Недавно обнаруженные соединения кофе превзошли препарат от диабета в лабораторных тестах
Группа исследователей под руководством Минхуа Цю из Куньминского института ботаники Китайской академии наук опубликовала в журнале Beverage Plant Research работу, в которой продемонстрировала ранее неизвестную противодиабетическую активность кофе и расширила представления о нем как о функциональном продукте питания.
Ученые разработали трехступенчатый аналитический подход для поиска биологически активных дитерпеновых эфиров в обжаренных зернах Coffea arabica. Методика позволила обнаруживать как распространенные, так и крайне малые количества соединений, способных подавлять активность α-глюкозидазы, при одновременном сокращении расхода растворителей и времени анализа. На первом этапе неочищенный дитерпеновый экстракт разделили на 19 фракций с помощью хроматографии на силикагеле. Каждую фракцию затем проанализировали методом ^1H-ЯМР и протестировали на способность ингибировать α-глюкозидазу. Используя кластерный тепловой анализ ЯМР-данных, исследователи выделили фракции Fr.9-Fr.13 как наиболее перспективные с точки зрения биологической активности.
Детальное изучение фракции Fr.9 с применением ^13C-DEPT-ЯМР выявило наличие альдегидной группы, что подтвердило предварительные выводы. После очистки с помощью полупрепаративной ВЭЖХ были выделены три ранее не описанных дитерпеновых эфира, получивших названия каффальдегиды A, B и C. Их строение установили на основе одномерной и двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения.
Хотя эти три соединения различались типом входящих в их состав жирных кислот – пальмитиновой, стеариновой и арахидовой, – все они показали выраженное ингибирование α-глюкозидазы. Значения IC₅₀ (45,07; 24,40 и 17,50 мкМ) свидетельствовали о более высокой активности по сравнению с акарбозой, используемой в качестве препарата сравнения.
Чтобы обнаружить дополнительные следовые соединения, труднодоступные для идентификации отдельными методами ЯМР или ВЭЖХ, исследователи применили ЖХ-МС/МС к объединенным фракциям и построили молекулярную сеть с использованием платформ GNPS и Cytoscape. В результате были выявлены еще три ранее неизвестных дитерпеновых эфира, структурно близких к каффальдегидам A-C, но отличающихся составом жирных кислот – маргариновой, октадеценовой и нонадекановой. Проверка по существующим базам данных подтвердила их новизну.
В целом работа показала, что интегрированная стратегия дедупликации является эффективным инструментом для поиска структурно разнообразных и биологически активных веществ в сложных пищевых матрицах, таких как обжаренный кофе.
Полученные данные открывают перспективы создания функциональных продуктов или нутрицевтиков на основе кофе, способствующих контролю уровня глюкозы и потенциально полезных при диабете. Кроме того, предложенный подход может быть применен и к другим сложным пищевым продуктам для быстрого выявления полезных для здоровья соединений. В дальнейшем исследователи планируют подробнее изучить биологическое действие обнаруженных дитерпенов в следовых количествах, а также оценить их безопасность и эффективность в экспериментах in vivo.
