En el estudio de sustancias bioactivas derivadas de las manzanas,floretinayflorizina, como representantes de los compuestos de dihidrocalcona, han recibido una amplia atención por parte de la comunidad científica en los últimos años. Aunque estas dos sustancias tienen la misma fuente y estructura similar, exhiben diferencias significativas en la actividad biológica y el valor de aplicación.
1. Diferencias y características estructurales químicas.
1.1 Características estructurales moleculares
floretinayflorizinaestán estrechamente relacionados en estructura química pero tienen diferencias clave. La floretina es un compuesto flavonoide de dihidrocalcona con una estructura molecular relativamente simple. La florizina es el glucósido de la floretina, que está unido a un grupo de glucosa en el sitio C2 'de la molécula de floretina (la estructura exacta es floretina 6'-O-glucósido).[1]Esta diferencia estructural determina sus diferencias en las propiedades físicas y químicas: la florizina tiene una mejor solubilidad en agua debido a la presencia de grupos de azúcar, mientras que el resveratrol exhibe una mayor solubilidad en lípidos.
La introducción de moléculas de glucosa cambió significativamente las propiedades fisicoquímicas del compuesto: el peso molecular aumentó de 274,27 a 436,41, el valor de log P disminuyó de 3,5 a 0,45 y la solubilidad en agua aumentó en casi tres órdenes de magnitud.
1.2 Comparación de propiedades físicas y químicas
| Característica | floretina | florizina |
| Peso molecular | 274,27 g/mol | 436,41 g/mol |
| Soluble-en agua | Microsoluble (0,1 mg/mL) | Soluble (50 mg/mL) |
| Registro P | 3.5 | 0.45 |
| Estabilidad | Sensibilidad a la luz y al calor. | relativamente estable |
En los últimos años se han logrado avances significativos en el campo de la investigación de la biosíntesis. El equipo del Instituto de Investigación del Algodón de la Academia China de Ciencias Agrícolas ha identificado el gen clave GhUGT88F3, que regula la biosíntesis deflorizinaen algodón americano (upland) y aclaró su mecanismo molecular de conversión de florizina mediante reacciones de glicosilación. La investigación ha identificado la floretina-2′-O-glicosiltransferasa (P2'GT) en las manzanas como la enzima limitante de la velocidad de la biosíntesis de florizina. En presencia de uridina difosfato glucosa, puede catalizar específicamente la reacción de glicosilación en la posición C2 ′ de la floretina para producir florizina.[2]
2. floretina vs. florizina: ¿en qué se diferencian sus actividades y mecanismos biológicos?
2.1 Absorción y dinámica metabólica
La florizina se absorbe a través de la proteína transportadora de glucosa dependiente de sodio-(SGLT1) en las células epiteliales del intestino delgado, un proceso que depende de sus fracciones de glucosa. Posteriormente, esta característica condujo directamente al desarrollo de fármacos hipoglucemiantes de clase inhibidora de SGLT2. El mecanismo de absorción de la floretina es completamente diferente. Como glucósido hidrófobo, puede difundir pasivamente a través de las membranas celulares, lo que da como resultado una alta biodisponibilidad oral. Sin embargo, sufre un extenso metabolismo de fase II en el cuerpo, formando principalmente productos de glucuronidación y sulfatación.
2.2 Comparación de actividad farmacológica
(1) Actividad antioxidante
Ambosfloretina y florizinamuestran una actividad antioxidante significativa, aunque difieren en sus mecanismos y potencia. Un estudio que comparó las actividades antioxidantes de cinco polifenoles naturales encontró que la floretina mostró un fuerte rendimiento en los ensayos de eliminación de radicales DPPH, eliminación de radicales ABTS y reducción de iones de hierro. Por el contrario, la capacidad antioxidante directa del resveratrol fue relativamente débil.[3]Aunque el resveratrol en sí tiene una actividad antioxidante directa limitada, la microbiota intestinal puede hidrolizarlo en metabolitos activos que indirectamente ejercen efectos antioxidantes y antiinflamatorios.
Ambos compuestos activan la vía antioxidante celular Nrf2/HO-1, reduciendo significativamente las especies reactivas de oxígeno (ROS) intracelulares, elevando los niveles de glutatión (GSH) y mejorando la actividad de la enzima antioxidante.[4] Sin embargo, los experimentos de acoplamiento molecular revelaron que la floretina se une al factor de transcripción Nrf2 con menor energía conformacional y mayor estabilidad estructural que la florizina, lo que sugiere un efecto antioxidante más fuerte.
(2) Actividad hipoglucemiante
Ambosfloretina y florizinaexhiben efectos hipoglucemiantes, aunque a través de distintos mecanismos.florizinaactúa como un potente inhibidor competitivo no-selectivo de SGLT, con valores de Ki de 300 nM para hSGLT1 y 39 nM para hSGLT2. Compite con la D-glucosa por unirse a los transportadores SGLT1 y SGLT2, reduciendo así la reabsorción renal de glucosa y disminuyendo los niveles de glucosa en sangre. Aunque la floretina también demuestra un efecto hipoglucemiante moderado, su mecanismo es más multifactorial e implica una mejora de la sensibilidad a la insulina y la protección de las células beta pancreáticas.
(3) Actividad blanqueadora de la piel
floretinaes ampliamente reconocido como un inhibidor eficaz de la tirosinasa, que promueve la eliminación de melanocitos, las manchas que se desvanecen y aclara el tono de la piel. Su fuerza inhibidora de la tirosinasa es más de 50 veces mayor que la de la florizina. El mecanismo de acción incluye: inhibición directa de la actividad de la tirosinasa, inhibición de la expresión del gen de la tirosinasa e inhibición de la producción de radicales libres superóxido.
El débil efecto blanqueador deflorizinapuede estar relacionado con su mayor tamaño molecular y peor permeabilidad de la piel. Sin embargo, debido a su mejor solubilidad y estabilidad en agua, a menudo se usa como profármaco en cosméticos, liberando extracto activo de corteza de raíz a través de la microbiota cutánea o hidrólisis enzimática.
3. floretina versus florizina: ¿cómo funcionan susCampos de aplicaciónDiferir de?
3.1 Campo farmacéutico
La florizina se investigó inicialmente como un tratamiento potencial para la diabetes tipo 2; sin embargo, posteriormente fue reemplazada por análogos sintéticos más selectivos, como canagliflozina y dapagliflozina, debido a su baja biodisponibilidad y su inhibición no-selectiva de los transportadores SGLT. Sin embargo, sigue siendo un compuesto líder importante para el desarrollo de nuevos fármacos hipoglucemiantes. La floretina, debido a su mayor actividad biológica y diversos mecanismos de acción, ha mostrado amplias perspectivas en la prevención y el tratamiento de enfermedades metabólicas.
3.2 Industria cosmética
En el campo de la cosmética, la floretina se ha convertido en un ingrediente estrella en productos blanqueadores de alta-extremidad. Su cantidad adicional de 0,1-0,5% puede inhibir significativamente la producción de melanina y tiene un efecto sinérgico con agentes blanqueadores tradicionales como la vitamina C y la arbutina. La florizina se usa comúnmente como precursor de la floretina en formulaciones a base de agua-debido a su mejor estabilidad y solubilidad en agua. Estudios recientes indican que la florizina exhibe propiedades antiglicación al inhibir la formación de productos finales de glicación avanzada (AGE).
3.3 Industria alimentaria
Ambos se utilizan como ingredientes alimentarios funcionales. La florizina ha sido aprobada como ingrediente FOSHU (Alimento saludable específico) en Japón para su uso en productos para el control de la glucosa en sangre. La floretina se emplea como conservante alimentario natural debido a sus propiedades antibacterianas, en particular su notable efecto inhibidor contra las bacterias Gram-positivas. Sin embargo, se debe prestar atención a su biodisponibilidad. La florizina necesita ser hidrolizada por enzimas intestinales en floretina antes de que pueda ser absorbida y utilizada.
Como compuestos bioactivos de origen natural, la florizina y la floretina están relacionadas estructuralmente pero exhiben características químicas y biológicas distintas. La florizina demuestra una mayor solubilidad en agua y funciona como un potente inhibidor de SGLT con alta especificidad. La floretina muestra una mayor solubilidad en lípidos y un espectro más amplio de actividad biológica-particularmente notable por sus propiedades antioxidantes, blanqueadoras-de la piel y anti-inflamatorias. Para más detalles sobrefloretinayflorizina, conéctese con Serrisha de APPCHEM. (Correo electrónico:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)
Referencia:
[1]Bai Huirong. Flavonoides de Malus Rockii Rehder[D]. Universidad Dalí, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CARACTERÍSTICAS ENZIMÁTICAS Y MECANISMO CATALÍTICO DE LA APPLEFLORETIN-2'-0-GLICOSILTRANSFERASA[D]. Universidad Northwest A & F, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, et al. La comparación de cinco compuestos fenólicos naturales sobre la actividad antioxidante in vitro [J]. Industrias alimentarias y de fermentación, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Comparación del daño por estrés oxidativo de las células HepG2 entre florizina y floretina [D]. Universidad de Ciencia y Tecnología de Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.