin yang lebih baik dan perlindungan sel beta pankreas.

(3) Aktiviti pemutihan kulit
Phloretindiiktiraf secara meluas sebagai perencat tyrosinase yang berkesan, menggalakkan penumpahan melanosit, bintik pudar, dan mencerahkan warna kulit. Kekuatan perencatannya pada tyrosinase adalah lebih daripada 50 kali ganda daripada phlorizin. Mekanisme tindakan termasuk: perencatan langsung aktiviti tyrosinase, perencatan ekspresi gen tyrosinase, dan perencatan pengeluaran radikal bebas superoksida.
Kesan pemutihan yang lemah daripadaphlorizinmungkin berkaitan dengan saiz molekulnya yang lebih besar dan kebolehtelapan kulit yang lebih lemah. Walau bagaimanapun, disebabkan keterlarutan dan kestabilan air yang lebih baik, ia sering digunakan sebagai prodrug dalam kosmetik, melepaskan ekstrak kulit akar aktif melalui mikrobiota kulit atau hidrolisis enzimatik.

3.1 Bidang farmaseutikal
Phlorizin pada mulanya disiasat sebagai rawatan yang berpotensi untuk diabetes jenis 2; namun, ia kemudiannya digantikan oleh analog sintetik yang lebih selektif seperti canagliflozin dan dapagliflozin, kerana bioavailabilitinya yang rendah dan-perencatan bukan selektif pengangkut SGLT. Walau bagaimanapun, ia kekal sebagai sebatian plumbum penting untuk pembangunan ubat hipoglisemik baharu. Phloretin, disebabkan oleh aktiviti biologi yang lebih kuat dan mekanisme tindakan yang pelbagai, telah menunjukkan prospek yang luas dalam pencegahan dan rawatan penyakit metabolik

3.2 Industri kosmetik
Dalam bidang kosmetik, phloretin telah menjadi ramuan bintang dalam-produk pemutihan kelas atas. Jumlah tambahannya sebanyak 0.1-0.5% boleh menghalang pengeluaran melanin dengan ketara dan mempunyai kesan sinergistik dengan agen pemutih tradisional seperti vitamin C dan arbutin. Phlorizin biasanya digunakan sebagai prekursor untuk phloretin dalam rumusan-berasaskan air kerana kestabilan dan keterlarutan air yang lebih baik. Kajian terkini menunjukkan bahawa phlorizin mempamerkan sifat anti-glikasi dengan menghalang pembentukan produk akhir glikasi lanjutan (AGEs).

3.3 Industri makanan
Kedua-duanya digunakan sebagai bahan makanan berfungsi. Phlorizin telah diluluskan sebagai bahan FOSHU (Makanan Kesihatan Khusus) di Jepun untuk digunakan dalam produk pengurusan glukosa darah. Phloretin digunakan sebagai pengawet makanan semula jadi kerana sifat antibakterianya, terutamanya kesan perencatan yang ketara terhadap bakteria Gram-positif. Walau bagaimanapun, perhatian harus diberikan kepada bioavailabilitinya. Phlorizin perlu dihidrolisiskan oleh enzim usus menjadi phloretin sebelum ia boleh diserap dan digunakan.

Sebagai sebatian bioaktif yang diperoleh secara semula jadi, phlorizin dan phloretin adalah berkaitan secara struktur namun mempamerkan ciri kimia dan biologi yang berbeza. Phlorizin menunjukkan keterlarutan air yang lebih besar dan berfungsi sebagai perencat SGLT yang kuat dengan kekhususan yang tinggi. Phloretin memaparkan keterlarutan lipid yang lebih kuat dan spektrum aktiviti biologi yang lebih luas-terutamanya yang terkenal dengan sifat antioksidan,-pemutihan kulit dan anti-nya. Untuk butiran lanjut tentangPhloretindanPhlorizin, berhubung dengan Serrisha daripada APPCHEM. (E-mel:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Rujukan:

[1]Bai Huirong. Flavonoid daripada Malus Rockii Rehder[D]. Universiti Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CIRI-CIRI ENZIMATI DAN MEKANISME KATALITIK APPLEPHLORETIN-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Universiti A & F Barat Laut, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, et al. Perbandingan lima sebatian fenolik semula jadi pada aktiviti antioksidan secara in vitro[J]. Industri Makanan dan Penapaian, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Perbandingan Kerosakan Tekanan Oksidatif Sel HepG2 antara Phlorizin dan Phloretin[D]. Universiti Sains&Teknologi Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.