研究人员利用一种快速、活性导向的分析方法，在烘焙咖啡中发现了此前未知的生物活性化合物。这些分子能与参与碳水化合物消化的关键酶相互作用，揭示出咖啡是一种比人们先前所认知的化学成分更复杂、生物活性更强的食品。

一项新研究表明，烘焙咖啡含有此前未知的、能够抑制与血糖控制关键酶的化合物。

科学家们鉴定出了三种能强烈抑制α-葡萄糖苷酶的化合物。α-葡萄糖苷酶是在消化过程中分解碳水化合物的核心酶。由于阻断这种酶有助于控制餐后血糖飙升，这一结果为开发旨在管理2型糖尿病的功能性食品配料开辟了新可能性。

功能性食品的价值不仅在于提供基础营养，更在于其提供支持健康的生物活性化合物的能力。这些化合物可以具有抗氧化、神经保护或降血糖等功效。然而，在复杂的食品混合物中发现它们十分困难。传统的提取和鉴定技术通常速度慢、劳动强度大且效率低下。

为了克服这些局限，研究人员越来越多地依赖诸如核磁共振和液相色谱-串联质谱联用等先进分析工具。这些方法使得即使在像烘焙咖啡这样化学成分丰富多样的食品中，也能快速精准地锁定生物活性分子。

探索咖啡隐藏的生物活性潜力

中国科学院昆明植物研究所邱明华团队发表于《饮料植物研究》期刊的一项研究，强调了咖啡作为抗糖尿病化合物一个极具前景的来源，并拓宽了学界对其功能性成分的科学认识。

研究人员设计了一种三步走的活性导向策略，以高效地从烘焙的阿拉比卡咖啡豆中发掘出具有生物活性的二萜酯。他们的方法旨在同时鉴定出高含量和微量存在的抑制α-葡萄糖苷酶的化合物，同时减少了溶剂消耗并缩短了分析时间。

逐步鉴定生物活性二萜

研究人员首先使用硅胶色谱法（一种根据化合物在固体材料中移动速度差异进行分离的常用技术），将复杂的咖啡提取物分解成19个较小的部分，即馏分。随后，每个馏分都用氢核磁共振（一种揭示分子中氢原子信息的方法）进行检测，并测试其阻断α-葡萄糖苷酶活性的能力。

为了理解大量的核磁共振数据，研究团队创建了聚类热图，这是一种将具有相似化学模式的样本进行归组的可视化工具。这项分析凸显出馏分Fr.9至Fr.13的生物活性最强。这些馏分具有相似的氢信号模式，表明它们含有相关化合物。

通过对代表性样本Fr.9进行聚焦于分子中碳原子的碳-13 DEPT核磁共振精细分析，研究人员发现了一个醛基的存在。这一结果与此前氢基分析所提示的信息相符。随后，研究人员使用半制备型高效液相色谱法（一种分离液态化合物的技术）进一步纯化Fr.9，成功分离出三种此前未知的二萜酯，分别命名为咖啡醛酯A、B和C。

强效酶抑制与微量化合物的发现

这些新化合物的结构通过结合一维、二维核磁共振方法以及高分辨质谱（精确测量分子质量）得到确认。这三种分子具有相似的核心结构，但它们的区别在于所连接的脂肪酸链不同，具体分别为棕榈酸、硬脂酸和花生酸。

所有三种化合物都显示出中等的α-葡萄糖苷酶抑制能力，其半数抑制浓度值分别为45.07、24.40和17.50微摩尔，效果优于阿卡波糖。阿卡波糖是一种临床处方抗糖尿病药物，常用于通过抑制α-葡萄糖苷酶来减缓碳水化合物消化，从而管理2型糖尿病。

为了寻找那些含量极低、超出了核磁共振或常规高效液相色谱法轻易检测范围的额外生物活性化合物，研究团队使用了液相色谱-串联质谱联用技术。这是一种先进的分析技术，可以分离化合物并将其打碎成碎片进行鉴定。通过分析已分组的馏分，并借助GNPS和Cytoscape软件工具创建揭示相似分子之间关系的分子网络，研究人员又发现了三种此前未知的二萜酯（化合物4-6）。

这些微量化合物与咖啡醛酯A-C密切相关，具有相似的碎片模式，但其脂肪酸成分不同，包括珍珠酸、十八碳烯酸和十九烷酸。

对功能食品及未来研究的启示

这些化合物在化合物数据库中未被收录，证实了它们的新颖性。这些发现共同证明了这种整合式去重复化方法在复杂食品基质（如烘焙咖啡）中发现结构多样、具有生物相关性化合物的有效性。

这项研究为开发源于咖啡的、靶向血糖调节并可能有助于糖尿病管理的新型功能食品配料或营养保健品打开了大门。

从更广泛的意义上讲，本文所介绍的这种使用最少溶剂并结合先进光谱分析的去重复化策略，可以适用于其他复杂食品基质中生物活性代谢物的快速筛选。未来的研究将进一步探索新鉴定的微量二萜的生物活性，并评估其在体内的安全性和有效性。

(来源：今日头条 2026-02-12)