Кофе (не) убьет

Ученые обнаружили связь между смертностью и потреблением кофе. У людей, выпивающих чашку кофе в день, шанс умереть на 12 процентов меньше по сравнению с теми, кто кофе не пьет. С каждым подобным заявлением вопросов к этому напитку становится все больше. Что содержит кофе? Действительно ли дарит бодрость? Почему многим после него хочется спать? Редакция N + 1 вместе с Torrefacto решила разобраться в биохимии кофе и провести эксперимент — конечно, на себе.

Кофе действует как обезболивающее, помогает при болях в мышцах, снижает риск рака печени. Кроме того, между потреблением кофе и риском диабета второго типа была выявлена связь в более чем 25 когортных исследованиях в Америке, Европе и Азии. Результаты этих исследований показывают: кофе может снизить риск диабета. Также считается, что кофе уменьшает риск развития болезни Альцгеймера и способен побороть болезнь Паркинсона.

Ученые спорят и изучают, лже-исследования рождаются и умирают, социокультурная значимость напитка растет. Что же он такое? В кофе содержится более 1300 различных веществ, правда, не все они изучены наукой. На сегодняшний день выделено несколько групп биохимических соединений, влияющих на работу организма. Мы рассмотрим основные.

От кофе становлюсь счастливее

За тонизирующий эффект кофе отвечает кофеин — самое потребляемое в мире психоактивное вещество. Кофеин стимулирует центральную нервную систему, влияет на нервные клетки в мозге, повышает бодрость и уменьшает усталость. Во многом это достигается за счет блокировки аденозиновых рецепторов.

Как это работает? Аденозин входит в состав ДНК, РНК, аденозин-3-фосфорной кислоты (АТФ), а также играет важную роль в биохимических процессах, в частности, в передаче энергии. Аденозин взаимодействует с аденозиновыми рецепторами. Они находятся почти во всех клетках организма и отвечают за торможение внутриклеточных процессов. Существует четыре вида рецепторов: A1, A2A, A2B, A3.

По сути аденозин — это маркер усталости. Он дает сигналы, когда в клетках не хватает энергии, о пребывании в стрессе, предупреждает о том, что организму нужен отдых: «Мы устали — пора спать». Аденозин накапливается в течение дня. При утомлении и появлении аденозина сердечная мышца начинает работать слабее. Вы, в свою очередь, чувствуете утомление. Но если блокировать аденозиновые рецепторы, то можно на время убрать субъективное ощущение усталости.

Аденозин является агонистом аденозиновых рецепторов — веществом, которое может связываться с рецептором и приводить к определенному эффекту. А вот основные антагонисты аденозиновых рецепторов — это различные психомоторные стимуляторы. Одна из самых распространенных и щадящих форм — кофеин.

Конечно, кофеин сам по себе не несет энергии, но благодаря ему гораздо интенсивнее расходуется запас АТФ в клетках, то есть тех молекул, которые после распада выделяют энергию. Кофеин блокирует аденозиновые рецепторы, чувство усталости пропадает, приходит бодрость, даже приток сил. Просто организм использует запасы АТФ. Во время отдыха АТФ накапливается. Если не восстанавливать эти запасы, а продолжать блокировать аденозиновые рецепторы, со временем наступит истощение организма — вплоть до хронической усталости и нервных расстройств.

Также выяснилось, что кофеин буквально делает людей счастливее — повышает уровень дофамина. Например, согласно гарвардскому исследованию, женщины, которые выпивали от четырех чашек кофе в сутки, оказались подвержены депрессии на 20 процентов меньше, чем те, кто отдавал предпочтение другим напиткам.

От кофе хочу спать

Больше всего споров касательно химического состава кофе было вокруг теобромина — из-за вирусного видео от независимого эксперта. Он в восьми минутах решил развенчать все мифы о кофе, выявив связь между сонливостью и растворимым кофе. По его версии, внутри кофейного зерна находится теобромин, а снаружи — кофеин. И из-за особенностей обработки в зерновом кофе есть оба вещества, а в растворимом только теобромин, от которого, по словам лектора, человека клонит в сон. Эксперт добавил, что растворимый кофе он пьет вечером — чтобы лучше спать.

Его убедительный, на первый взгляд, рассказ легко опровергли. Существует довольно много исследований, подтверждающих, что почти весь теобромин превращается в кофеин еще на этапе созревания зерен. В кофе теобромина меньше всего, в основном он присутствует в какао, а также в небольших количествах в орехах кола и в некоторых видах падубовых. Так что теобромина в кофе почти нет. А кофеин есть и в растворимом варианте напитка, так что усыпляющий эффект кофе не доказан.

Почему тогда хочется спать? Как сказано выше, кофе не дает энергии, а лишь помогает вам воспользоваться вашими же ресурсами, которые, разумеется, не бесконечны. Кроме того, через какое-то время снижается восприимчивость организма к кофеину, мозг создает дополнительные аденозиновые рецепторы. Так что это не кофе плохой, просто ваши рецепторы стали менее чувствительными к кофеину.

Сколько можно пить

Рекомендуемая норма кофеина — не более 400 миллиграмм в день. Количество кофеина в чашке кофе зависит от нескольких факторов, в том числе от температуры воды, времени и способа приготовления (заваренный, фильтрованный, эспрессо или растворимый).

Согласно исследованиям корейских ученых, в зависимости от способа приготовления содержание кофеина в чашке кофе варьируется.

• Больше всего кофеина содержится в эспрессо – порция 30 миллилитров. Там от 60 до 100 миллиграмм кофеина. При приготовлении эспрессо используют зерна мелкого помола. За счет этого экстракция кофе при контакте с водой значительно ускоряется.
• Чашка сваренного кофе (100 миллилитров) содержит 70–110 миллиграмм кофеина. Чем выше температура и чем больше времени напиток готовится, тем больше кофеина извлекается.
• Фильтрованный кофе (250 миллилитров), как правило, содержит 100–173 миллиграмма кофеина. Австралийские исследования показали, что меньше всего кофеина экстрагируют пуровер и френч-пресс.
• Колд-брю — кофе, заваренный холодным способом (не путать с кофе со льдом). Он настаивается в течение 8–24 часов при комнатной температуре или в холодильнике. Согласно исследованию канадских ученых, 12 унций такого кофе (примерно 355 миллилитров) может содержать от 153 до 238 миллиграмм кофеина.
• Растворимый кофе обычно содержит меньше кофеина, чем сваренный и фильтрованный. В стандартной порции растворимого кофе (200 миллилитров) примерно 40–65 миллиграмм кофеина.

Стоит также учитывать и сорт кофе. Согласно исследованию 2016 года, опубликованному в журнале European Food Research and Technology, среднее содержание кофеина в робусте примерно в два раза выше, чем в арабике. Ученые обнаружили, что на один килограмм сухого кофе зерна арабики содержат 34,1–38,5 грамм кофеина, а зерна робусты — 68,6–81,6 грамм кофеина.

Неделя без кофе. Что происходит?

Мы решили провести в редакции эксперимент: лишить себя кофе на неделю. Как (не)легко нашим коллегам дались эти семь дней?

Мы выбрали четырех добровольцев, средний возраст 25–30 лет. Обычно каждый из них за день выпивает по две–пять чашек кофе. Большинство предпочитают молотый кофе (у нас кофе-friendly редакция с кофемашиной и френч-прессом, а теперь еще и запасом зерен от Torrefacto).

Наша задача — узнать, как скоро после отказа от кофе будут заметны проявления абстинентного синдрома. То есть появление головной боли, усталости, сонливости, раздражительности, возникающих у некоторых людей после сокращения дозы кофеина.

Как показал эксперимент, эти симптомы проявляются в первый–второй день. Пика абстинентный синдром от отказа от кофе достигает на четвертый–пятый день.

Большинство респондентов не отметили появление усталости после пробуждения, зато честно признались в желании прилечь и поспать посреди рабочего дня. Также значительно снизилась продуктивность.

Кроме того, участники эксперимента не заметили за собой чувства тревожности или появление раздражительности. Но обнаружили, что количество блужданий на кухню за едой значительно увеличилось.

Почему это нормально

После отказа от кофеина в течение 12–24 часов возникают симптомы абстиненции: усталость, беспокойство, трудности с концентрацией, сонливость. Через несколько дней эти симптомы проходят.

Например, головная боль связана с тем, что потребление кофеина сужает кровеносные сосуды в мозге и замедляет кровоток. Когда кофеин прекращает поступать, кровеносные сосуды открываются и резко увеличивают приток крови к мозгу.

Кстати, можно предотвратить неприятные последствия: снижать количество кофе постепенно, пить больше воды и больше спать, заниматься спортом по утрам.

Против свободных радикалов

Кофе богат антиоксидантами: к ним относятся, прежде всего, фенольные кислоты. Например, хлорогеновая кислота (не имеет ничего общего с хлором). Больше всего ее содержит кофе легкой и средней степени обжарки. Хлорогеновая кислота обладает слабым психостимулирующим эффектом, примерно в одну треть от силы кофеина. Опосредованно (через выработку гормонов и активацию рецепторов) может повышать кровяное давление, снижать тревогу и ускорять сжигание жира. Согласно исследованиям китайских ученых, опубликованным в Nature Communications, это происходит за счет стимулирования расхода энергии на обмен веществ и подавления аппетита.

Более того, антиоксиданты влияют на процессы окисления в организме, борются со свободными радикалами (агрессивными молекулами), тем самым предотвращая различные заболевания. Свободные радикалы (за счет свободного электрона) соединяются с частицами клеток, ДНК или белками, повреждают их, влияют на изменения структуры клеток ДНК.

Способность кофе бороться со свободными радикалами за счет наличия антиоксидантов подтверждена австралийскими и корейскими исследованиями. Эффект от одной чашки кофе приравнен к 590 миллиграмм витамина С. Для многих людей кофе — чуть ли не основной источник антиоксидантов.

Однако хлорогеновая и другие кислоты в кофе могут навредить людям, склонным к желудочно-кишечным заболеваниям. Например, вызвать кислотный рефлюкс, язву желудка или синдром раздраженного кишечника. Кроме того, кофе не рекомендован людям с сердечными заболеваниями и беременным женщинам.

Польза кофе зависит и от способа его приготовления: в кофе, заваренном традиционными горячими способами (с помощью горячей воды), активность антиоксидантов выше, чем в колд-брю (заваренном холодным способом). Как отмечается в статье, опубликованной в Scientific Reports, кислотность у холодного и горячего напитка примерно одинаковая, так что, вероятнее всего, это свойство зависит от температуры воды, используемой для приготовления кофе.

Друг или драг

Содержание витаминов и минералов в кофе меняется в зависимости от сорта, места выращивания, способа обработки и даже применяемых средств защиты урожая.

Напиток богат витаминами группы B, особенно — никотиновой кислотой (витамином B3). Но исследования показали, что кофе не влияет на конечное содержание витаминов в организме: судя по всему, они вымываются с мочой. Также кофе содержит калий, магний, кальций, железо. Но их количество относительно невелико.

Согласно исследованиям, кофеин, один из наиболее изученных биоактивных компонентов кофе, способствует вымыванию кальция из костей (хоть и незначительному), отрицательно влияет на баланс кальция, увеличивая экскрецию кальция, уменьшая его усвоение. Однако исследование, опубликованное в The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, показало, что у людей, употребляющих кофе, плотность костей может быть выше, чем у тех, кто его не пьет.

В состав кофе также входит тригонеллин — алкалоид, который обладает антидиабетическим, нейропротекторным и антибактериальным действием. Его относительно много в арабике, меньше в робусте и почти нет в либерике.

Кафестол — по мнению датских ученых, может улучшать секрецию инсулина. Механизм его действия похож на антидиабетические препараты. Опыты на крысах и дрозофилах показали антиканцерогенные и нейропротекторные свойства вещества.

Меланоидины — отвечают за коричневый цвет зерен и текстуру напитка. Имеют пробиотическую функцию и помогают росту полезных кишечных бактерий.

В кофе содержится огромное количество необходимых нам питательных веществ. Углеводы придают вязкость и нотку сладости, за которую отвечают глюкоза и фруктоза. Углеводные соединения составляют до 60 процентов от массы зеленых кофейных зерен. Но в процессе обжарки большинство из них разлагаются.

Липиды формируют текстуру сваренного кофе. Это органические соединения, которые включают в себя жиры и жироподобные вещества. Они не увеличивают калорийность кофе, так как либо теряются при фильтрации напитка, либо остаются в осадке. Кроме того, ученые из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн провели исследование и обнаружили, что кофеин снижает уровень накопления липидов в жировых клетках, и, как следствие, помогает контролировать увеличение веса.

Протеины/белки, которые состоят из аминокислот.

Максимальное содержание питательных веществ в кофе составляет:

• Белки: не более 0,1 грамма.
• Жиры: не более 0,6 грамма.
• Углеводы (включая сахара): не более 0,1 грамма.

Зачастую количество углеводов близко к нулю.

Из всего вышесказанного выходит, что в целом кофе положительно влияет на организм, но при умеренном употреблении (и не стоит забывать про ограничения и противопоказания). Этот напиток улучшает память, поднимает настроение и улучшает общие когнитивные функции. Так что кофе — тот редкий случай сочетания приятного с полезным.