Kavrulmuş kahvede diyabet kontrolü için yeni bileşikler keşfedildi

Yeni bir bilimsel çalışma, kavrulmuş kahvenin sadece bir içecek olmaktan öte, kan şekeri kontrolüne katkı sağlayabilecek güçlü biyoaktif bileşikler barındırdığını göstermektedir. Çin Bilimler Akademisi Kunming Botanik Enstitüsü'nde yürütülen araştırma, kahvenin içerisinde sindirimi sırasında karbonhidratların parçalanmasında merkezi rol oynayan α-glukozidaz enzimini etkili biçimde inhibe edebilen üç yeni diterpen esteri bulunduğunu ortaya koymaktadır. Bu enzimi bloke etmek, öğün sonrası kan şekerindeki ani artışları kontrol etmeye yardımcı olabileceğinden, bulgular tip 2 diyabet yönetiminde kullanılabilecek yeni nesil fonksiyonel gıda bileşenleri geliştirme konusunda önemli bir adım teşkil etmektedir.

Fonksiyonel gıdalar ve biyoaktif bileşiklerin önemi

Fonksiyonel gıdalar, sadece temel beslenme ihtiyaçlarını karşılamakla kalmayıp, aynı zamanda insan sağlığını destekleyen biyolojik olarak aktif bileşikler sunma kapasitesiyle değer görmektedir. Kahve gibi karmaşık gıda matrislerinde bulunan bu bileşikler, antioksidan özellikler gösterebilir, sinir sistemini koruyabilir veya kan glukozu seviyesini düşürücü etkiler ortaya koyabilir. Ancak bu kadar çeşitli ve karmaşık yapıdaki gıdalar içerisinde bu tür biyoaktif maddeleri tespit etmek, geleneksel yöntemlerle oldukça zor ve zaman alıcı bir süreçtir. Eski ekstraksiyon ve tanımlama teknikleri, emek yoğun olmanın yanı sıra verimsiz sonuçlar da vermektedir. Bu nedenle araştırmacılar, daha hızlı ve daha doğru sonuçlar elde etmek için nükleer manyetik rezonans (NMR) ve sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi (LC-MS/MS) gibi ileri analitik araçlara giderek daha fazla başvurmaktadırlar. Bu yöntemler, kavrulmuş kahve gibi kimyasal açıdan zengin ve çeşitli gıdalarda bile biyoaktif molekülleri hızlı bir şekilde belirleyebilme imkanı sunmaktadır.

Kahvenin gizli potansiyelinin ortaya çıkarılması

Beverage Plant Research dergisinde yayınlanan bu çalışma, kahveyi anti-diyabetik bileşiklerin umut verici bir kaynağı olarak vurgulamakta ve fonksiyonel bileşenlerine ilişkin bilimsel anlayışı önemli ölçüde genişletmektedir. Minghua Qiu'nun başkanlığındaki araştırma ekibi, kavrulmuş Coffea arabica çekirdeklerinden biyoaktif diterpen esterleri verimli bir şekilde ortaya çıkarmak için üç adımlı, aktiviteye odaklı bir strateji tasarlamıştır. Bu yaklaşım, α-glukozidazı inhibe eden hem bol miktarda bulunan bileşikleri hem de eser miktarlarda bulunan maddeleri tanımlamayı amaçlarken, aynı zamanda çözücü tüketimini azaltmayı ve analiz süresini kısaltmayı hedeflemektedir. Araştırmacılar, bileşikleri katı bir malzeme içinde nasıl hareket ettiklerine göre ayıran silika jel kromatografisi tekniğini kullanarak karmaşık kahve ekstraktını 19 küçük porsiyona ayırmışlardır. Her bir fraksiyon, moleküllerdeki hidrojen atomları hakkında bilgi ortaya koyan ¹H NMR yöntemiyle incelenmiş ve α-glukozidaz aktivitesini ne kadar etkili biçimde bloke edebildiğini görmek için test edilmiştir.

Biyoaktif diterpenlerin adım adım tanımlanması süreci

Büyük miktardaki NMR verisini anlamlandırmak için araştırma ekibi, benzer kimyasal desenlere sahip örnekleri gruplandıran bir küme ısı haritası oluşturmuştur. Bu analiz, Fr.9 ile Fr.13 arasındaki fraksiyonları en biyolojik olarak aktif olanlar olarak belirlemişdir. Bu fraksiyonlar benzer hidrojen sinyal desenleri paylaştığından, ilgili bileşikler içerdiklerini göstermektedir. Moleküllerdeki karbon atomlarına odaklanan ¹³C-DEPT NMR yöntemi kullanılarak Fr.9'a daha yakından bakıldığında, bir aldehit grubunun varlığı ortaya çıkmıştır. Bu sonuç, daha önceki hidrojen tabanlı analizin önerdiği bulgularla eşleşmektedir. Araştırmacılar daha sonra, bileşikleri sıvı formda ayıran yarı-preparatif HPLC tekniğini kullanarak Fr.9'u daha da saflaştırmışlardır. Bu işlem, caffaldehydes A, B ve C olarak adlandırılan daha önce hiç bilinmeyen üç diterpen esterinin izolasyonuna yol açmıştır. Bu yeni kahve bileşikleri, 1D ve 2D NMR yöntemlerinin kombinasyonu ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi (HRESIMS) kullanılarak yapısal olarak doğrulanmıştır.