Na pytanie z czym kojarzy nam się kofeina, zapewne większość z nas odpowie, że z kawą. I bardzo dobrze, bo to właśnie ona jest głównym źródłem kofeiny. Zaraz po wodzie, jest najczęściej spożywanym napojem na świecie i śmiało możemy stwierdzić, że bardziej lubianym ze względu na doznania zmysłowe jakich nam dostarcza. Niepowtarzalny aromat sprawia, że już prawie od 500 lat zajmuje bardzo ważne miejsce w naszych kuchniach. Mówi się, że kofeina była nieświadomie spożywana przez ludzi już w 2737 r.p.n.e. kiedy to cesarz Chin, Shen Nung gotował w wodzie liście ze swojego ogrodu, tworząc w ten sposób napój o bardzo przyjemnym, mocnym aromacie.
Kawę pijemy nie tylko, aby delektować się jej smakiem, ale też by skorzystać z jej właściwości pobudzających, za które jest odpowiedzialna właśnie kofeina. Zazwyczaj sięgamy po nią po nieprzespanej nocy, przy spadku energii czy braku motywacji do działania.
Jednak kofeina ma dużo szersze zastosowanie i dzięki bardzo dużej ilości badań wiemy o niej już całkiem dużo. Czym tak naprawdę jest kofeina i w czym oprócz zmęczenia może nam pomóc?
Charakterystyka ogólna
Kofeina jest to potoczna nazwa dla 1,3,7‑trimetyloksantyny, naturalnie występującego alkaloidu (zasadowego związku chemicznego), głównie pochodzenia roślinnego. Należy ona do grupy ksenobiotyków- związków obcych ludzkiemu organizmowi, których nie potrafi wytworzyć, wykazujących pewną aktywność biologiczną. Kofeina jest wchłaniana w jelicie cienkim, gdzie zachodzi jej praktycznie całkowita absorpcja. Dzięki temu w ciągu godziny następuje podwyższenie jej poziomu w krwiobiegu. Działanie kofeiny na ludzki organizm charakteryzuje się najczęściej poprawą koncentracji, poprawą czujności i nastroju, lepszą wydajnością ćwiczeń czy skróceniem czasu reakcji.
Kofeina:
- zwiększa wydolność fizyczną organizmu
- poprawia koncentrację
- bierze udział w skróceniu czasu reakcji
- redukuje zmęczenie i senność
- przyspiesza metabolizm
Dzienne bezpieczne spożycie dla osób dorosłych
Z każdym rokiem rośnie ilość badań z wykorzystaniem kofeiny, pokazujących, iż spożywana w odpowiednich ilościach jest całkowicie bezpieczna dla naszego organizmu.
Zgodnie z danymi opublikowanymi przez EFSA, dzienne bezpieczne spożycie kofeiny dla przez osobę dorosłą wynosi 400 mg, natomiast jednorazowa bezpieczna ilość dla osoby dorosłej oscyluje na poziomie 3 mg/kg masy ciała.
W poszukiwaniu kofeiny, czyli gdzie ją znajdziemy?
Kofeina jest dość rozpowszechnionym alkaloidem, ponieważ występuje zarówno w liściach, jak i owocach ponad 60 roślin. Nie wszędzie występuje w tak samo znaczących ilościach, dlatego mówiąc o głównych źródłach tego związku najczęściej wymieniamy:
- palone ziarna kawy (np. Coffea arabica i Coffea robusta)
- liście herbaty (Camelia siniensis)
- orzechy kola (Cola acuminate)
- ziarna kakaowca (Theobroma cacao)
- yerba mate (Ilex paraguariensis)
- jagody guarany (Paullinia cupana)
Najczęściej kofeina jest spożywana z kawą i herbatą, natomiast w ostatnich latach coraz mocniej rozwija się rynek niealkoholowych napojów kofeinowych, takich jak napoje energetyzujące czy napoje funkcjonalne dla sportowców. Kofeinę znajdziemy też w kakao i czekoladzie.
Ciekawostka
Czy pijąc napój zawierający kofeinę mamy świadomość ile faktycznie dostarczamy jej do swojego organizmu?
Zawartość kofeiny w wybranych napojach:
- filiżanka kawy gatunku Robusta: ok. 330 mg
- filiżanka kawy Arabica: ok. 175‑185 mg
- filiżanka etiopskiej kawy mokka: ok. 160 mg
- espresso (50 ml): ok. 107 mg
- szklanka kawy rozpuszczalnej: ok. 60 mg
- 150 ml herbaty parzonej przez 3 minuty: ok.20‑46 mg
Jedna filiżanka kawy Robusta zawiera ok. 330 mg kofeiny, czyli nieco poniżej dziennej bezpiecznej porcji kofeiny dla osoby dorosłej. Bardzo ważne jest, aby sprawdzać jaki gatunek kawy pijemy i kontrolować ilość spożywanej kofeiny.
Jak działa kofeina?
Metabolizm kofeiny zachodzi głównie w wątrobie, gdzie zostaje przekształcona do kwasu 1,3,7‑trimetylo moczowego. Metabolizm kofeiny jest regulowany przez geny CYP1A2, CYP2E1, CYP2C8/9. W momencie podwyższonej ekspresji tych genów następuje rozkład kofeiny do paraksantyny (psychostymulant ośrodkowego układu nerwowego), teobrominy (związek chemiczny z grupy alkaloidów) oraz teofiliny (związek chemiczny z grupy alkaloidów). Kofeina oddziałuje na receptory adenozynowe, przez co już jej niskie stężenia blokują receptory adenozyny A1, A2A. Wpływa to bezpośrednio na poziom neuroprzekaźników znajdujących się w mózgu. (1)
Receptory A1 są zlokalizowane we wszystkich częściach mózgu, a w największej ilości w hipokampie, korze mózgowej i móżdżku. Receptory A2a natomiast znajdują się w obszarach mózgu bogatych w dopaminę (2). Dlatego w momencie gdy kofeina połączy się z tymi receptorami, utworzona zostaje blokada adenozyny, której zablokowanie w neuronach powoduje zatrzymanie działania promującego sen, co skutkuje przyspieszeniem neuronów, a nie ich spowolnieniem. Ten złożony mechanizm wyjaśnia pobudzające działanie kofeiny (3).
Poparte nauką
Istnieje szereg badań naukowych dla kofeiny, oto niektóre z nich:
- Mózg i układ nerwowyUdokumentowano, że kofeina zwiększa czujność i zmniejsza zmęczenie.Źródło:
Smith A.Effects of caffeine on human behavior. Food Chem Toxicol. 2002.
- Mózg i układ nerwowyTo badanie potwierdza, że kofeina aktywuje neurony noradrenaliny i wydaje się wpływać na miejscowe uwalnianie dopaminy.Źródło:
Nehlig A, Daval JL, Debry G.Caffeine and the central nervous system: mechanisms of action, biochemical, metabolic and psychostimulant effects. Brain Res Brain Res Rev. 1992.
- Kondycja organizmuU badanych zauważono, że umiarkowana dawka kofeiny spowodowała większe uniesienie całkowitego ciężaru przy wyciskaniu klatki piersiowej, uzyskaną podczas testu u sportowców wyczynowych.Źródło:
Woolf K, Bidwell WK, Carlson AG.The effect of caffeine as an ergogenic aid in anaerobic exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2008.
- MetabolizmBadania wskazują, że kofeina / kawa stymulują tempo metabolizmu zarówno u osób z grupy kontrolnej, jak i osób otyłych.Źródło:
Acheson KJ, Zahorska‑Markiewicz B, Pittet P, Anantharaman K, Jéquier E.Caffeine and coffee: their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal weight and obese individuals. Am J Clin Nutr. 1980