新发现的咖啡成分在实验中效果超过糖尿病药物

功能性食品不仅能提供基础营养，许多还含有可促进健康的天然分子，包括具有抗氧化、神经保护或降血糖作用的化合物。由于食物化学成分复杂，寻找这些有益物质并非易事。传统的发现方法往往缓慢且低效，这促使研究人员采用更先进的工具，如核磁共振（NMR）和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）。这些技术对于研究烘焙咖啡尤为重要，因为烘焙咖啡含有多种相互重叠的化学成分。

研究揭示咖啡的抗糖尿病潜力 由中国科学院昆明植物研究所邱明华带领的研究团队在《Beverage Plant Research》期刊上发表了他们的研究成果。该研究发现了咖啡中此前未知的抗糖尿病活性，为咖啡作为功能性食品的作用提供了新见解。

该团队设计了一个以活性为核心的三步流程，用于从烘焙的阿拉比卡咖啡豆中发现具有生物活性的二萜酯类物质。他们的方法旨在检测能够抑制α-葡萄糖苷酶的常见及极低含量化合物，同时减少溶剂使用并加快分析速度。

首先，使用硅胶色谱法将粗制二萜提取物分离为19个组分。然后，对每个组分进行¹H核磁共振分析并测试其α-葡萄糖苷酶抑制活性。通过对¹H核磁共振数据进行聚类热图分析，研究人员根据独特的质子信号模式，确定Fr.9至Fr.13为生物活性最强的组分。

研究人员对代表性样品Fr.9进行¹³C-DEPT核磁共振进一步分析，发现了醛基的存在，证实了此前的发现。通过半制备高效液相色谱纯化后，科学家分离出三种此前未知的二萜酯类物质，命名为咖啡醛A、B和C。它们的化学结构通过一维和二维核磁共振以及高分辨质谱（HRESIMS）得到了验证。

效果强于常用糖尿病药物 尽管这三种咖啡醛的脂肪酸成分（棕榈酸、硬脂酸和花生酸）不同，但都表现出显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性。它们的半数抑制浓度（IC₅₀）值分别为45.07、24.40和17.50μM，表明其活性强于对照药物阿卡波糖。

为了发现仅用核磁共振或高效液相色谱难以检测到的其他微量化合物，研究团队对合并的组分群应用了液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术。随后，他们使用GNPS和Cytoscape构建了分子网络。该分析发现了另外三种此前未知的二萜酯类物质（化合物4-6），它们与咖啡醛A-C密切相关。虽然这些分子具有相似的碎片模式，但含有不同的脂肪酸（珍珠酸、十八烯酸和十九烷酸）。对现有化合物数据库的检索证实，这些物质此前均未被报道过。

总之，研究结果表明，这种整合的去重复策略对于在烘焙咖啡等复杂食品中识别结构多样且具有生物学意义的化合物非常有效。

对功能性食品及未来研究的意义 这些发现为开发基于咖啡的功能性食品或营养补充剂提供了新机会，这类产品有助于控制血糖并可能辅助糖尿病管理。除咖啡外，这种低溶剂、高精度的筛选方法还可应用于其他复杂食品来源，以快速发现与健康相关的化合物。未来的研究将重点测试新发现的微量二萜类物质的生物学效应，并评估其在体内的安全性和有效性。