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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
咖啡是全球最常飲用的飲品之一。因其富含咖啡因,常被用作提神醒腦。咖啡中二萜類化合物已被證明具有抗癌、降血糖、抗肥胖等多種生物活性,是咖啡發揮健康益處的關鍵成分。
然而,由于烘焙咖啡豆化學成分復雜,尚不清楚咖啡中是否存在新型活性成分。
近日,中國科學院昆明植物研究所、中國科學院大學研究團隊在"Beverage Plant Research"期刊上發表了一篇題為" Bioactive oriented discovery of diterpenoids in Coffea arabica basing on 1D NMR and LC-MS/MS molecular network "的研究論文。
這項研究首次從烘焙咖啡豆中發現3種新型活性成分,屬于二萜酯類化合物,并將其命名為咖啡醛A、B、C,均能顯著抑制α-葡萄糖苷酶活性(碳水化合物消化酶),且活性均強于常用降糖藥阿卡波糖。
此外,研究還發現另外3種新型微量二萜酯類化合物,也顯示出類似的結構特征與降糖活性,結果為開發降糖相關食品或藥物提供了重要科學依據。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究團隊創新提出了活性導向策略,通過三步實現活性成分發現。
首先,將咖啡二萜提取物分為19個組分,通過1H NMR圖譜聚類分析,并結合α-葡萄糖苷酶抑制活性數據,快速鎖定活性組分。其次,對代表性活性組分進行13C NMR檢測,確認結構特征,并通過半制備高效液相色譜分離出三種新化合物。最后,利用分子網絡技術,識別出另外三種微量新型化合物。
結果顯示,研究團隊從烘焙咖啡豆中發現了三種新型二萜酯類化合物,并將其命名為咖啡醛A、B、C,且能顯著抑制α-葡萄糖苷酶活性,半數抑制濃度分別為45.1、24.4和17.5 μM,活性均強于常用降糖藥阿卡波糖(60.7 μM)。
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3種化合物結構及其對α-葡萄糖苷酶活性抑制(圖:論文截圖)
此外,通過分子網絡技術,研究人員還發現了另外三種新型二萜酯類化合物,它們與上述三種活性化合物有類似的結構特征,可能同樣具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。
α-葡萄糖苷酶,是碳水化合物水解酶,把淀粉、蔗糖、麥芽糖等分解為單個葡萄糖,從而被血液吸收。抑制該酶活性可延緩葡萄糖釋放,降低胰島素峰值,保護β-細胞功能。
研究指出,這項研究不僅為咖啡降糖添加了證據,也拓展了咖啡活性成分的種類,更重要的是展示了一種高效、低耗的天然產物活性成分發現平臺,為其他食品或天然產物中新型活性成分分離提供了高效可行的技術范式。
綜上,這項研究成功從烘焙咖啡豆中鑒定出6種新型咖啡活性成分,其中3種化合物展現出顯著的α-葡萄糖苷酶抑制活性,體外α-葡萄糖苷酶抑制活性最高達阿卡波糖的3.5倍,為開發降糖相關食品或藥物提供了重要科學依據。
參考文獻:
https://doi.org/10.48130/bpr-0024-0035
聲明:本文僅做學術分享,不構成任何建議。
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