Trois des composés ont démontré des effets inhibiteurs significatifs sur la α-glucosidase, une enzyme clé dans la digestion des glucides. Les résultats pourraient ouvrir la voie à de nouveaux ingrédients alimentaires fonctionnels ciblant le diabète de type 2.
Les aliments fonctionnels sont connus non seulement pour leur valeur nutritionnelle, mais aussi pour la livraison de composés biologiquement actifs ayant des avantages potentiels pour la santé, tels que les propriétés antioxydantes, neuroprotectrices ou hypotesques. L'identification de ces composés à partir de matrices alimentaires complexes reste un défi majeur. Les méthodes traditionnelles prennent souvent du temps et inefficaces.
En conséquence, les scientifiques se sont tournés vers des techniques avancées comme la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectrométrie de chromatographie liquide-masse (LC-MS / MS) pour accélérer la découverte de molécules bioactives, en particulier dans des systèmes chimiquement divers comme le café rôti.
Une étude publiée dans Recherche des usines de boissons Le 18 février 2025, par l'équipe de Minghua Qiu, Kunming Institute of Botany, Academy of Sciences, montre un potentiel anti-diabétique prometteur et élargit la compréhension des composants fonctionnels du café.
Dans cette étude, les chercheurs ont développé une stratégie en trois étapes et axée sur l'activité pour identifier efficacement les esters de diterpènes bioactifs en rôti Coffea Arabica haricots. L'objectif était de découvrir à la fois des composés abondants et au niveau de la trace avec une activité inhibitrice de l'α-glucosidase, tout en minimisant le temps d'utilisation et d'analyse du solvant. La première étape a consisté à diviser l'extrait de diterpéène brut en 19 fractions via une chromatographie sur gel de silice, suivi du dépistage de l'activité RMN ^ 1H et α-glucosidase.
Une carte thermique en grappes basée sur les données spectrales RMN ^ 1H a regroupé les fractions et a identifié le FR.9 – Fr.13 comme le plus bioactif, caractérisé par des signaux de protons distincts. Ensuite, le RMN ^ 13c-tept de fraction représentative Fr.9 a révélé un groupe aldéhyde, conformément aux données RMN ^ 1H. Fr.9 a ensuite été purifié en utilisant HPLC semi-préparatif et trois nouveaux caffaldéhydes de diterpènes nommés a, b et c-were isolés.
L'élucidation structurelle par RMN 1D et 2D et la spectrométrie de masse à haute résolution (HRESIMS) ont confirmé leur identité. Ces composés, différant dans leurs chaînes d'acides gras (acides palmitiques, stéariques et arachidiques), ont montré une activité inhibitrice modérée de l'α-glucosidase avec des valeurs IC₅₀ de 45,07, 24,40 et 17,50 μm, respectivement, plus puissantes que l'acarbose de médicament témoin.
Pour détecter les traces de bioactifs au-delà de la portée du RMN ou du HPLC, l'équipe a effectué LC-MS / MS sur des groupes de fraction regroupés et a construit un réseau moléculaire en utilisant des gnps et des cytoscape. Cela a révélé trois esters de diterpènes inconnus supplémentaires (composés 4 à 6) étroitement liés aux caffaldéhydes A – C, partageant des ions de fragments communs mais avec des acides gras différents (acides magariques, octacécéniques et non-andécanoïques).
Leur absence dans les bases de données composées a confirmé leur nouveauté. Ensemble, ces résultats démontrent l'efficacité de cette approche de déréplication intégrative pour découvrir des composés structurellement diversifiés et biologiquement pertinents dans des matrices alimentaires complexes comme le café rôti.
Cette recherche ouvre la porte au développement de nouveaux ingrédients alimentaires fonctionnels ou nutraceutiques dérivés du café, ciblant la régulation du glucose et aidant potentiellement dans la gestion du diabète.
Plus largement, la stratégie de déréplication introduite ici en utilisant un solvant minimal et une analyse spectrale avancée est adaptée pour le dépistage rapide des métabolites bioactifs dans d'autres matrices alimentaires complexes. Les travaux futurs exploreront l'activité biologique des traces de diterpènes nouvellement identifiés et évalueront leur sécurité et leur efficacité in vivo.
