El presente estudio tuvo como objetivo investigar el contenido químico de las moras de junio rumanas, su efecto en las actividades de inhibición de antioxidantes y enzimas, y su biodisponibilidad después de una digestión in vitro simulada. En el extracto (AME), se identificaron 16 compuestos polifenólicos mediante análisis de LC-ESI+-MS. Los compuestos más representativos encontrados en el extracto fueron cianidina-galactósido, ácido 3,4-dihidroxibenzoico-5-metóxico, ácido feruloilquínico y kaempferol, todos pertenecientes a las subclases de antocianinas, ácidos fenólicos y flavonoides. Los polifenoles de AME ejercen capacidades de neutralización de especies reactivas de oxígeno dañinas, ya que el valor de la prueba antioxidante CUPRAC fue de 323.99 umol Trolox/g de fruta (FW), mientras que el valor antioxidante FRAP fue de 4.10 mol Fe/g de fruta (FW). Se utilizaron ensayos de inhibición enzimática dirigidos a la tirosinasa (IC50 = 8.843 mg/mL), alfa-glucosidasa (IC50 = 14.03 mg/mL) y acetilcolinesterasa (IC50 = 49.55 mg/mL) para un cribado del potencial inhibitorio de AME contra estas enzimas clave como un enfoque común para el descubrimiento de posibles efectos antidiabéticos, de pigmentación de la piel y neurodegenerativos. El cribado de los posibles efectos antidiabéticos debido a la inhibición de la alfa-glucosidasa se realizó en condiciones de enfermedad inducidas por glucosa en un modelo experimental de células epiteliales pigmentadas de la retina humana, demostrando que AME podría tener un potencial protector. En conclusión, AME es una fuente valiosa de compuestos fenólicos con un prometedor potencial antioxidante y efectos protectores contra enfermedades metabólicas, lo que justifica una investigación adicional para su uso en las industrias nutracéuticas y de salud.