Kawa od dawna budzi zainteresowanie nie tylko jako popularny napój, ale również jako źródło związków o działaniu prozdrowotnym. Najnowsze badanie zespołu Minghua Qiu z Instytutu Botaniki Kunming Chińskiej Akademii Nauk, opublikowane w lutym 2025 r. w czasopiśmie Beverage Plant Research, dostarcza dowodów na to, że wybrane składniki kawy mogą działać hamująco na enzym α-glukozydazę – kluczowy w rozkładzie węglowodanów. Może to otworzyć drogę do tworzenia nowych funkcjonalnych składników żywności wspomagających leczenie cukrzycy typu 2.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jakie związki bioaktywne z kawy wykazują potencjał w leczeniu cukrzycy typu 2.
- Na czym polega strategia dereplikacji i jakie technologie wykorzystano do odkrycia tych związków.
- Dlaczego kawoaldehydy A, B i C są skuteczniejsze niż akarboza.
- Jakie nowe śladowe estry diterpenowe odkryto i co to oznacza dla przyszłości nutraceutyków.
Żywność funkcjonalna a cukrzyca typu 2
Żywność funkcjonalna to nie tylko odżywcze produkty, ale również źródła bioaktywnych cząsteczek wpływających korzystnie na organizm. Do takich związków należą m.in. substancje o właściwościach antyoksydacyjnych, neuroprotekcyjnych czy regulujących poziom glukozy we krwi. Problemem pozostaje jednak ich identyfikacja w złożonych matrycach żywnościowych – jak kawa – gdzie klasyczne metody okazują się mało wydajne. Dlatego coraz częściej sięga się po zaawansowane techniki analityczne, takie jak NMR czy LC-MS/MS.
Nowatorskie podejście do ekstrakcji i analizy składników kawy
Zespół naukowców opracował trzyetapową strategię ukierunkowaną na aktywność biologiczną, by efektywnie wyizolować bioaktywne estry diterpenowe z palonych ziaren kawy Arabica. Proces ten obejmował:
- chromatografię żelową i analizę NMR,
- oznaczanie aktywności wobec α-glukozydazy,
- identyfikację kluczowych frakcji (Fr.9-Fr.13),
- analizę ^13C-DEPT NMR oraz HPLC,
- końcową charakterystykę przy użyciu spektrometrii masowej HRESIMS.
W rezultacie odkryto trzy nowe estry diterpenowe – kawoaldehydy A, B i C – zawierające różne łańcuchy kwasów tłuszczowych (palmitynowy, stearynowy i arachidowy).
Silniejsze działanie niż lek kontrolny
Związki kawoaldehydowe wykazywały znaczącą aktywność hamującą α-glukozydazę. Ich wartości IC₅₀ wynosiły odpowiednio 45,07 μM, 24,40 μM i 17,50 μM, co oznacza wyraźnie większą skuteczność niż akarboza – lek stosowany w leczeniu cukrzycy typu 2. Co istotne, aktywność ta dotyczyła nie tylko związków występujących w dużych ilościach, ale także substancji obecnych w śladowych stężeniach.
LC-MS/MS i nowe, nieopisane wcześniej związki
Aby wyjść poza ograniczenia klasycznych metod spektroskopowych, zastosowano dodatkową analizę LC-MS/MS oraz narzędzia bioinformatyczne (GNPS, Cytoscape). Dzięki temu udało się zidentyfikować trzy kolejne estry diterpenowe (związki 4–6), zawierające unikalne kwasy tłuszczowe (magarowy, oktadekenowy i nonadekanowy). Ich brak w bazach chemicznych potwierdził ich nowatorski charakter.
Możliwości terapeutyczne i przyszłe kierunki badań
Badanie otwiera nowe kierunki w poszukiwaniu nutraceutyków i funkcjonalnych składników żywności na bazie kawy, które mogą wspomagać kontrolę glikemii. Jak podkreślają autorzy:
Odkrycia te mogą utorować drogę do nowych funkcjonalnych składników żywności ukierunkowanych na cukrzycę typu 2.
Zaproponowana metoda dereplikacji – łącząca minimalne zużycie rozpuszczalników i zaawansowaną analizę spektralną – może również znaleźć zastosowanie w badaniach innych produktów spożywczych o złożonym składzie. Kolejnym krokiem będzie zbadanie działania biologicznego nowo odkrytych diterpenów in vivo oraz ocena ich bezpieczeństwa.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Trzy nowe estry diterpenowe z palonej kawy Arabica wykazały silne działanie hamujące α-glukozydazę, skuteczniejsze niż akarboza.
- Nowatorska metoda dereplikacji pozwoliła zidentyfikować również trzy nieznane wcześniej estry w śladowych ilościach.
- Zaawansowane techniki analityczne (NMR, LC-MS/MS) umożliwiły skuteczne badanie złożonych matryc żywnościowych.
- Odkrycia mogą przyczynić się do opracowania nowych funkcjonalnych składników żywności i terapii wspomagających leczenie cukrzycy.
Źródło:
- Chińska Akademia Nauk
- Beverage Plant Research
