Biją na głowę mocne leki. Związki zwalczające cukrzycę odkryto w kawie

Nie są to pierwsze badania nad kawą. Od lat kawa jest poddawana różnorakim badaniom naukowym – od złożonego składu, po wpływ na nasze zdrowie. Informowaliśmy też, że jest już pewne: kawa dobrze wpływa na mikrobiom w naszych jelitach.

Wzięto pod lupę kawę arabikę

Jak czytamy w Beverage Plant Research zespół opracował trzyetapowy, skoncentrowany na aktywności proces. Miał on na celu odkrycie bioaktywnych estrów diterpenowych w palonych ziarnach kawy arabiki. Badanie miało wykryć zarówno normalne, jak i bardzo niskie stężenia związków, które mogłyby hamować α-glukozydazę.

Na początku surowy ekstrakt diterpenowy rozdzielono na 19 frakcji za pomocą chromatografii na żelu krzemionkowym. Następnie każdą frakcję analizowano metodą ^1H NMR i testowano pod kątem inhibicji α-glukozydazy. Stosując analizę map cieplnych klastrów do danych ^1H NMR, naukowcy zidentyfikowali na podstawie charakterystycznych wzorców sygnału protonowego frakcje Fr.9-Fr.13 jako najbardziej aktywne biologicznie.

Dalsza analiza reprezentatywnej próbki Fr.9, z wykorzystaniem ^13C-DEPT NMR, ujawniła obecność grupy aldehydowej, co potwierdza wcześniejsze ustalenia. Po oczyszczeniu metodą półpreparatywnej chromatografii cieczowej (HPLC), naukowcy wyizolowali trzy nieznane wcześniej estry diterpenowe, nazwane kawoaldehydami A, B i C. Ich struktury chemiczne zweryfikowano za pomocą 1D i 2D NMR wraz ze spektrometrią mas o wysokiej rozdzielczości (HRESIMS).

Związki z kawy silniejsze od leku na cukrzycę

Chociaż trzy aldehydy kawowe różniły się składem kwasów tłuszczowych (kwas palmitynowy, stearynowy i arachidowy), to i tak wszystkie wykazywały znaczące hamowanie α-glukozydazy. Ich wartości IC₅₀ wynosiły odpowiednio 45,07, 24,40 i 17,50 μM, co wskazuje na silniejszą aktywność niż lek porównawczy na cukrzycę – akarboza.

Kolejna analiza z zastosowaniem metody LC-MS/MS do połączonych grup frakcji i sieci molekularnej ujawniła trzy kolejne nieznane wcześniej estry diterpenowe (związki 4-6), które były blisko spokrewnione z kawoaldehydami AC. Chociaż miały podobne wzory fragmentów, cząsteczki te zawierały różne kwasy tłuszczowe (kwas magarowy, oktadekenowy i nonadekanowy). Przeszukanie istniejących baz danych związków potwierdziło, że substancje te nie były wcześniej opisywane.

Co to oznacza w praktyce? Odkrycia sugerują nowe możliwości rozwoju nutraceutyków na bazie kawy, które wspierają kontrolę poziomu glukozy i mogą pomóc w leczeniu cukrzycy. Oprócz kawy, to samo podejście oparte na badaniach przesiewowych o niskiej zawartości rozpuszczalników i wysokiej precyzji można zastosować do innych złożonych źródeł żywności, aby szybko odkryć związki korzystne dla zdrowia.