Новооткривена једињења кафе победила су лек за дијабетес у лабораторијским тестовима
Утврђено је да три новоидентификована једињења снажно инхибирају α-глукозидазу, ензим који игра централну улогу у разградњи угљених хидрата током варења. Пошто овај ензим директно утиче на то колико брзо шећери улазе у крвоток, откриће указује на могуће нове функционалне састојке хране који имају за циљ управљање дијабетесом типа 2.
Функционална храна нуди више од основне исхране. Многи садрже природне молекуле који могу подржати здравље, укључујући једињења са антиоксидативним, неуропротективним или снижавајућим ефектима. Проналажење ових корисних супстанци је тешко јер је храна хемијски сложена. Старије методе откривања могу бити споре и неефикасне, што је подстакло истраживаче да усвоје напредније алате као што су нуклеарна магнетна резонанца (НМР) и течна хроматографија-масена спектрометрија (ЛЦ-МС/МС). Ове технике су посебно вредне за проучавање пржене кафе, која садржи широк спектар преклапајућих хемијских компоненти.
Студија открива антидијабетички потенцијал у кафи
Истраживачи предвођени Мингхуа Киуом са Института за ботанику Кунминг, Кинеска академија наука, објавили су своје налазе у истраживању биљака пића. Њихов рад наглашава раније непознату антидијабетичку активност кафе и додаје нови увид у њену улогу функционалне хране.
Тим је дизајнирао процес у три корака, фокусиран на активности, како би открио биоактивне естере дитерпена у прженим Цоффеа арабица пасуљ. Њихов приступ је имао за циљ да открије уобичајена и екстремно ниска једињења која би могла да инхибирају α-глукозидазу, истовремено смањујући употребу растварача и убрзавајући анализу.
Прво, сирови екстракт дитерпена је одвојен на 19 фракција коришћењем хроматографије на силика гелу. Свака фракција је затим анализирана са ^1Х НМР и тестирана на инхибицију α-глукозидазе. Применом анализе кластер топлотне мапе на ^1Х НМР податке, истраживачи су идентификовали Фр.9-Фр.13 као биолошки најактивније фракције на основу карактеристичних образаца протонског сигнала.
Даља анализа репрезентативног узорка, Фр.9, коришћењем ^13Ц-ДЕПТ НМР је открила присуство алдехидне групе, потврђујући раније налазе. Након пречишћавања полупрепаративном ХПЛЦ, научници су изоловали три раније непозната естра дитерпена, названа кафалдехиди А, Б и Ц. Њихове хемијске структуре су верификоване помоћу 1Д и 2Д НМР заједно са масеном спектрометријом високе резолуције (ХРЕСИМС).
Јачи ефекти од уобичајеног лека за дијабетес
Иако су се три кафалдехида разликовала по компонентама масних киселина (палмитинска, стеаринска и арахидинска киселина), сви су показали значајну инхибицију α-глукозидазе. Њихове вредности ИЦ5₀ биле су 45,07, 24,40 и 17,50 μМ респективно, што указује на јачу активност од лека за поређење акарбозе.
Да би се открила додатна једињења у траговима која је било тешко детектовати коришћењем само НМР или ХПЛЦ, тим је применио ЛЦ-МС/МС на комбиноване фракционе групе. Затим су изградили молекуларну мрежу користећи ГНПС и Цитосцапе. Ова анализа је открила још три раније непозната естра дитерпена (једињења 4-6) који су били блиско повезани са кафалдехидима АЦ. Иако су делили сличне узорке фрагмената, ови молекули су садржали различите масне киселине (магарне, октадеценске и неадеканоичне киселине). Претраге у постојећим базама података једињења потврдиле су да ове супстанце раније нису пријављиване.
Заједно, резултати показују да је ова интегрисана стратегија дерепликације веома ефикасна за идентификацију структурно различитих и биолошки значајних једињења у сложеној храни као што је пржена кафа.
Шта ово значи за функционалну храну и будућа истраживања
Налази указују на нове могућности за развој функционалне хране или нутрацеутика на бази кафе који подржавају контролу глукозе и могу помоћи у управљању дијабетесом. Осим кафе, исти приступ скрининга са мало растварача и високе прецизности могао би се применити на друге сложене изворе хране како би се брзо открила једињења која су повезана са здрављем. Будуће студије ће се фокусирати на тестирање биолошких ефеката новооткривених дитерпена у траговима и процену њихове безбедности и ефикасности ин виво.
