Foto: Shutterstock

Nové objevy v kávě

Pražená káva může dělat víc než jen probouzet – může pomoci kontrolovat hladinu cukru v krvi. Výzkumníci objevili několik nových sloučenin v kávě, které inhibují α-glukosidázu, klíčový enzym spojený s diabetem 2. typu. Některé z těchto molekul byly dokonce účinnější než běžný antidiabetický lék.

Autor původního článku: redakce

Skryté sloučeniny v pražené kávě by se mohly stát další generací funkčních potravin bojujících proti cukrovce. Tři nově identifikované sloučeniny byly nalezeny jako silné inhibitory α-glukosidázy, enzymu, který hraje ústřední roli při rozkladu sacharidů během trávení. Objev naznačuje možné nové ingredience funkčních potravin zaměřených na řízení diabetu 2. typu.

Funkční potraviny a jejich význam

Funkční potraviny nabízejí více než základní výživu. Mnohé obsahují přirozeně se vyskytující molekuly, které mohou podporovat zdraví, včetně sloučenin s antioxidačními, neuroprotektivními nebo glukózu snižujícími účinky. Nalézt tyto užitečné látky je obtížné, protože potraviny jsou chemicky složité. Starší metody objevování mohou být pomalé a neefektivní, což přimělo výzkumníky přijmout pokročilejší nástroje, jako je nukleární magnetická rezonance (NMR) a kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS).

Výzkum a jeho výsledky

Výzkumníci vedení Minghua Qiu z Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, zveřejnili své nálezy v časopise Beverage Plant Research. Jejich práce zdůrazňuje dosud neznámou antidiabetickou aktivitu v kávě a přináší nový pohled na její roli jako funkční potraviny. Tým navrhl tříkrokový, na aktivitu zaměřený proces k odhalení bioaktivních diterpenových esterů v pražených zrnech Coffea arabica. Jejich přístup měl za cíl detekovat jak běžné, tak extrémně nízkoúrovňové sloučeniny, které by mohly inhibovat α-glukosidázu, a zároveň snížit spotřebu rozpouštědel a urychlit analýzu.

Nejprve byl surový diterpenový extrakt rozdělen do 19 frakcí pomocí chromatografie na silikagelu. Každá frakce byla poté analyzována pomocí ^1H NMR a testována na inhibici α-glukosidázy. Pomocí analýzy clusterového heatmapu dat ^1H NMR identifikovali výzkumníci frakce Fr.9-Fr.13 jako biologicky nejaktivnější na základě charakteristických protonových signálů. Další analýza reprezentativního vzorku, Fr.9, pomocí ^13C-DEPT NMR odhalila přítomnost aldehydové skupiny, což potvrdilo dřívější zjištění.

Silnější účinky než běžný lék

Po purifikaci pomocí semipreparativní HPLC izolovali vědci tři dosud neznámé diterpenové estery, pojmenované caffaldehydy A, B a C. Jejich chemické struktury byly ověřeny pomocí 1D a 2D NMR spolu s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (HRESIMS). Ačkoli se tři caffaldehydy lišily ve svých mastných kyselinách (palmitová, stearová a arachidová kyselina), všechny vykazovaly významnou inhibici α-glukosidázy. Jejich IC₅₀ hodnoty byly 45,07, 24,40 a 17,50 μM, což naznačuje silnější aktivitu než srovnávací lék akarbóza.

Pro odhalení dalších stopových sloučenin, které bylo obtížné detekovat pomocí NMR nebo HPLC samotných, tým použil LC-MS/MS na kombinované skupiny frakcí. Poté vytvořili molekulární síť pomocí GNPS a Cytoscape. Tato analýza odhalila tři další dosud neznámé diterpenové estery (sloučeniny 4-6), které byly úzce příbuzné caffaldehydům A-C. Zatímco sdílely podobné fragmentové vzory, tyto molekuly obsahovaly různé mastné kyseliny (magarová, oktadecenoová a nonadekanová kyselina).

Význam pro budoucí výzkum

Výsledky naznačují nové možnosti vývoje funkčních potravin nebo nutraceutik na bázi kávy, které podporují kontrolu glukózy a mohou pomoci při řízení diabetu. Kromě kávy by stejný nízkosolventní, vysoce přesný screeningový přístup mohl být aplikován na jiné složité potravinové zdroje k rychlému odhalení zdravotně prospěšných sloučenin. Budoucí studie se zaměří na testování biologických účinků nově objevených stopových diterpenů a hodnocení jejich bezpečnosti a účinnosti in vivo.