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昆明植物所發現新型內酰胺咖啡二萜

2020-06-12 昆明植物研究所
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  云南咖啡依賴于特色高原氣候和豐富多樣生態,形成內含物質積累豐富、口感濃而不苦、香而不烈、含油多、果味香等獨特品質,成為雀巢等國際企業的必選原料之一,使云南成為全球重要的小??Х壬?。云南省委省政府把咖啡產業列入高原特色八大農業產業,咖啡產業在實施云南省打造世界一流“綠色食品牌”的戰略目標中,也占據十分重要的地位。

  中國科學院昆明植物研究所邱明華團隊近年來一直進行詮釋云南咖啡獨特品質的物質基礎和品質形成機制的研究。近年來從云南咖啡中發現了一系列具有生物活性內含物質,如新咖啡二萜苷化合物(Journal of Agricultural and Food Chemistry 2014, 62: 2631-2637)、新型咖啡二萜內酯(Food Chemistry 2018, 263: 251-257;)、重排 Δ(4,18)的新型二萜(Fitoterapia 2019, 132: 7-11)、達瑪烷型三萜(Natural Products and Bioprospecting 2018, 8: 413-418),極大豐富了云南咖啡“內含物質積累豐富”的多樣性品質。該團隊還綜述了咖啡中咖啡因、綠原酸、葫蘆巴堿、黑色素、丙烯酰胺和二萜等內含物質的合成途徑和生物活性研究進展,報道了云南咖啡烘焙度與社會關注都很高的丙烯酰胺含量的變化趨勢(Food &Function,2019, 10: 3113-3126;DOI10.1039/ C9FO 00288J)。

  最近,邱明華團隊又從云南咖啡的熟豆中發現一系列咖啡二萜內酰胺型化合物Cafemide A-G,根據化學結構特點將其分為I-III亞型。將基于LC-MS /MS的分子網絡技術運用于痕量內酰胺型咖啡二萜的追蹤發現,快速鑒定出7個新穎的咖啡二萜II亞型內酰胺化合物,并通過多級質譜碎片的形成推導對其結構進行了驗證。LC-MS/MS分析同時證明:除了存在咖啡二萜I-III亞型內酰胺化合物外,云南咖啡烘焙豆中還存在多種其他亞型的含氮二萜類化合物。在生物活性研究表明:Cafemides A-C、E、G表現出較好的α-葡萄糖苷酶抑制作用,其活性優于糖尿病一線臨床治療藥物阿卡波糖,具有控制血糖的潛在功能。這是在咖啡化學研究中首次發現含氮咖啡二萜結構,再次詮釋了云南咖啡“內含物質積累豐富”的獨特品質。成果發表在Journal of Agricultural and Food Chemistry(2020, 68:6112-6121;DOI10.1021/acs.jafc.9b08149)。

  未成熟咖啡豆是最主要的一種瑕疵豆,會引起咖啡的不良澀味,一旦摻雜進商品豆中,便難以區分,從而影響咖啡整體的品質。因此,邱明華團隊利用基于1H NMR的化學計量學分析的方法對影響咖啡成熟度的標記物進行了探究和追蹤分析,建立了快速鑒別咖啡未成熟豆的偏最小二乘判別分析(PLS-DA)區分模型,深入研究了成熟度標記物在不同成熟程度鮮果中的積累情況,并結合咖啡杯測,闡明了成熟度標記物的積累與咖啡品質之間的關系,這為了解云南咖啡品質形成機制,控制咖啡鮮果的最佳采摘時期,保障云南咖啡的優質品質,提供了重要的理論依據。研究成果發表在Food Research International(2020, 132: 109121; DOI10.1016/j.foodres.2020.109121)。

  上述兩篇論文的第一作者為博士研究生胡貴林,通訊作者為邱明華。研究工作得到國家自然科學基金項目(Nos. U1902206, 31670364)、云南省重點新產品計劃(2015BB002)、普洱市咖啡專項資金(2017)和邱明華專家工作站項目(2018)和植物化學國家重點室開放基金項目(P2015-ZZ09)等的資助。

  論文鏈接:1 2

昆明植物所發現新型內酰胺咖啡二萜

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