Qual è la differenza tra floretina e florizina?

Nello studio delle sostanze bioattive derivate dalle mele,FloretinaEFlorizina, come rappresentanti dei composti del diidrocalcone, hanno ricevuto un'ampia attenzione da parte della comunità scientifica negli ultimi anni. Sebbene queste due sostanze abbiano la stessa origine e una struttura simile, presentano differenze significative nell'attività biologica e nel valore applicativo.

1.1 Caratteristiche strutturali molecolari
FloretinaEFlorizinasono strettamente correlati nella struttura chimica ma presentano differenze fondamentali. La floretina è un composto flavonoide diidrocalcone con una struttura molecolare relativamente semplice. La florizina è il glucoside della floretina, che è legato a un gruppo glucosio nel sito C2' della molecola della floretina (la struttura esatta è floretina 6'-O-glucoside)._[1]Questa differenza strutturale determina le loro differenze nelle proprietà fisiche e chimiche: la florizina ha una migliore solubilità in acqua grazie alla presenza di gruppi zuccherini, mentre il resveratrolo presenta una maggiore liposolubilità.
L'introduzione di molecole di glucosio ha cambiato significativamente le proprietà fisico-chimiche del composto: il peso molecolare è aumentato da 274,27 a 436,41, il valore log P è diminuito da 3,5 a 0,45 e la solubilità in acqua è aumentata di quasi tre ordini di grandezza.

1.2 Confronto delle proprietà fisiche e chimiche

Negli ultimi anni sono stati compiuti progressi significativi nel campo della ricerca sulla biosintesi. Il team del Cotton Research Institute dell'Accademia cinese delle scienze agricole ha identificato il gene chiave GhUGT88F3, che regola la biosintesi delflorizinanel cotone di montagna e ha chiarito il suo meccanismo molecolare di conversione della florizina attraverso reazioni di glicosilazione. La ricerca ha identificato la floretina-2′-O-glicosiltransferasi (P2'GT) nelle mele come l'enzima limitante la velocità della biosintesi della florizina. In presenza di glucosio uridina difosfato, può catalizzare specificamente la reazione di glicosilazione nella posizione C2 ′ della floretina per produrre florizina._[2]

2.1 Assorbimento e dinamica metabolica
La florizina viene assorbita tramite la proteina trasportatrice del glucosio sodio-dipendente (SGLT1) sulle cellule epiteliali dell'intestino tenue, un processo che dipende dalle sue porzioni di glucosio. Questa caratteristica ha successivamente portato direttamente allo sviluppo dei farmaci ipoglicemizzanti della classe degli inibitori SGLT2. Il meccanismo di assorbimento della floretina è completamente diverso. Essendo un glicoside idrofobo, può diffondersi passivamente attraverso le membrane cellulari, determinando un'elevata biodisponibilità orale. Tuttavia, subisce un ampio metabolismo di fase II nel corpo, formando principalmente prodotti di glucuronidazione e solfatazione.

2.2 Confronto dell'attività farmacologica
(1) Attività antiossidante
Entrambifloretina e florizinamostrano una significativa attività antiossidante, sebbene differiscano nei loro meccanismi e potenza. Uno studio che ha confrontato le attività antiossidanti di cinque polifenoli naturali ha rilevato che la floretina ha mostrato ottime prestazioni nei test di eliminazione dei radicali DPPH, di eliminazione dei radicali ABTS e di riduzione degli ioni ferro. Al contrario, la capacità antiossidante diretta del resveratrolo era relativamente debole._[3]Sebbene il resveratrolo stesso abbia un'attività antiossidante diretta limitata, può essere idrolizzato dal microbiota intestinale in metaboliti attivi che esercitano indirettamente effetti antiossidanti e antinfiammatori.
Entrambi i composti attivano la via antiossidante cellulare Nrf2/HO-1, riducendo significativamente le specie reattive dell'ossigeno intracellulare (ROS), aumentando i livelli di glutatione (GSH) e migliorando l'attività degli enzimi antiossidanti._[4] Tuttavia, esperimenti di docking molecolare hanno rivelato che la floretina si lega al fattore di trascrizione Nrf2 con un'energia conformazionale inferiore e una maggiore stabilità strutturale rispetto alla florizina, suggerendo un effetto antiossidante più forte.

(2) Attività ipoglicemizzante
Entrambifloretina e florizinamostrano effetti ipoglicemizzanti, anche se attraverso meccanismi distinti.Florizinaagisce come un potente inibitore SGLT competitivo non-selettivo, con valori Ki di 300 nM per hSGLT1 e 39 nM per hSGLT2. Compete con il D-glucosio per il legame ai trasportatori SGLT1 e SGLT2, riducendo così il riassorbimento renale del glucosio e abbassando i livelli di glucosio nel sangue. Sebbene la floretina dimostri anche un moderato effetto ipoglicemizzante, il suo meccanismo è più multifattoriale e comporta una migliore sensibilità all’insulina e la protezione delle cellule beta pancreatiche.

(3) Attività di sbiancamento della pelle
Floretinaè ampiamente riconosciuto come un efficace inibitore della tirosinasi, che promuove la perdita di melanociti, sbiadimento delle macchie e schiarimento del tono della pelle. La sua forza inibitoria sulla tirosinasi è più di 50 volte quella della florizina. Il meccanismo d'azione comprende: inibizione diretta dell'attività della tirosinasi, inibizione dell'espressione genica della tirosinasi e inibizione della produzione di radicali liberi superossido.
Il debole effetto sbiancante diflorizinapuò essere correlato alle sue maggiori dimensioni molecolari e alla minore permeabilità cutanea. Tuttavia, grazie alla sua migliore solubilità e stabilità in acqua, viene spesso utilizzato come profarmaco nei cosmetici, rilasciando l’estratto attivo della corteccia della radice attraverso il microbiota cutaneo o l’idrolisi enzimatica.

3.1 Settore farmaceutico
La florizina è stata inizialmente studiata come potenziale trattamento per il diabete di tipo 2; tuttavia, è stato successivamente sostituito da analoghi sintetici più selettivi come canagliflozin e dapagliflozin, a causa della sua bassa biodisponibilità e dell'inibizione non-selettiva dei trasportatori SGLT. Tuttavia, rimane un importante composto guida per lo sviluppo di nuovi farmaci ipoglicemizzanti. La floretina, grazie alla sua attività biologica più forte e ai diversi meccanismi d'azione, ha mostrato ampie prospettive nella prevenzione e nel trattamento delle malattie metaboliche

3.2 Industria dei cosmetici
Nel campo dei cosmetici, la floretina è diventata un ingrediente fondamentale nei-prodotti sbiancanti di fascia alta. La sua quantità aggiunta pari allo 0,1-0,5% può inibire significativamente la produzione di melanina e ha un effetto sinergico con gli agenti sbiancanti tradizionali come la vitamina C e l'arbutina. La florizina è comunemente usata come precursore della floretina nelle formulazioni a base di acqua- grazie alla sua migliore stabilità e solubilità in acqua. Studi recenti indicano che la florizina presenta proprietà anti-glicazione inibendo la formazione di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE).

3.3 Industria alimentare
Entrambi sono usati come ingredienti alimentari funzionali. La florizina è stata approvata come ingrediente FOSHU (alimento salutare specifico) in Giappone per l'uso nei prodotti per la gestione della glicemia. La floretina viene utilizzata come conservante alimentare naturale grazie alle sue proprietà antibatteriche, in particolare al suo notevole effetto inibitorio contro i batteri Gram-positivi. Bisogna però prestare attenzione alla sua biodisponibilità. La florizina deve essere idrolizzata dagli enzimi intestinali in floretina prima di poter essere assorbita e utilizzata.

Essendo composti bioattivi di derivazione naturale, la florizina e la floretina sono strutturalmente correlate ma presentano caratteristiche chimiche e biologiche distinte. La florizina dimostra una maggiore solubilità in acqua e funziona come un potente inibitore del SGLT con elevata specificità. La floretina mostra una maggiore liposolubilità e uno spettro più ampio di attività biologica-particolarmente degno di nota per le sue proprietà antiossidanti,-sbiancanti della pelle e ant-infiammatorie. Per maggiori dettagli suFloretinaEFlorizina, connettiti con Serrisha da APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Riferimento:

[1]Bai Huirong. Flavonoidi del Malus Rockii Rehder[D]. Università di Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CARATTERISTICHE ENZIMATICHE E MECCANISMO CATALITICO DELLA APPLEPHLORETIN-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Università Northwest A&F, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao et al. Il confronto di cinque composti fenolici naturali sull'attività antiossidante in vitro[J]. Industrie alimentari e di fermentazione, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Confronto del danno da stress ossidativo delle cellule HepG2 tra florizina e floretina [D]. Università di scienza e tecnologia di Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.