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昆明植物所发现新型内酰胺咖啡二萜 诠释云南咖啡独特品质

文章来源:植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室  |  发布时间:2020-06-10  |  作者:胡贵林,邱明华  |  浏览次数:  |  【打印】 【關閉

 

  雲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,成爲雀巢等國際知名企業的必選原料之一,使雲南成爲全球重要的小粒咖啡生産基地。雲南省委省政府把咖啡産業列入高原特色八大農業産業,咖啡産業在實施雲南省打造世界一流“綠色食品牌”的戰略目標中,也占據十分重要的地位。 

  中國科學院昆明研究所邱明华研究团队近年来一直进行诠释云南咖啡独特品质的物质基础和品质形成机制的研究。近年来从云南咖啡中发现了一系列具有生物活性内含物质,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),極大豐富了雲南咖啡“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,報道了雲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 &Function2019, 10: 3113-3126DOI10.1039/ C9FO 00288J)。 

  最近,邱明華研究團隊又從雲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爲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,並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,雲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-CEG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,再次诠釋了雲南咖啡“內含物質積累豐富”的獨特品質。成果發表在領域頂尖刊物Journal of Agricultural and Food Chemistry 2020, 68:6112-6121DOI10.1021/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,邱明華研究團隊利用基于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了鮮果中的積累情況,並結合咖啡杯測,闡明了成熟度標記物的積累與咖啡品質之間的關系,這爲了解雲南咖啡品質形成機制,控制咖啡鮮果的最佳采摘時期,保障雲南咖啡的優質品質,提供了重要的理論依據。研究成果發表在領域權威刊物Food Research International2020, 132: 109121; DOI10.1016/j.foodres.2020.109121)。 

 

  上述兩篇論文的第一作者爲博士研究生胡貴林,通訊作者爲邱明華研究員。研究工作得到國家自然科學基金項目(Nos. U1902206, 31670364),雲南省重點新産品計劃(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)等項目資金的資助。 

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(責任編輯:李雪)

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