Научные факты о кофе. Как кофеин влияет на организм и почему люди становятся кофеманами

В издательстве «Манн, Иванов и Фербер» вышла книга «Что мы знаем (и не знаем) о еде. Научные факты, которые перевернут ваши представления о питании» нутрициолога Марии Кардаковой и биолога Анчи Барановой. Авторы рассказывают, из каких компонентов состоят популярные продукты, как разные диеты влияют на здоровье и качество жизни, а также дают научно обоснованные рекомендации по персональному подбору здорового питания. Публикуем фрагмент из главы, посвященной кофе.

Триметилксантин — производное пуриновых нуклеотидов (да-да, кофеин в чем-то близок к одному из компонентов ДНК!), «деци» — это 100 мг (0,1 г), а диурез — выделение мочи. Разберемся по порядку.

По своим фармакологическим свойствам кофеин относится к психостимуляторам — группе психотропных препаратов, повышающих умственную и физическую работоспособность и улучшающих способность к восприятию внешних раздражителей (обостряют зрение, слух и др., ускоряют ответные реакции). Эти препараты повышают настроение, снимают усталость, взбадривают и временно снижают потребность во сне.

Казалось бы, отличная штука! Да вот беда: к той же группе, кроме кофеина, относятся и другие вещества, вызывающие сильнейшее привыкание. Конечно, кофеин не так силен, но все же об этом следует помнить.

Чтобы узнать, есть ли у вас зависимость от кофеина, нужно на какое-то время отказаться от кофе и других кофеинсодержащих напитков. При наличии зависимости появятся такие симптомы, как ухудшение настроения, головная боль, сонливость и раздражительность. Помните: привыкание к кофе приводит к снижению пробуждающих эффектов от этого напитка, поэтому вам требуется все большая доза. Чем больше доза, тем сильнее зависимость и тем труднее отказаться от кофе.

В малых дозах (чашечка или две) кофеин оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему: ускоряется сердцебиение, поднимается кровяное давление, за счет высвобождения дофамина примерно на сорок минут слегка улучшается настроение. Но через три-шесть часов действие кофеина проходит: мы становимся вялыми, трудоспособность снижается, накапливается усталость…

Частое употребление кофеина в больших дозах — более 1 г в день — вызывает истощение ресурсов нервной системы, а в дозах от 10 г и выше (от восьмидесяти до ста чашек кофе за ограниченный промежуток времени (примерно сутки) — смерть.

Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) установило, что ежедневная доза кофеина для взрослых не должна превышать 400 мг в день. Российские регулирующие органы более строги и предписывают, что в сутки следует потреблять не более 150–300 мг кофеина. В среднем выходит никак не больше трех чашечек кофе или раза в два больше чая. При выходе за эти пределы могут появиться симптомы передозировки: сердцебиение, общее возбуждение, бессонница.

В клетках под действием кофеина накапливается циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), который помогает худеть, мобилизуя запасенный нами жир, что позволяет организму растянуть запасы гликогена на более долгое время, а значит, увеличить продолжительность тренировки или отложить поход к холодильнику. В результате мы теряем в весе немного больше, чем в отсутствие кофеиновой стимуляции.

Но это еще не все. Помните, мы вскользь отметили, что кофеин похож на один из компонентов ДНК? Этот компонент называется аденозин — и он составляет основу одного из четырех нуклеотидов, обозначенного буквой «А». Аденозин связывается со специфическими пуриновыми, или аденозиновыми, рецепторами и затормаживает мозговую деятельность. Так вот, наш друг кофеин настолько похож на аденозин, что прицепляется к тем же рецепторам и блокирует насиженные им места. Тормозу не за что зацепиться, и замещение аденозина кофеином приводит к пробуждению центральной нервной системы.

Однако мозг — от природы ленивый орган, его так просто не обманешь. У кофеманов на клетках появляются новые, дополнительные рецепторы для аденозина, и действие кофеина постепенно сходит на нет. А если кофемашина неожиданно поломалась, аденозин, которому теперь не с кем конкурировать, в мозге кофемана занимает все доступные рецепторы, в том числе дополнительные, и сильно тормозит его. В результате кофеман чувствует утомление, сонливость, депрессию — или «кофейную ломку», к счастью, не такую опасную, как при употреблении психотропных препаратов. Да и проходит она довольно быстро, за несколько дней. Число рецепторов для аденозина постепенно опять снижается до нормы, и организм снова готов ответить на кофейную стимуляцию.

Кофеин, исчезни!

Как и другие вещества с лекарствоподобным действием, чужеродные для нашего организма, кофеин метаболизируется ферментами печени, называемыми цитохромами и часто сокращаемыми до CYP. У людей встречаются разные варианты этих ферментов — «быстрые», «медленные» и «обычные». Как и любой другой ген, каждый CYP представлен в наших клетках в двух экземплярах: от папы и от мамы. Таким образом, для нестандартных цитохромов возможны три варианта — «быстрый/быстрый», «медленный/медленный» и комбинация «быстрый/медленный», которая в среднем дает стандартный метаболизм. Гораздо чаще встречаются комбинации «медленный/стандартный», «быстрый/стандартный» и, конечно, «стандартный/стандартный». За метаболизм кофеина отвечает цитохром CYP1A2 — говоря по-простому, этот фермент выводит кофеин, расщепляя его до неактивных производных.

Так вот, активность CYP1A2 у людей может различаться в 10–200 раз. Люди с комбинацией CYP1A2-генов «медленный/медленный» удерживают кофеин в организме долго-предолго, и им никак нельзя злоупотреблять кофеинсодержащими напитками. Именно в этой группе людей употребление кофе повышает сердечные риски. С другой стороны, примерно 10% популяции составляют «быстрые» метаболизаторы кофеина, которым и 400 мг в день нипочем.

На самом деле на подходе к кофемашине ситуация становится еще более запутанной. Дело в том, что скорость производства ферментов-цитохромов клетками может меняться в зависимости от количеств чужеродных для нашего организма веществ, поступающих извне, в том числе различных лекарственных средств и БАДов. Сеть этих взаимодействий настолько сложна, что лучшим способом определения индивидуальной переносимости кофе остается эксперимент: выпейте чашечку и прислушайтесь к себе. А надо ли еще?

Курение табака, употребление в пищу жареного мяса с хрустящей корочкой из токсичных полиароматических углеводородов, а также кофемания в размере от трех чашечек в день и выше (!) ускоряют разрушение и выведение кофеина. Хронический гепатит усиливает кофейный метаболизм, а вот цирроз — увы! — снижает. Замедлят выведение кофеина стаканчик грейпфрутового сока, имбирь и разные виды капусты.

По конечному результату — скорости выведения кофеина, непосредственно измеренной в лабораторных экспериментах, — азиаты и африканцы проигрывают по сравнению с европейцами, а женщины — по сравнению с мужчинами. Еще более снижается скорость выведения кофеина при приеме гормональных противозачаточных средств и во время беременности. На последнее надо обратить особое внимание: кофеин отлично проникает через плацентарный барьер.

Исследования потребления кофеина беременными вообще рассказали немало интересного. Так, в Норвегии была собрана информация о диете почти шестидесяти тысяч будущих матерей, а также об их новорожденных детях. Оказалось, что на каждые 100 мг кофеина в день вес плода при рождении снижается на 20 г и на пять часов откладываются роды.

Авторы исследования удивились: более ранние работы указывали на связи потребления кофеина с преждевременными родами, а не с весом плода. Такой вывод хорошо согласовывался с неоднократными сообщениями о более чем вдвое повышенной частоте спонтанных выкидышей у беременных кофеманок, потребляющих более 200 мг кофеина в день. Казалось бы, ужас!

Однако, как это нередко бывает в науке, более внимательный взгляд на проблему выявил удивительный факт. Оказалось, беременные здоровым плодом, как правило, страдают либо ранним токсикозом, либо, по крайней мере, физиологическим отвращением к интенсивным запахам и вкусам. Так что здоровая беременность сама по себе склоняет будущих мам к снижению доз кофе и чая. Нездоровая же, когда плод развивается недостаточно быстро или неправильно, не может так сильно повлиять на состояние матери, поэтому женщины и не чувствуют внутреннюю потребность в отказе от кофеинсодержащих продуктов. При этом никаких подозрений о неминуемом выкидыше ни у этих женщин, ни у медиков не возникает, а вину привычно списывают на кофеин.

Кофеин и сон

«Не пей кофе (чай) после ужина — ночью не уснешь!» — говорили нам мама и бабушка. И были абсолютно правы. Кофеин мешает заснуть. Из организма человека он выводится довольно долго — период его полувыведения в среднем составляет шесть часов. Это значит, что если вы выпили две чашки кофе (содержащих примерно 200 мг кофеина) в полдень, то к шести часам вечера кофеина в организме останется чашка. А к полночи полчашки — 50 мг. Дадут ли они вам спокойно уснуть? Это зависит от особенностей вашего организма.

Сон чрезвычайно важен. Однако иногда с ним приходится бороться. Людям, работающим в ночную смену, умеренное потребление кофеина может помочь придерживаться активного режима. Также есть данные, что он способен улучшить концентрацию внимания и сократить число производственных травм. Однако это не значит, что работникам ночных смен нужно употреблять больше кофеина, чем трудящимся в дневную смену. Нарушения сна и режима — одна из частых проблем, с которыми приходится сталкиваться имеющим сменный график работы специалистам. Умеренность в употреблении алкоголя и кофеина во время бодрствования, качественный отдых помогут своевременно восстанавливать организм. Однако в среднем худшие показатели здоровья людей, работающих в ночные смены, остаются фактом. Именно поэтому важно уделять физической активности, питанию и гигиене сна особое внимание.

Полифенолы кофе

И кофе, и чай — сложнейшие смеси многочисленных биоактивных веществ, количество и состав которых сильно зависят от места происхождения и качества напитков. О чайных и кофейных полифенолах и прочих антиоксидантах слышали многие (мы о них тоже расскажем), но для начала отделим агнцев от зловредных козлищ, которые тоже прячутся и в кофе, и в чае.

Перед вами на столике ароматная чашечка. И вот она уже в руке, и вот первый небесный глоток. Чувствуете едкую кислинку? Кофе содержит так называемые хлорогеновые кислоты.

Пик действия кофеина — сорок пять минут после употребления. Дальше его действие постепенно ослабевает в течение четырех-шести часов. Несмотря на миф о том, что кофе и чай обезвоживают нас, каждая чашка имеет значение для общего потребления жидкости. Просто снижается мочегонный эффект. В рамках исследования EPIC (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition), включающего 521 330 человек, посмотрели связь с кофе: три-четыре чашки в день могут снизить риск таких заболеваний, как болезнь сердца, рак, диабет второго типа, неалкогольная жировая болезнь печени (в связи с чем кофе заслужил рекомендацию British Liver Trust), фиброз и цирроз. Вдобавок кофе снижает общий риск ранней смерти (EPIC, 2017). Хорошая новость в том, что кофе без кофеина связан с теми же преимуществами с точки зрения снижения риска заболеваний! Плохо от кофеинового кофе? Пейте хороший декофеиновый. Кофе содержит много антиоксидантов (таких как полифенолы и гидроциновые кислоты), что, помимо всего прочего, положительно сказывается на росте численности хороших бактерий в кишечнике.

Наиболее опасен для голодного желудка растворимый кофе — что порошковый, что гранулированный. Неполезна и кофейная гуща — ее лучше отфильтровать. Чай на пустой желудок тоже нехорош, но не из-за повышенной кислотности, а из-за дубильных веществ — танинов. Это еще древние китайцы заметили. Они считали, что чай, хоть он и пьется горячим, относится к охлаждающим напиткам, и говорили: «Холодная природа чая, проникая внутрь, может охладить селезенку и желудок».

Кофе и чай, кстати, возбуждают аппетит — поэтому, если вы решили начать день с хорошего завтрака, самое время выпить кофе. По той же причине лучше отказаться от него вечером: чрезмерный аппетит и проблемы с засыпанием в это время суток нам ни к чему!

Чаем и кофе обычно не рекомендуют запивать лекарства из-за мочегонного эффекта, а также добавки кальция и железа из-за снижения процента всасываемости.

Современный кофе в капсулах сегодня может ничем не уступать по качеству молотому кофе в зернах. Но опять же гурманы и любители кофе из турки (например, мама одного из авторов этой книги) могут с этим поспорить.