Axit 2,5-dihydroxybenzoic (Gentisic acid) CAS: 490-79-9

Nghiên cứu này mô tả đặc tính của chủng vi khuẩn *Burkholderia* sp. FM-2, một chủng có khả năng đồng thời phân hủy dibenzofuran (DBF)—một hợp chất hydrocacbon thơm đa vòng (PAH) điển hình và là chất ô nhiễm có đặc tính giống dioxin—đồng thời chịu được nồng độ cao của cadmium (Cd(II)), một kim loại nặng độc hại không thể phân hủy sinh học. Trong các điều kiện tối ưu (600 mg/L DBF, pH 6,0, 25°C), FM-2 đã loại bỏ 91,8% DBF trong vòng 48 giờ thông qua quá trình hydroxyl hóa do enzyme dioxygenase xúc tác; các sản phẩm trung gian chính bao gồm 2,2′,3-trihydroxybiphenyl, axit salicylic và axit gentisic, sau đó đi vào chu trình TCA. Chủng này thể hiện khả năng kháng Cd(II) vượt trội với nồng độ ức chế tối thiểu là 2000 mg/L; ở nồng độ Cd(II) ≤200 mg/L, hiệu suất phân hủy DBF vẫn duy trì trên 85%, trong đó cơ chế loại bỏ chủ yếu là tích lũy sinh học nội bào (đạt đỉnh 54,99 mg/L vào ngày thứ 3), được xác nhận qua các phân tích SEM-EDS, FTIR và ICP-OES. Phân tích phiên mã cho thấy stress do Cd(II) đã kích hoạt sự biểu hiện khác biệt của 484 gen, đồng thời làm tăng mức độ biểu hiện của các enzyme chủ chốt trong quá trình phân hủy DBF (ví dụ: enzyme dioxygenase hydroxyl hóa vòng thơm, protocatechuate 3,4-dioxygenase) và các hệ thống giải độc kim loại nặng—bao gồm bơm đẩy dòng RND, ATPase loại P và các chất vận chuyển ABC—nhờ đó duy trì sự cân bằng nội môi của Cd(II) và đảm bảo hiệu quả phân hủy DBF. Những kết quả này khẳng định FM-2 là nguồn lực đầy hứa hẹn cho việc xử lý sinh học các môi trường bị ô nhiễm kép bởi DBF và Cd(II), đồng thời làm sáng tỏ cơ chế điều hòa phiên mã phối hợp tạo nên khả năng xử lý kép của chủng vi khuẩn này.

Nghiên cứu của Cunha và cộng sự (2024) đánh giá axit gentisic (axit 2,5-dihydroxybenzoic, GA)—một hợp chất phenolic tự nhiên có trong các loài thực vật như Gentiana spp., Citrus spp. và Helianthus tuberosus—như một hoạt chất đầy hứa hẹn cho các sản phẩm dùng ngoài da. Sử dụng phương pháp động học DPPH, GA cho thấy hoạt tính chống oxy hóa mạnh mẽ với giá trị EC₅₀ là 0,09 và chỉ số khả năng khử chống oxy hóa (ARP) là 11,1; kết quả này vượt trội hơn khoảng hai lần so với axit ascorbic (EC₅₀ 0,185; ARP 5,4). Hợp chất này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đối với các vi sinh vật thường gặp trên da, với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) lần lượt là 4,15 mg/mL đối với Staphylococcus aureus, 4,00 mg/mL đối với Escherichia coli, 3,00 mg/mL đối với Candida albicans và 3,60 mg/mL đối với Cutibacterium acnes—trong đó dữ liệu về Cutibacterium acnes là thông tin mới chưa từng được công bố trước đây. Việc đánh giá độc tính tế bào thông qua phương pháp hấp thụ màu đỏ trung tính (NRU) cho thấy độc tính thấp đối với tế bào sừng người (HaCat, lên đến 10,0 mM), tế bào nguyên bào sợi da người (HDFa, lên đến 7,3 mM) và tế bào ung thư biểu mô gan người (HepG2, lên đến 4,0 mM); đây cũng là những phát hiện mới. Ở nồng độ lên tới 4 mM (~0,6 mg/mL), GA không gây độc tính tế bào cũng như không có tác dụng kháng khuẩn, cho thấy hợp chất này thân thiện với hệ vi sinh vật trong khi vẫn duy trì được lợi ích chống oxy hóa, qua đó trở thành một ứng viên tiềm năng cho các công thức mỹ phẩm và dược phẩm dùng ngoài da.

Nghiên cứu này trình bày một quy trình tổng hợp tuyến tính mới cho các cation ưa béo có nguồn gốc từ axit gallic (TPP⁺C₁₀) và axit gentisic (GA-TPP⁺C₁₀), bao gồm phản ứng ester hóa Steglich trong điều kiện ôn hòa, tiếp theo là phản ứng hydrogenolysis và phản ứng thế SN2 với triphenylphosphine. Các hợp chất nhắm đích ty thể này gây tách ghép chuỗi truyền điện tử và thể hiện độc tính tế bào mạnh mẽ đối với các dòng tế bào ung thư đại trực tràng (CRC) di căn (SW620, COLO205, CT26), với giá trị IC₅₀ thấp hơn đáng kể so với 5-fluorouracil (5FU). GA-TPP⁺C₁₀ phối hợp hiệp đồng với 5FU để tăng cường quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis) thông qua việc tăng biểu hiện Bax và giảm biểu hiện Bcl-XL. Cả hai hợp chất đều thể hiện hiệu quả ức chế di căn mạnh mẽ bằng cách giảm biểu hiện MMP-2, MMP-9 và VEGF, ức chế các con đường tín hiệu MAPK (ERK, JNK, p38) và kích hoạt quá trình tự thực bào qua trung gian AMPK (sự tích lũy LC3B-II), cho thấy tiềm năng của chúng như là các liệu pháp bổ trợ cho hóa trị liệu tiêu chuẩn đối với ung thư đại trực tràng.