Cuando pensamos en café tostado, solemos quedarnos en lo obvio: cafeína, aroma, ese empujón para arrancar el día. La investigación reciente sugiere que, desde el punto de vista químico, una taza se parece menos a un “ingrediente” y más a un “mercado lleno de puestos”: cientos de compuestos distintos conviviendo, algunos muy abundantes y otros tan discretos que pasan desapercibidos si no se buscan con las herramientas adecuadas.
Un trabajo firmado por el equipo de Minghua Qiu en el Kunming Institute of Botany (Academia China de Ciencias) y publicado en Beverage Plant Research se propuso justamente eso: mirar dentro del café tostado con una estrategia rápida y guiada por actividad biológica. El objetivo era encontrar compuestos capaces de inhibir α-glucosidasa, una enzima clave en la digestión de carbohidratos y, por extensión, en el control de los picos de glucosa tras las comidas. Hablamos de un mecanismo que se utiliza también en fármacos para la diabetes tipo 2, como la acarbosa.
Por qué importa la α-glucosidasa en el control de glucosa
La α-glucosidasa actúa en el intestino como una especie de “tijera” que va cortando carbohidratos complejos en azúcares más simples para que el cuerpo los absorba. Si esa tijera corta muy rápido, la glucosa entra con más velocidad en sangre y el pico posprandial puede ser más pronunciado. Por eso existen tratamientos que buscan “ponerle un freno” a esa tijera: ralentizar la digestión para que el azúcar llegue de forma más gradual.
Es importante ubicar este hallazgo en su lugar: inhibir una enzima en el laboratorio no equivale a demostrar un efecto clínico en humanos bebiendo café. Aun así, identificar compuestos antidiabéticos potenciales en alimentos ayuda a construir un mapa más realista de lo que comemos y de cómo ciertos componentes podrían inspirar alimentos funcionales o ingredientes nutracéuticos en el futuro.
La estrategia: separar, escuchar señales y seguir la pista de la actividad
Encontrar moléculas activas dentro de una mezcla tan compleja es como intentar identificar qué instrumento desafina en una orquesta mientras todos tocan. Los métodos clásicos de extracción y aislamiento pueden ser lentos, costosos en disolventes y poco eficientes cuando el compuesto interesante está en “voz baja”.
En este estudio se apostó por un enfoque de tres pasos que combina separación química con medición de actividad biológica. Primero, el extracto de café se fraccionó en 19 porciones mediante cromatografía en sílice, que separa compuestos según cómo “viajan” por un material sólido. Luego, cada fracción se analizó con NMR (resonancia magnética nuclear), en concreto ¹H NMR, y se evaluó su capacidad para inhibir la α-glucosidasa.
Aquí aparece una idea atractiva: no se trataba solo de mirar espectros por mirar, sino de cruzar patrones químicos con resultados biológicos. Para ordenar el volumen de datos, el equipo construyó un mapa tipo “huella dactilar” agrupado mediante un heatmap de clústeres, que reunió fracciones con señales parecidas y destacó cuáles coincidían con mayor actividad. Las fracciones más prometedoras se concentraron entre la 9 y la 13, lo que sugería que compartían una familia de moléculas relacionadas.
Nacen los caffaldehydes: tres moléculas nuevas en el café tostado
Con la lupa puesta en una fracción representativa (la fracción 9), los investigadores profundizaron con ¹³C-DEPT NMR, una técnica que ayuda a interpretar cómo están organizados los carbonos en la molécula. Allí apareció una pista estructural relevante: un grupo aldehído. Con esa información, se procedió a una purificación más fina mediante HPLC semipreparativa, una separación “en fase líquida” que permite aislar compuestos individuales.
El resultado fue la identificación de tres diterpenos en forma de ésteres que no estaban descritos previamente, bautizados como caffaldehydes A, B y C. La confirmación estructural se realizó combinando técnicas 1D y 2D de NMR con espectrometría de masas de alta resolución (HRESIMS), un estándar cuando se quiere estar seguro de “qué hay exactamente en la caja”.
Los tres compuestos comparten un núcleo estructural similar, pero difieren en las cadenas de ácidos grasos que llevan unidas: palmitico, esteárico y araquídico. Esa variación puede sonar menor, como cambiar el tipo de cuerda en una guitarra, pero en química biológica esos detalles suelen influir en cómo interactúa la molécula con una enzima, cómo se disuelve o cómo se transporta.
¿Qué tan potentes son? Comparación con acarbosa y lectura cuidadosa
En las pruebas de inhibición enzimática, los caffaldehydes mostraron actividad moderada frente a α-glucosidasa con valores de IC₅₀ en el rango de decenas de micromolar: 45,07 μM para el caffaldehyde A, 24,40 μM para el B y 17,50 μM para el C. En el ensayo empleado, los autores señalan que fueron más eficaces que la acarbosa, un fármaco usado clínicamente para retrasar la digestión de carbohidratos en personas con diabetes tipo 2.
Aquí conviene traducir lo técnico a algo cotidiano. Un IC₅₀ es como preguntar “¿cuánta cantidad necesito para reducir a la mitad la actividad de la tijera?”. Un número más bajo implica que hace falta menos cantidad para lograr ese efecto en el tubo de ensayo. Esa es una señal interesante, pero no responde preguntas clave para la vida real: si esas moléculas llegan intactas al intestino, en qué dosis podrían estar presentes en alimentos, si el cuerpo las absorbe o las transforma, o si aparecen efectos no deseados.
Dicho de otro modo: el hallazgo abre una puerta, no entrega una recomendación de salud para “beber más café”. El café tiene efectos complejos y depende de la persona, la cantidad, la tolerancia a la cafeína y condiciones médicas individuales.
Lo que no se veía a simple vista: buscar compuestos traza con LC-MS/MS y redes moleculares
Una parte especialmente interesante del trabajo es que no se conformó con lo detectable por NMR o por separaciones estándar. En una matriz tan rica, algunas moléculas están en cantidades minúsculas, como si fueran especias en una olla grande: cambian el perfil aunque apenas se vean. Para capturarlas, el equipo recurrió a LC-MS/MS, que separa compuestos y los fragmenta para leer patrones característicos, casi como reconocer a alguien por su “forma de romperse” al chocar.
Con esos datos construyeron una red molecular usando GNPS y Cytoscape, herramientas que agrupan compuestos por similitud de fragmentación, muy parecida a cómo una red social te sugiere conexiones por rasgos compartidos. Así detectaron tres diterpenos traza adicionales (compuestos 4 a 6) relacionados con los caffaldehydes, aunque con distintas porciones de ácidos grasos, incluyendo ácido margárico, octadecenoico y nonadecanoico. El hecho de que no aparecieran en bases de datos reforzó su carácter novedoso.
Este tipo de estrategia, a veces llamada dereplicación integrativa, persigue dos metas a la vez: acelerar el descubrimiento y reducir el gasto de disolventes y tiempo, evitando “redescubrir” compuestos ya conocidos.
Qué significa para los alimentos funcionales y qué falta por demostrar
Si algo deja claro este estudio es que el café tostado no es solo un estimulante: es una fuente de química natural con potencial biológico medible. Eso alimenta el interés por diseñar alimentos funcionales con objetivos concretos, como modular la respuesta glucémica posprandial. También puede inspirar el desarrollo de ingredientes estandarizados derivados del café, en lugar de depender de la variabilidad de una bebida cuya composición cambia por variedad, tueste, origen, molienda y método de preparación.
El siguiente paso lógico, reconocido por los propios autores, es estudiar actividad y seguridad in vivo. En laboratorio se mide interacción con una enzima aislada; en un organismo real intervienen digestión, metabolismo, microbiota, absorción y posibles interacciones con otros compuestos del café. También queda por explorar si los compuestos traza aportan un efecto significativo por sí solos o si su papel se entiende mejor como parte de un “coro” de moléculas que actúan en conjunto.
Como referencia, el estudio se titula “Bioactive oriented discovery of diterpenoids in Coffea arabica basing on 1D NMR and LC-MS/MS molecular network”, con Guilin Hu y colaboradores, publicado el 18 de febrero de 2025 en Beverage Plant Research.
☞ El artículo completo original de Natalia Polo lo puedes ver aquí