מה ההבדל בין פלוריטין לפלוריזין?

במחקר של חומרים ביו-אקטיביים המופקים מתפוחים,פלורטיןוPhlorizin, כנציגי תרכובות דיהידרוכלקון, זכו לתשומת לב נרחבת מהקהילה המדעית בשנים האחרונות. למרות ששני החומרים הללו בעלי אותו מקור ומבנה דומה, הם מציגים הבדלים משמעותיים בפעילות הביולוגית ובערך היישום.

1.1 מאפיינים מבניים מולקולריים
פלורטיןוPhlorizinקשורים קשר הדוק במבנה הכימי אך יש להם הבדלים מרכזיים. פלורטין הוא תרכובת פלבונואיד דיהידרוקלקון בעלת מבנה מולקולרי פשוט יחסית. Phlorizin הוא הגלוקוזיד של phloretin, המקושר לקבוצת גלוקוז באתר C2 של מולקולת phloretin (המבנה המדויק הוא phloretin 6'-O-glucoside)._[1]הבדל מבני זה קובע את ההבדלים ביניהם בתכונות הפיזיקליות והכימיות: לפלוריזין יש מסיסות טובה יותר במים בשל נוכחותן של קבוצות סוכר, בעוד שהרזברטרול מפגין מסיסות שומנים חזקה יותר.
החדרת מולקולות גלוקוז שינתה באופן משמעותי את התכונות הפיזיקליות-כימיות של התרכובת: המשקל המולקולרי עלה מ-274.27 ל-436.41, ערך הלוג P ירד מ-3.5 ל-0.45, ומסיסות המים עלתה בכמעט שלושה סדרי גודל.

1.2 השוואה בין מאפיינים פיסיים וכימיים

בשנים האחרונות חלה התקדמות משמעותית בתחום חקר הביוסינתזה. הצוות מהמכון לחקר הכותנה של האקדמיה הסינית למדעי החקלאות זיהה את גן המפתח GhUGT88F3, המסדיר את הביוסינתזה שלפלוריזיןבכותנה עילית, והבהיר את המנגנון המולקולרי שלו להמרת פלוריזין באמצעות תגובות גליקוזילציה. מחקר זיהה את phloretin-2′-O-glycosyltransferase (P2'GT) בתפוחים כאנזים המגביל את הקצב לביו-סינתזה של פלוריזין. בנוכחות של uridine diphosphate glucose, זה יכול לזרז באופן ספציפי את תגובת הגליקוזילציה במיקום C2 ′ של phloretin לייצור פלוריזין._[2]

2.1 ספיגה ודינמיקה מטבולית
Phlorizin נספג באמצעות חלבון -התלוי גלוקוז טרנספורטר (SGLT1) על גבי תאי אפיתל של המעי הדק, תהליך התלוי ברכיבי הגלוקוז שלו. מאפיין זה הוביל מאוחר יותר ישירות לפיתוח תרופות היפוגליקמיות מסוג מעכבי SGLT2. מנגנון הספיגה של פלורטין שונה לחלוטין. בתור גליקוזיד הידרופובי, הוא יכול להתפזר באופן פסיבי על פני ממברנות התא, וכתוצאה מכך זמינות ביולוגית גבוהה דרך הפה. עם זאת, הוא עובר חילוף חומרים נרחב בשלב II בגוף, ובעיקר יוצר תוצרי גלוקורונידציה וסולפטציה.

2.2 השוואת פעילות פרמקולוגית
(1) פעילות נוגדת חמצון
שְׁנֵיהֶםפלורטין ופלוריזיןמראים פעילות נוגדת חמצון משמעותית, אם כי הם שונים במנגנונים ובעוצמתם. מחקר שהשווה את הפעילויות נוגדות החמצון של חמישה פוליפנולים טבעיים מצא שפלורטין הראה ביצועים חזקים בניקוי רדיקלי DPPH, ניקוי רדיקלי ABTS ומבחני הפחתת יוני ברזל. לעומת זאת, יכולת נוגדת החמצון הישירה של רזברטרול הייתה חלשה יחסית._[3]למרות שלרסברטרול עצמו יש פעילות נוגדת חמצון ישירה מוגבלת, הוא יכול לעבור הידרוליזה על ידי מיקרוביוטה של ​​המעי למטבוליטים פעילים המפעילים בעקיפין השפעות נוגדות חמצון ואנטי-דלקתיות.
שתי התרכובות מפעילות את מסלול נוגדי החמצון Nrf2/HO-1 הסלולרי, מורידות באופן משמעותי מיני חמצן תגובתיים תוך תאי (ROS), מעלים את רמות הגלוטתיון (GSH) ומשפרות את פעילות האנזים נוגד החמצון._[4] עם זאת, ניסויי עגינה מולקולריים גילו שפלורטין נקשר לגורם השעתוק Nrf2 עם אנרגיה קונפורמטיבית נמוכה יותר ויציבות מבנית גדולה יותר מאשר פלוריזין, מה שמרמז על השפעה נוגדת חמצון חזקה יותר.

(2) פעילות היפוגליקמית
שְׁנֵיהֶםפלורטין ופלוריזיןלהפגין השפעות היפוגליקמיות, אם כי באמצעות מנגנונים שונים.Phlorizinפועל כמעכב SGLT תחרותי לא-סלקטיבי חזק, עם ערכי Ki של 300 nM עבור hSGLT1 ו-39 nM עבור hSGLT2. הוא מתחרה עם גלוקוז D- על קשירה לטרנספורטרים של SGLT1 ו-SGLT2, ובכך מפחית את הספיגה מחדש של הגלוקוז בכליות ומפחית את רמות הגלוקוז בדם. למרות שפלורטין מפגין גם אפקט היפוגליקמי מתון, המנגנון שלו הוא רב גורמים יותר, הכולל רגישות משופרת לאינסולין והגנה על תאי בטא בלבלב.

(3) פעילות הלבנת עור
פלורטיןזוכה להכרה נרחבת כמעכבת טירוזינאז יעילה, המעודדת נשירה של מלנוציטים, כתמי דהייה והבהרת גוון העור. החוזק המעכב שלו על טירוזינאז הוא יותר מפי 50 מזה של פלוריזין. מנגנון הפעולה כולל: עיכוב ישיר של פעילות טירוזינאז, עיכוב של ביטוי גנים טירוזינאז ועיכוב ייצור רדיקלים חופשיים של סופראוקסיד.
אפקט ההלבנה החלש שלפלוריזיןעשוי להיות קשור לגודל המולקולרי הגדול יותר ולחדירות העור ירודה יותר. עם זאת, בשל מסיסות המים ויציבותו הטובים יותר, הוא משמש לעתים קרובות כתרופה קדם-תרופה בקוסמטיקה, ומשחרר תמצית קליפת שורש פעילה באמצעות מיקרוביוטה של ​​העור או הידרוליזה אנזימטית.

3.1 תחום פרמצבטי
Phlorizin נחקר בתחילה כטיפול פוטנציאלי לסוכרת מסוג 2; עם זאת, הוא הוחלף מאוחר יותר על ידי אנלוגים סינתטיים סלקטיביים יותר כגון canagliflozin ו-dapagliflozin, בשל הזמינות הביולוגית הנמוכה שלו ועיכוב לא-סלקטיבי של טרנספורטרים של SGLT. עם זאת, הוא נותר תרכובת מובילה חשובה לפיתוח תרופות היפוגליקמיות חדשות. פלורטין, בשל פעילותו הביולוגית החזקה יותר ומנגנוני הפעולה המגוונים שלו, הראה סיכויים רחבים במניעה וטיפול במחלות מטבוליות

3.2 תעשיית הקוסמטיקה
בתחום הקוסמטיקה, phloretin הפך למרכיב כוכב במוצרי הלבנה-מתקדמים. כמות התוספת שלו של 0.1-0.5% יכולה לעכב באופן משמעותי את ייצור המלנין ויש לה השפעה סינרגטית עם חומרי הלבנה מסורתיים כמו ויטמין C וארבוטין. פלוריזין משמש בדרך כלל כמבשר לפלוריטין בתכשירים המבוססים על מים- בשל יציבותו ומסיסות במים טובים יותר. מחקרים אחרונים מצביעים על כך שפלוריזין מפגין תכונות אנטי-גליקציה על ידי עיכוב היווצרות של תוצרי קצה מתקדמים של גליקציה (AGE).

3.3 תעשיית המזון
שניהם משמשים כמרכיבי מזון פונקציונליים. Phlorizin אושר כמרכיב FOSHU (מזון בריאות ספציפי) ביפן לשימוש במוצרים לניהול רמת הסוכר בדם. פלורטין משמש כחומר משמר מזון טבעי בשל תכונותיו האנטיבקטריאליות, במיוחד השפעתו המעכבת הבולטת נגד חיידקי גראם-חיוביים. עם זאת, יש לשים לב לזמינות הביולוגית שלו. יש לבצע הידרוליזה של פלוריזין על ידי אנזימי מעיים לפלוריטין לפני שניתן יהיה להיספג ולנצלו.

כתרכובות ביו-אקטיביות המופקות באופן טבעי, פלוריזין ופלוריטין קשורים מבחינה מבנית אך מציגים מאפיינים כימיים וביולוגיים מובהקים. Phlorizin מפגין מסיסות רבה יותר במים ומתפקד כמעכב SGLT חזק עם סגוליות גבוהה. פלורטין מציג מסיסות שומנים חזקה יותר וספקטרום רחב יותר של פעילות ביולוגית-הבולטת במיוחד בתכונותיו נוגדות החמצון,-הלבנת העור ואנטי--הדלקתיות. לפרטים נוספים אודותפלורטיןוPhlorizin, התחבר עם Serrisha מ-APPCHEM. (אֶלֶקטרוֹנִי:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

הַפנָיָה:

[1]Bai Huirong. פלבנואידים מ- Malus Rockii Rehder[D]. אוניברסיטת דאלי, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]ג'אנג טינגג'ינג. מאפיינים אנזימטיים ומנגנון קטליטי של APPLEPHLORTIN-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Northwest A & F University, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, et al. ההשוואה של חמש תרכובות פנוליות טבעיות על פעילות נוגדת חמצון במבחנה[J]. תעשיות מזון ותסיסה, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]יאנג שננן. השוואה של נזקי מתח חמצוני של תאי HepG2 בין Phlorizin ו- Phloretin[D]. אוניברסיטת טיאנג'ין למדע וטכנולוגיה, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.