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

Naukowcy z Instytutu Botaniki w Kunming Chińskiej Akademii Nauk odkryli nowe związki w kawie, które hamują kluczowy enzym związany z cukrzycą typu 2.
W badaniu wyizolowano trzy nowe estry diterpenowe z kawy arabiki, nazwane kawoaldehydami A, B i C, wykazujące silniejsze działanie niż popularny lek na cukrzycę – akarboza.
Odkrycia sugerują, że nowe związki z kawy mogą stanowić podstawę do rozwoju nutraceutyków wspierających kontrolę poziomu glukozy.
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu

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).

Badania nad kawą wciąż zaskakują naukowcówZdjęcie ilustracyjne123RF/PICSEL

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.