Quelle est la différence entre la phlorétine et la phlorizine ?

Dans l'étude des substances bioactives dérivées des pommes,PhlorétineetPhlorizine, en tant que représentants des composés dihydrochalcones, ont reçu une large attention de la communauté scientifique ces dernières années. Bien que ces deux substances aient la même source et une structure similaire, elles présentent des différences significatives en termes d'activité biologique et de valeur d'application.

1.1 Caractéristiques structurelles moléculaires
PhlorétineetPhlorizinesont étroitement liés dans leur structure chimique mais présentent des différences clés. La phlorétine est un composé flavonoïde dihydrochalcone avec une structure moléculaire relativement simple. La phlorizine est le glucoside de la phlorétine, qui est lié à un groupe glucose au niveau du site C2 'de la molécule de phlorétine (la structure exacte est la phlorétine 6'-O-glucoside)._[1]Cette différence structurelle détermine leurs différences de propriétés physiques et chimiques : la phlorizine a une meilleure solubilité dans l'eau en raison de la présence de groupes sucre, tandis que le resvératrol présente une solubilité lipidique plus forte.
L'introduction de molécules de glucose a modifié de manière significative les propriétés physicochimiques du composé : le poids moléculaire est passé de 274,27 à 436,41, la valeur du log P a diminué de 3,5 à 0,45 et la solubilité dans l'eau a augmenté de près de trois ordres de grandeur.

1.2 Comparaison des propriétés physiques et chimiques

Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans le domaine de la recherche en biosynthèse. L'équipe de l'Institut de recherche sur le coton de l'Académie chinoise des sciences agricoles a identifié le gène clé GhUGT88F3, qui régule la biosynthèse duphlorizinedans le coton upland et a élucidé son mécanisme moléculaire de conversion de la phlorizine par des réactions de glycosylation. La recherche a identifié la phlorétine-2′-O-glycosyltransférase (P2'GT) dans les pommes comme l'enzyme limitante de la biosynthèse de la phlorizine. En présence d'uridine diphosphate glucose, il peut catalyser spécifiquement la réaction de glycosylation en position C2 'de la phlorétine pour produire de la phlorizine._[2]

2.1 Absorption et dynamique métabolique
La phlorizine est absorbée via la protéine transporteuse de glucose dépendante du sodium (SGLT1) sur les cellules épithéliales de l'intestin grêle, un processus dépendant de ses fractions glucose. Cette caractéristique a ensuite directement conduit au développement de médicaments hypoglycémiants de la classe des inhibiteurs du SGLT2. Le mécanisme d’absorption de la phlorétine est complètement différent. En tant que glycoside hydrophobe, il peut diffuser passivement à travers les membranes cellulaires, entraînant une biodisponibilité orale élevée. Cependant, il subit un métabolisme important de phase II dans l’organisme, formant principalement des produits de glucuronidation et de sulfatation.

2.2 Comparaison de l'activité pharmacologique
(1) Activité antioxydante
Les deuxphlorétine et phlorizineprésentent une activité antioxydante significative, bien qu’ils diffèrent par leurs mécanismes et leur puissance. Une étude comparant les activités antioxydantes de cinq polyphénols naturels a révélé que la phlorétine présentait de solides performances dans les tests de suppression des radicaux DPPH, de suppression des radicaux ABTS et de réduction des ions fer. En revanche, la capacité antioxydante directe du resvératrol était relativement faible._[3]Bien que le resvératrol lui-même ait une activité antioxydante directe limitée, il peut être hydrolysé par le microbiote intestinal en métabolites actifs qui exercent indirectement des effets antioxydants et anti--inflammatoires.
Les deux composés activent la voie antioxydante cellulaire Nrf2/HO-1, réduisant considérablement les espèces réactives de l’oxygène (ROS) intracellulaires, augmentant les niveaux de glutathion (GSH) et améliorant l’activité enzymatique antioxydante._[4] Cependant, des expériences d'amarrage moléculaire ont révélé que la phlorétine se lie au facteur de transcription Nrf2 avec une énergie conformationnelle plus faible et une plus grande stabilité structurelle que la phlorizine, ce qui suggère un effet antioxydant plus fort.

(2) Activité hypoglycémique
Les deuxphlorétine et phlorizineprésentent des effets hypoglycémiques, mais par des mécanismes distincts.Phlorizineagit comme un puissant inhibiteur compétitif non-sélectif du SGLT, avec des valeurs Ki de 300 nM pour hSGLT1 et de 39 nM pour hSGLT2. Il entre en compétition avec le D-glucose pour se lier aux transporteurs SGLT1 et SGLT2, réduisant ainsi la réabsorption rénale du glucose et abaissant la glycémie. Bien que la phlorétine démontre également un effet hypoglycémiant modéré, son mécanisme est plus multifactoriel, impliquant une sensibilité améliorée à l'insuline et une protection des cellules bêta pancréatiques.

(3) Activité de blanchiment de la peau
Phlorétineest largement reconnu comme un inhibiteur efficace de la tyrosinase, favorisant l'excrétion des mélanocytes, la décoloration des taches et l'éclaircissement du teint. Son pouvoir inhibiteur sur la tyrosinase est plus de 50 fois supérieur à celui de la phlorizine. Le mécanisme d'action comprend : l'inhibition directe de l'activité de la tyrosinase, l'inhibition de l'expression du gène de la tyrosinase et l'inhibition de la production de radicaux libres superoxydes.
Le faible effet blanchissant dephlorizinepeut être lié à sa plus grande taille moléculaire et à sa plus faible perméabilité cutanée. Cependant, en raison de sa meilleure solubilité dans l’eau et de sa stabilité, il est souvent utilisé comme promédicament dans les cosmétiques, libérant un extrait actif d’écorce de racine par le microbiote cutané ou par hydrolyse enzymatique.

3.1 Domaine pharmaceutique
La phlorizine a été initialement étudiée comme traitement potentiel du diabète de type 2 ; cependant, il a ensuite été remplacé par des analogues synthétiques plus sélectifs tels que la canagliflozine et la dapagliflozine, en raison de sa faible biodisponibilité et de son inhibition non-sélective des transporteurs SGLT. Cependant, il reste un composé phare important pour le développement de nouveaux médicaments hypoglycémiants. La phlorétine, en raison de sa plus forte activité biologique et de ses divers mécanismes d'action, a montré de larges perspectives dans la prévention et le traitement des maladies métaboliques.

3.2 Industrie cosmétique
Dans le domaine cosmétique, la phlorétine est devenue un ingrédient star des produits blanchissants haut de gamme. Sa quantité ajoutée de 0,1-0,5 % peut inhiber considérablement la production de mélanine et a un effet synergique avec les agents blanchissants traditionnels tels que la vitamine C et l'arbutine. La phlorizine est couramment utilisée comme précurseur de la phlorétine dans les formulations à base d'eau-en raison de sa meilleure stabilité et de sa solubilité dans l'eau. Des études récentes indiquent que la phlorizine présente des propriétés anti-glycation en inhibant la formation de produits finaux de glycation avancée (AGE).

3.3 Industrie alimentaire
Les deux sont utilisés comme ingrédients alimentaires fonctionnels. La phlorizine a été approuvée comme ingrédient FOSHU (Specific Health Food) au Japon pour une utilisation dans les produits de gestion de la glycémie. La phlorétine est utilisée comme conservateur alimentaire naturel en raison de ses propriétés antibactériennes, en particulier de son effet inhibiteur notable contre les bactéries Gram-positives. Il faut cependant faire attention à sa biodisponibilité. La phlorizine doit être hydrolysée par les enzymes intestinales en phlorétine avant de pouvoir être absorbée et utilisée.

En tant que composés bioactifs d'origine naturelle, la phlorizine et la phlorétine sont structurellement liées mais présentent des caractéristiques chimiques et biologiques distinctes. La phlorizine démontre une plus grande solubilité dans l’eau et fonctionne comme un puissant inhibiteur du SGLT avec une spécificité élevée. La phlorétine présente une solubilité lipidique plus forte et un spectre d'activité biologique plus large -particulièrement remarquable pour ses propriétés antioxydantes, -blanchissantes pour la peau et anti-inflammatoires. Pour plus de détails surPhlorétineetPhlorizine, connectez-vous avec Serrisha depuis APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Référence:

[1]Bai Huirong. Flavonoïdes de Malus Rockii Rehder[D]. Université Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. CARACTÉRISTIQUES ENZYMATIQUES ET MÉCANISME CATALYTIQUE DE L'APPLEPHLORÉTINE-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Université Northwest A&F, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao et al. La comparaison de cinq composés phénoliques naturels sur l'activité antioxydante in vitro[J]. Industries alimentaires et de fermentation, 2014, 40(07):77-83. DOI : 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4]Yang Shengnan. Comparaison des dommages causés par le stress oxydatif des cellules HepG2 entre la phlorizine et la phlorétine [D]. Université des sciences et technologies de Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.