Cykl Pro & Contra: Kawa – fakty czarno na białym

Jak picie kawy wpływa na zdrowie? Poznaj działanie kofeiny i kwasu chlorogenowego

MITODIETA na wynos

Biotyna - witaminie B7 przypisuje się zdolność zapobiegania wypadaniu włosów oraz przedwczesnemu siwieniu. Objawem niedobory biotyny u niemowląt jest koszmar wielu mam czyli ciemieniucha, a u osób dorosłych – łojotokowe zapalenie skóry.
Kawa nie zadaje głupich pytań. Kawa rozumie.
zasłyszane

Kawa to po wodzie najczęściej spożywany napój świata, który przywędrował do nas w XVI wieku ze Środkowego Wschodu, a który nazywano wówczas „winem Arabów” [1]. Samo odkrycie kawy zawdzięczamy jemeńskim kozom, ale to historia, która wykracza poza ramy naszego dzisiejszego artykułu.

Wszystkie omówione tutaj właściwości kawy odnoszą się do czystej kawy, zawierającej kofeinę lub bezkofeinowej. W szczególności pomijam tutaj skutki łączenia kawy z mlekiem (krowim), kawy wzbogacanej sztucznie substancjami aromatyzującymi, sygnalizując jedynie wpływ kombinacji kofeiny oraz cukru, jaki obie substancje synergicznie wywierają na nasz organizm.

Czy kawa jest zdrowa?

Powszechnie, zgodnie z wynikami wielu różnych badań a także studiów epidemiologicznych kawa ma korzystne działanie w stosunku do naszego układu nerwowego (poprawa koncentracji oraz refleksu, przeciwdziałanie demencji), procesów metabolicznych a także funkcjonowania wątroby, jako najistotniejszego narządu z punktu widzenia produkcji energii oraz odtruwania organizmu. I tak na przykład w pewnym długookresowym badaniu, jakim objęto ponad 1400 pacjentów w wieku średnim, którzy spożywali od 3 do 5 filiżanek kawy dziennie, ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera czy też demencji w podeszłym wieku ulegało obniżeniu o około 65% [17].

Ponadto jak się wydaje, kawa wykazuje cenne właściwości antyoksydacyjne, nie tylko ze względu na zawartość polifenoli, lecz również dzięki zdolności podnoszenia poziomu glutationu w organizmie [3]. Kawa to źródło wielu substancji czynnych, które wywierają wpływ na nasze procesy metaboliczne – kofeiny, kwasu kawowego, kwasu kwas chlorogenowego (ang. skrót CGA), trygoneliny (trygonelina to alkaloid, metylowa pochodna kwasu nikotynowego, w procesie palenia z trygoneliny dochodzi do utworzenia witaminy B3. Trygonelina to inhibitor acetylocholinesterazy, przez co substancja ta wspiera nasze funkcje pamięciowe i łagodzi objawy demencji [10]),  diterpenów (cafestolu i kahweolu, substancji o właściwościach przeciwzapalnych) jak również melanoidyny (produktu tak zwanej reakcji Maillarda, do której dochodzi w procesie palenia kawy, o potencjalnych właściwościach chelatujących)[5].

Właściwości i składniki kawy

Poniżej przyjrzymy się prozdrowotnym właściwościom dwóch najważniejszych biochemicznych komponentów, jakie znajdziemy w kawie: kofeinie oraz kwasowi chlorogenowemu:

  1. Kofeina

Kofeina to aktywny składnik roślinny, pochodna metyloksantyny, o właściwościach psychoaktywnych. Jej źródłami są zarówno kawa jak też herbata. Gatunek kawy Coffea arabica (arabica) zawiera mniej kofeiny niż Coffea canephora (Robusta). Mimo, iż kofeina zawarta jest również w herbacie, jej wpływ na nasze zdrowie jest inny, niż m to miejsce w przypadku kawy.

30ml espresso dostarcza nam około 64mg kofeiny, podczas gdy ok. 240ml kawy filtrowanej – w przybliżeniu 95mg kofeiny [7].

Spożywana w umiarkowanych ilościach kofeina wpływa pozytywnie na naszą wydajność fizyczną i umysłową oraz poprawia nastrój, natomiast w nadmiarze może prowadzić do dekoncentracji, nadpobudliwości a nawet stanów lękowych, nadciśnienia oraz zbyt szybkiego rytmu pracy serca.

W skrócie: korzyści związane z konsumpcją kofeiny:
  • Wspiera naszą wydajność fizyczną
  • Pomaga złagodzić ból, w tym bóle głowy oraz migrenę
  • Pomaga chronić wątrobę (dzięki zdolności podnoszenia poziomu glutationu w organizmie)
  • Przyczynia się do profilaktyki choroby Parkinsona oraz Alzheimera
  • Może wspomagać utratę wagi i odchudzanie, a przez to:
  • …zapobiegać cukrzycy oraz zespołowi metabolicznemu (uwaga: dotyczy kawy bez cukru i mleka!)
Jednak kofeina ma również swoje „ciemne“ strony:
  • Jej spożycie może prowadzić do efektu tolerancji oraz uzależnienia
  • Zaprzestanie picia kawy z kofeiną może wiązać się z nieprzyjemnym „efektem odstawienia“
  • U niektórych osób (grupa ryzyka: osoby z mutacją w genie CYP1A2, patrz też niżej) może sprzyjać bezsenności i powodować nadmierne pobudzenie
  • Może nadmiernie podnosić ciśnienie krwi
Co jeszcze warto wiedzieć o kofeinie?
  • Przeciętny okres połowicznego rozkładu kofeiny w organizmie człowieka wynosi 5 godzin, jednak w zależności od statusu enzymu, który odpowiada za rozkład kofeiny oraz od innych czynników (ciąża, palenie papierosów), wartość ta może ulegać modyfikacji i wynosić od 2 do nawet 9,5 godzin [4].
  • Najwyższe stężenie kofeiny we krwi obserwujemy w około od 15 do 120 minut od spożycia kawy
  • Palenie papierosów przyspiesza metabolizm kawy, podczas gdy doustne środki antykoncepcyjne spowalniają jej rozkład
  • Kofeina ulega zmetabolizowaniu w wątrobie, za pośrednictwem jednego z enzymów oksydazy cytochromowej P450 (a konkretniej: CYP1A2) do trzech dimetyloksantyn, które znamy m. in. z herbaty oraz kakao. Są nimi:
    • Paraksantyna – która nasila lipolizę i podnosi poziom wolnych kwasów tłuszczowych we krwi
    • Teobromina – która rozszerza naczynia krwionośne i działa moczopędnie, jej głównym źródłem jest kakao i ciemna czekolada
    • Teofilina – która rozkurcza mięśnie oskrzeli.

Następnie każda z wymienionych wyżej substancji ulega dalszemu przetworzeniu i wydaleniu wraz z moczem.

  • Dobowa dobrze tolerowana dawka kofeiny zależy od sprawności wątroby, diety, statusu genu CYP1A2 oraz stresu i wysiłku fizycznego. Umiarkowane dawki kofeiny (220-360mg) skutecznie podnosiły wydajność organizmu, podczas gdy dawka rzędu 100-600mg może wspomagać sprawność umysłową [14].
  • Spożycie większych ilości niż około 250 mg kofeiny na dobę może wywoływać u nas reakcje podobne do stanów lękowych [11].

Działanie kofeiny

  • Kofeina to naturalny inhibitor adenozyny

Ze względu na swoje strukturalne podobieństwo do adenozyny, kofeina może blokować receptory adenozyny – przede wszystkim typu A1, co dodatkowo aktywuje nasz układ współczulny i stymuluje reakcję walcz albo uciekaj (ang. fight or flight). Blokada receptorów A1 wyjaśnia również, dlaczego u niektórych osób spożywanie kawy powoduje kołatanie serca. Jednocześnie blokada receptorów adenozyny hamuje reabsorpcję sodu w nerkach, przez co spożycie kofeiny rzędu 6mg na kilogram masy ciała (czyli u osoby ważącej 60 kilogramów dawka graniczna to 360mg, czyli tyle ile dostarcza nam niecałych 6 filiżanek espresso) może mieć w naszym organizmie działanie diuretyczne [15]. Zauważ jednocześnie, że ilość kofeiny, która wpływa na nas moczopędnie jest stosunkowo wysoka.

  • Kofeina to naturalny inhibitor fosfodiestrazy PDE

Kofeina posiada zdolność wiązania się z receptorami fosfodiestrazy (enzym PDE), blokując przez to działanie tego enzymu w organizmie. W wyniku tego zahamowaniu ulega rozkład innej, niezwykle ważnej substancji przekaźnikowej – cAMP, tak zwanego sygnalizatora głodu, który odpowiada m. in. za otwieranie kanałów wapniowych Ca+2, rozszerzenie naczyń krwionośnych a także nasilenie procesów spalania tłuszczu oraz produkcji ATP.

To właśnie tej właściwości kofeiny przypisuje się decydującą rolę w efekcie, jaki wywiera na nasz organizm konsumpcja kofeinowej kawy z cukrem:

W ramach pewnego badania z 2003 roku okazało się, że poziom glukozy oraz insuliny we krwi wzrasta o wiele bardziej po spożyciu słodzonej kawy z kofeiną niż po spożyciu tej samej ilości identycznie posłodzonej kawy bez kofeiny. Jak się wydaje, zawarta w kawie kofeina może zaburzać naszą tolerancję na glukozę [15]. Z tego względu osoby, które cierpią z powodu insulinooporności, cukrzycy czy też zespołu metabolicznego nie tylko powinny unikać cukru w ogóle, ale przede wszystkim powinny zrezygnować z łączenia cukru z kofeiną (w tym napojów typu red-bull czy deserów w rodzaju tiramisu).

2. Kwas chlorogenowy

Kwas chlorogenowy to naturalny fitoskładnik z grupy polifenoli, znajdziemy go nie tylko w kawie, lecz również w niektórych owocach (jabłkach, gruszkach, truskawkach, pomidorach) oraz ziemniakach. Najbogatszym źródłem kwasu chlorogenowego jest zielona kawa.

Działanie kwasu chlorogenowego w organizmie człowieka polega głównie na blokowaniu działania enzymu alfa-glukozydaza, który odpowiada za rozkład węglowodanów, przez co spowalnia wydzielanie glukozy we krwi po posiłku i może zapobiegać cukrzycy [12].

Ponadto kwas chlorogenowy:

  • Wykazuje łagodne działanie stymulujące, o sile około 1/3 działania kofeiny
  • Produktami rozkładu tego kwasu jest kwas kawowy oraz kwas m-kumarynowy
  • Zawartość kofeiny w kawie nie jest skorelowana z zawartością kwasu chlorogenowego [6], dlatego sięgając po kawę bezkofeinową, nie rezygnujesz z dobroczynnego wpływu kwasu chlorogenowego na organizm
  • Kwas chlorogenowy aktywuje receptor GABA, poprawiając nam w ten sposób humor oraz odprężając [15]
  • Wykazuje działanie insulinogenne poprzez podnoszenie poziomu glukagonopodobnego peptydu 1 GLP1, obniżając jednocześnie poziom glukozy we krwi
  • Aktywuje czynnik transkrypcji PPAR-alfa, który stymuluje mitochondrialną beta-oksydację kwasów tłuszczowych, innymi słowy, sprzyja spalaniu tłuszczu
  • W badaniach kwas chlorogenowy obniżał poziom „złego“ cholesterolu LDL oraz trójglicerydów [16]
  • Hamuje działanie enzymu acetylocholinoesterazy, co pozwala na oszczędzanie mózgowej acetylocholiny, a tym samym wspiera nasze funkcje poznawcze oraz pamięciowe

UWAGA: Kwas chlorogenowy jest inhibitorem enzymu reduktaza HMG-CoA, który uczestniczy w syntezie cholesterolu. Blokujące działanie kwasu chlorogenowego znacznie przewyższa działanie symwastatyny [16]. Niestety skutkiem ubocznym wspomnianej właściwości jest jednoczesne upośledzenie syntezy koenzymu Q10 [18], dlatego osoby, które wypijają duże ilości kawy powinny koniecznie rozważyć suplementację koenzymu Q10 tak, aby zapobiec ewentualnej wtórnej mitochondriopatii.

Szybko, łatwo i przyjemnie czyli kawa rozpuszczalna

Prototyp kawy instant (czy też rozpuszczalnej) został wyprodukowany w 1938 roku w Szwajcarii, według ówczesnej receptury, proszek składał się w 50% z kawy i 50% z syropu kukurydzianego w postaci stałej. Sprzedaż pierwszej 100% kawy rozpuszczalnej rozpoczęto dopiero w latach 50.XX wieku [2]. Kawa instant to nic innego jak suszony ekstrakt z palonej, a następnie zmielonej kawy, który z łatwością rozpuszcza się zarówno w zimnej jak też w gorącej wodzie.

Kawa Dalgona – „Corona-coffee“

Przepis na kawę, która doczekała się już statusu kultowej czyli kawę Dalgona z Południowej Korei, Dalgona podbiła serca milionów ludzi na całym świecie wiosną 2020 roku, w okresie ścisłej kwarantanny związanej z pandemią Corony.

Przygotuj:

  • 4 czubate łyżeczki kawy rozpuszczalnej (może być bezkofeinowa)
  • 4 łyżeczki gorącej wody
  • 4 łyżeczki brązowego cukru trzcinowego – ew. ksylitolu, możesz zmieniać ilość, ale uważaj przy tym, żeby proporcje pozostawały w ilości 1:1:1,
  • 200ml mleka – ciepłego lub zimnego, opcjonalnie: kostki lodu

Wykonanie: w dużym kubku lub dość głębokiej miseczce ubij trzepaczką do piany kawę z gorącą wodą i cukrem trzcinowym/ksylitolem na gęstą, kremową masę. Ubijanie zajmuje przynajmniej 5 minut, bądź cierpliwy! Do kubka lub szklanki wlej mleko, następnie ostrożnie (najlepiej silikonową szpatułką) wyłóż na nie kawową piankę, opcjonalnie dodaj kostki lodu lub posyp cynamonem, kardamonem lub kakao.

Wariant:

Poniższa wersja to pyszna, lekko kremowa pianka, na dodatek bez cukru! (Do wykonania potrzebna będzie spieniarka do mleka):

Do pojemnika spieniarki wlej tyle mleka ile dopuszcza producent (najlepiej 1,5% lub migdałowego), po czym wsyp 2 łyżeczki kawy instant. Spieniaj zgodnie z zaleceniami producenta. Przełóż do filiżanki, jeżeli chcesz, posyp cynamonem, kardamonem lub kakaoJ.

Uwaga: dodatek miodu sprawi, że pianka błyskawicznie opadnie.

Kawa rozpuszczalna może być dobrą opcją dla osób, które chcą ograniczyć spożycie kofeiny, lecz nie chcą sięgać po kawę bezkofeinową. Jednocześnie jak się wydaje, kawa pozbawiona kofeiny pozytywnie wpływa na funkcje wątroby, m. in. poprzez zdolność obniżania ważnego markera stanów zapalnych wątroby jakim jest fetuina A [22] oraz pozwala korzystać nam ze wszystkich pozytywnych właściwości kwasu chlorogenowego.

Oczywiście, podobnie jak w przypadku tradycyjnej kawy, konsumowana w nadmiernych ilościach, kawa rozpuszczalna może przynosić nam więcej szkody niż pożytku (por. sekcja „Ciemna strona czarnej kawy“)

Jak to jest z tym akrylamidem

Akrylamid to substancja chemiczna, która wydziela się pod wpływem działania wysokich temperatur na węglowodany, w tym w procesie palenia kawy. Akrylamidowi przypisuje się działanie neurotoksyczne oraz kancerogenne. W porównaniu z tradycyjną kawą, kawa instant może zawierać nawet dwukrotnie więcej tej potencjalnie szkodliwej substancji, natomiast w badaniach, jakie przeprowadzono nad akrylamidem z kawy rozpuszczalnej okazało się, iż zawarte w niej ilości tego związku są dla człowieka zupełnie bezpieczne, przy założeniu umiarkowanego spożycia kawy [13].

Innymi słowy: umiarkowane spożycie kawy rozpuszczalnej dobrej jakości (najlepiej bio), rzędu 1-2 filiżanek dziennie jest bezpieczne z punktu widzenia zawartości akrylamidu. Warto zauważyć, że w badaniach stwierdzona zawartość akrylamidu w zbożowych substytutach kawy była prawie trzykrotnie wyższa od stężenia tej substancji w kawie rozpuszczalnej [24].

Na zakończenie pozostaje nam wyjaśnić jeszcze dwa zagadnienia:

  • Czy picie kawy odwadnia?

W świetle dostępnych wyników badań wydaje się, że wprawdzie dobowe spożycie kofeiny rzędu 250-300mg może mieć działanie diuretyczne, zwłaszcza u tych osób, które rzadko sięgają po kubek czy filiżankę czarnego napoju, to jedna czy dwie porcje kawy dziennie nie powodują u nas nadmiernej utraty płynów ustrojowych [19]. Co więcej, obecnie uważa się, iż espresso & Co. można uwzględniać w dobowym bilansie konsumpcji płynów, podobnie jak ma to miejsce w przypadku wody, soków, herbaty a nawet zup czy smoothie [20].

  • Czy kawa powoduje utratę składników mineralnych w organizmie?

Jak się wydaje, stwierdzenie „kawa wypłukuje magnez“ jest o tyle prawdziwe, że spożywanie kawy kofeinowej faktycznie wydaje się zmniejszać ilość jonów metali w różnych narządach, w tym w sercu [21]. Obserwacja ta dotyczy w szczególności cynku oraz wapnia (przypomnijmy, kawa otwiera kanały wapniowe). Co ciekawe, niektóre badania naukowe wskazują na istnienie pozytywnej zależności między regularną konsumpcją kawy a spadkiem ryzyka osteoporozy [22], [23]. Z jednej strony ziarno kawy dostarcza nam bardzo niewielkich ilości magnezu oraz potasu, z drugiej – dla utrzymania prawidłowego statusu tych pierwiastków w organizmie autorzy zalecają ograniczenie spożycia m. in. kawy oraz alkoholu [24]. Bez wątpienia, ze względu na obserwowany w badaniach spadek poziomu magnezu w organizmie, który towarzyszył konsumpcji kawy (potencjalne przyczyny tego zjawiska to: zahamowanie absorpcji magnezu/cynku w jelicie; zwiększone wydalanie elektrolitów wraz z moczem; zdolność wiązania metali przez polifenole) – regularnemu spożyciu kawy powinna towarzyszyć suplementacja biologicznie aktywnych form wspomnianych przed chwilą pierwiastków [25], [26].

Podsumowanie:

Duże przekrojowe badanie, które zostało przeprowadzone w 2017 roku na podstawie rezultatów łącznie 67 różnych badań wykazało, iż [8]:

Generalnie umiarkowane spożywanie kawy (do trzech-czterech filiżanek dziennie) jest bezpieczne i ogólnie rzecz biorąc wiąże się z redukcją ryzyka wielu różnych chorób, przynosząc nam więcej korzyści niż ewentualnych szkód.

Co ciekawe, zgodnie z wynikami innej metaanalizy, spożywanie kawy przez osoby, które nigdy nie paliły papierosów jednoznacznie zmniejsza ryzyko przedwczesnego zgonu. Natomiast wpływ konsumpcji kawy u osób palących, szczególnie wśród mężczyzn nie jest jednoznaczny [9].

Z punktu widzenia medycyny mitochondrialnej, z uwagi na ryzyko deplecji koenzymu Q10 (zob. kwas chlorogenowy) regularnemu spożywaniu dużych ilości kawy powinna towarzyszyć suplementacja koenzymem Q10, zwłaszcza w przypadku osób, które cierpią z powodu mitochondriopatii.

Osoby regularnie spożywające kawę powinny zwrócić uwagę na zapewnienie organizmowi dietetycznych źródeł magnezu, cynku oraz potasu, a w razie potrzeby – sięgnąć po biologicznie aktywne suplementy diety.

Pacjenci, którzy cierpią z powodu insulinooporności, cukrzycy czy też zespołu metabolicznego nie powinni sięgać po słodzoną kawę kofeinową ani inne słodzone produkty spożywcze zawierające kofeinę.

Kawa bez cukru jest o wiele zdrowsza niż kawa słodzona ze względu na negatywny synergiczny efekt wpływu kofeiny oraz cukru na procesy metaboliczne oraz glikemię.

Na dzisiaj to tyle. Do zobaczenia w kuchni przy kawiarce!

1. https://www.historyextra.com/period/medieval/history-coffee-facts-discovery-use-drink-social-revolution/

2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507020/

3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27483219/

4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK223808/

5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24671262/

6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6526205/

7. https://www.mayoclinic.org/healthy-lifestyle/nutrition-and-healthy-eating/in-depth/caffeine/art-20049372

8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5696634/

9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6949275/

10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19576740/

11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12150361/

12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21977912/

13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19723199/

14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK223795/

15. https://academic.oup.com/ajcn/article/78/4/728/4690021

16. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3766985/

17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20182054/

18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15705257/

19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26702122/

20. https://time.com/5192272/coffee-tea-dehydrating/

21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1408471/

22. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3180352/

23. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4658988/

24. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6316205/

25. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6163803/#B50-nutrients-10-01202

26. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5652077/

27. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24325083/