Apa Perbedaan antara Phloretin dan Phlorizin?

Dalam studi zat bioaktif yang berasal dari apel,FloretinDanPhlorizin, sebagai perwakilan senyawa dihidrokalkon, telah mendapat perhatian luas dari komunitas ilmiah dalam beberapa tahun terakhir. Meskipun kedua zat ini memiliki sumber yang sama dan struktur yang serupa, keduanya menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam aktivitas biologis dan nilai penerapannya.

1.1 Karakteristik struktur molekul
FloretinDanPhlorizinterkait erat dalam struktur kimia tetapi memiliki perbedaan utama. Phloretin merupakan senyawa flavonoid dihidrokalkon dengan struktur molekul yang relatif sederhana. Phlorizin adalah glukosida dari phloretin, yang terikat dengan gugus glukosa di situs C2 'dari molekul phloretin (struktur tepatnya adalah phloretin 6'-O-glukosida)._[1]Perbedaan struktural ini menentukan perbedaan sifat fisik dan kimianya: phlorizin memiliki kelarutan dalam air yang lebih baik karena adanya gugus gula, sedangkan resveratrol menunjukkan kelarutan dalam lemak yang lebih kuat.
Pengenalan molekul glukosa secara signifikan mengubah sifat fisikokimia senyawa: berat molekul meningkat dari 274,27 menjadi 436,41, nilai log P menurun dari 3,5 menjadi 0,45, dan kelarutan dalam air meningkat hampir tiga kali lipat.

1.2 Perbandingan Sifat Fisika dan Kimia

Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan signifikan telah dicapai dalam bidang penelitian biosintesis. Tim dari Cotton Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences telah mengidentifikasi gen kunci GhUGT88F3, yang mengatur biosintesisphlorizindi kapas dataran tinggi, dan menjelaskan mekanisme molekulernya dalam mengubah phlorizin melalui reaksi glikosilasi. Penelitian telah mengidentifikasi phloretin-2′-O-glikosiltransferase (P2'GT) dalam apel sebagai enzim pembatas laju biosintesis phlorizin. Dengan adanya glukosa uridin difosfat, secara spesifik dapat mengkatalisis reaksi glikosilasi pada posisi C2′ phloretin untuk menghasilkan phlorizin._[2]

2.1 Penyerapan dan Dinamika Metabolik
Phlorizin diserap melalui protein transporter glukosa yang bergantung pada natrium (SGLT1) pada sel epitel usus kecil, sebuah proses yang bergantung pada gugus glukosanya. Karakteristik ini kemudian secara langsung mengarah pada pengembangan obat hipoglikemik golongan inhibitor SGLT2. Mekanisme penyerapan phloretin sangat berbeda. Sebagai glikosida hidrofobik, ia dapat berdifusi secara pasif melintasi membran sel, sehingga menghasilkan bioavailabilitas oral yang tinggi. Namun, ia mengalami metabolisme fase II yang ekstensif di dalam tubuh, terutama membentuk produk glukuronidasi dan sulfasi.

2.2 Perbandingan aktivitas farmakologi
(1) Aktivitas antioksidan
Keduanyaphloretin dan phlorizinmenunjukkan aktivitas antioksidan yang signifikan, meskipun mekanisme dan potensinya berbeda. Sebuah studi yang membandingkan aktivitas antioksidan dari lima polifenol alami menemukan bahwa phloretin menunjukkan kinerja yang kuat dalam pemulungan radikal DPPH, pemulungan radikal ABTS, dan pengujian reduksi ion besi. Sebaliknya, kapasitas antioksidan langsung dari resveratrol relatif lemah._[3]Meskipun resveratrol sendiri memiliki aktivitas antioksidan langsung yang terbatas, resveratrol dapat dihidrolisis oleh mikrobiota usus menjadi metabolit aktif yang secara tidak langsung memberikan efek antioksidan dan anti-inflamasi.
Kedua senyawa tersebut mengaktifkan jalur antioksidan seluler Nrf2/HO-1, secara signifikan menurunkan spesies oksigen reaktif (ROS) intraseluler, meningkatkan kadar glutathione (GSH), dan meningkatkan aktivitas enzim antioksidan._[4] Namun, percobaan penambatan molekuler mengungkapkan bahwa phloretin berikatan dengan faktor transkripsi Nrf2 dengan energi konformasi yang lebih rendah dan stabilitas struktural yang lebih besar daripada phlorizin, sehingga menunjukkan efek antioksidan yang lebih kuat.

(2) Aktivitas hipoglikemik
Keduanyaphloretin dan phlorizinmenunjukkan efek hipoglikemik, meskipun melalui mekanisme yang berbeda.Phlorizinbertindak sebagai penghambat SGLT kompetitif non{0}}selektif, dengan nilai Ki 300 nM untuk hSGLT1 dan 39 nM untuk hSGLT2. Ia bersaing dengan D-glukosa untuk mengikat transporter SGLT1 dan SGLT2, sehingga mengurangi reabsorpsi glukosa ginjal dan menurunkan kadar glukosa darah. Meskipun phloretin juga menunjukkan efek hipoglikemik sedang, mekanismenya lebih multifaktorial, melibatkan peningkatan sensitivitas insulin dan perlindungan sel beta pankreas.

(3) Aktivitas memutihkan kulit
Floretindikenal luas sebagai penghambat tirosinase yang efektif, mendorong pelepasan melanosit, memudarkan bintik-bintik, dan mencerahkan warna kulit. Kekuatan penghambatannya terhadap tirosinase lebih dari 50 kali lipat dari phlorizin. Mekanisme kerjanya meliputi: penghambatan langsung aktivitas tirosinase, penghambatan ekspresi gen tirosinase, dan penghambatan produksi radikal bebas superoksida.
Efek pemutihan yang lemahphlorizinmungkin terkait dengan ukuran molekulnya yang lebih besar dan permeabilitas kulit yang lebih buruk. Namun, karena kelarutan dan stabilitasnya yang lebih baik dalam air, ia sering digunakan sebagai obat prodrug dalam kosmetik, melepaskan ekstrak kulit akar aktif melalui mikrobiota kulit atau hidrolisis enzimatik.

3.1 Bidang Farmasi
Phlorizin awalnya diselidiki sebagai pengobatan potensial untuk diabetes tipe 2; namun, kemudian digantikan oleh analog sintetik yang lebih selektif seperti canagliflozin dan dapagliflozin, karena bioavailabilitasnya yang rendah dan penghambatan non-selektif terhadap transporter SGLT. Namun, senyawa ini tetap menjadi senyawa utama yang penting dalam pengembangan obat hipoglikemik baru. Phloretin, karena aktivitas biologisnya yang lebih kuat dan mekanisme kerjanya yang beragam, telah menunjukkan prospek yang luas dalam pencegahan dan pengobatan penyakit metabolik.

3.2 Industri kosmetik
Di bidang kosmetik, phloretin telah menjadi bahan utama dalam produk pemutih kelas atas. Jumlah penambahannya sebesar 0,1-0,5% dapat menghambat produksi melanin secara signifikan dan memiliki efek sinergis dengan bahan pemutih tradisional seperti vitamin C dan arbutin. Phlorizin umumnya digunakan sebagai prekursor phloretin dalam formulasi berbasis air-karena stabilitas dan kelarutannya dalam air yang lebih baik. Studi terbaru menunjukkan bahwa phlorizin menunjukkan sifat anti-glikasi dengan menghambat pembentukan produk akhir glikasi lanjutan (AGEs).

3.3 Industri makanan
Keduanya digunakan sebagai bahan pangan fungsional. Phlorizin telah disetujui sebagai bahan FOSHU (Makanan Kesehatan Khusus) di Jepang untuk digunakan dalam produk pengelolaan glukosa darah. Phloretin digunakan sebagai pengawet makanan alami karena sifat antibakterinya, khususnya efek penghambatannya terhadap bakteri Gram-positif. Namun, perhatian harus diberikan pada ketersediaan hayati. Phlorizin perlu dihidrolisis oleh enzim usus menjadi phloretin sebelum dapat diserap dan dimanfaatkan.

Sebagai senyawa bioaktif yang diturunkan secara alami, phlorizin dan phloretin memiliki hubungan struktural namun menunjukkan karakteristik kimia dan biologis yang berbeda. Phlorizin menunjukkan kelarutan dalam air yang lebih besar dan berfungsi sebagai penghambat SGLT yang kuat dengan spesifisitas tinggi. Phloretin menampilkan kelarutan lipid yang lebih kuat dan spektrum aktivitas biologis yang lebih luas-terutama terkenal karena sifat antioksidan, pemutih kulit, dan anti-inflamasinya. Untuk lebih jelasnya mengenaiFloretinDanPhlorizin, terhubung dengan Serrisha dari APPCHEM. (E-mail:cwj@appchem.cn; +86-138-0919-0407)

Referensi:

[1]Bai Huirong. Flavonoid dari Malus Rockii Rehder[D]. Universitas Dali, 2023. DOI:10.27811/d.cnki.gdixy.2023.000004.
[2]Zhang Tingjing. KARAKTERISTIK ENZIM DAN MEKANISME KATALIS APPLEPHLORETIN-2'-0-GLYCOSYLTRANSFERASE[D]. Universitas A&F Barat Laut, 2017. DOI:10.27409/d.cnki.gxbnu.2017.000235.
[3]Fan Jinbo, Cai Xitong, Feng Xuqiao, dkk. Perbandingan lima senyawa fenolik alami terhadap aktivitas antioksidan secara in vitro[J]. Industri Makanan dan Fermentasi, 2014, 40(07):77-83. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2014.07.002.
[4] Yang Shengnan. Perbandingan Kerusakan Stres Oksidatif Sel HepG2 antara Phlorizin dan Phloretin[D]. Universitas Sains & Teknologi Tianjin, 2019. DOI:10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000199.