Содержание:
Были составлены рекомендации по улучшению питания во избежание аллергических реакций, ухудшения общего самочувствия, нездорового набора массы, расстройства и неправильной работы органов ЖКТ 1.
Кофе восстанавливает ДНК, успокаивает организм, предотвращает рак, сахарный диабет 2 типа и болезнь Паркинсона.
В марте 2018 года суд штата Калифорния постановил производителей кофе маркировать его как канцерогеносодержащий, сообщает CNN. C точки зрения судьи Элиху Берле, Starbucks и другим компаниям не удалось доказать, что польза от кофе превышает вред от него и что химическое вещество, вырабатывающееся в процессе обжарки, не приносит вред. Теперь кофе, продающийся в Калифорнии, должны помечать предупреждением о риске развития онкологических заболеваний.
В 2010 году некоммерческая организация Council for Education and Research on Toxics подала в суд на более чем 90 компаний — производителей кофе в связи с законом штата, предписывающим предупреждать потребителей о наличии в продукте химиката, способного вызывать рак. Один из них, акриламид, содержится в кофе. Производители настаивали на том, что это вещество содержится в зернах в незначительном количестве и что его надо исключить из текста закона. Кроме того, они утверждали, что кофе полезен для организма. Еще в 2016 году Международное агентство исследований рака исключило его из списка “возможных канцерогенов”. РИА Новости
Исследования показывают, что маленькой мышке нужно выпить 2000 чашек кофе для образования рака. Не говоря о том, что каждый организм реагирует на напиток абсолютно по-разному. Более того, согласно публикации CNN, «нет значительной связи между употреблением акриламида в пищевых продуктах и различными видами рака».
Так что «канцерогенность» кофе – это псевдонаучный бред.
Многочисленные научные исследования говорят о пользе кофе (за одним исключением, о котором чуть позже).
Недавно была опубликована статья в Annual Review of Nutrition в которой подытожили результаты 127 исследований, так или иначе касающихся влияния кофе на человека. Мета-анализ был проведен независимой научной группой из Катанийского университета в Италии. Ученые рассортировали большое количество наблюдательных исследований и исследований методом случайной выборки по надежности и методологии, а затем объединили все результаты в одно «супер-исследование».
Дело в том, что любимый напиток миллионов – натуральный источник антиоксидантов. Эти молекулы борются со свободными радикалами, ответственными за повреждение клеток и старение организма. Ещё кофе восстанавливает ДНК, тем самым предотвращая образование раковых клеток.
Но и это ещё не всё. Кофе – естественное противовоспалительное средство, которое успокаивает тело и делает нас более устойчивыми к стрессу. Наконец, кофе повышает эффективность энзимов, регулирующих усваивание инсулина и глюкозы. Это делает его полезным профилактическим средством против сахарного диабета 2 типа и болезни Паркинсона.
В таком аспекте трудно понять настороженное отношение калифорнийцев к этому напитку богов и лекарству от всех болезней. К тому же, он просто невероятно вкусный (если приготовить правильно) и повышает внимательность.
Единственная проблема кофе заключается в том, что многие пьют его недостаточно много. Чтобы получить максимальную пользу, нужно выпивать не менее 4-5 чашек в день.
Однако есть одна группа, которой на время стоит удержаться от искушения побаловать себя чашечкой-другой. Речь идёт о беременных женщинах. Это не потому что кофе вреден для их здоровья (он всегда несет пользу). Просто употребление этого напитка связано с повышенным риском выкидыша.
А все остальные, пейте на здоровье, да побольше!
Мы уже знаем, что умеренное употребление кофе оказывает положительное влияние на наш организм. Но, недавно…
В понедельник, 1 октября 2018 года, 77 государств-членов Международной организации кофе (ICO) и десятки ассоциаций…
РАСТВОРИМЫЙ КОФЕ vs КОФЕ В ЗЕРНАХ Дневник гостя кофейни Coffee Project. Дневник гостя кофейни Coffee…
Материалы всероссийского научного форума студентов с международным участием «СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУКА - 2019» 583
ВЛИЯНИЕ КОФЕИНА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Научный руководитель: к.х.н., доцент Саркисян З.М.
Кафедра общей и медицинской химии им. проф. В.В. Хорунжего
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Актуальность исследования. Черный кофе — самый популярный напиток в мире. В связи с существованием двоякого мнения о влиянии употребления кофе на организм, представилось интересным провести мини-исследование выявления первичных признаков физиологических изменений в организме человека [1, 2].
Цель исследования. Оценка действия кофе на пульс и давление людей разного возраста.
Материалы и методы. Основными методами исследования стали интервьюирование, эксперимент и анализ. В качестве объекта исследования был взят черный кофе.
Результаты исследования. Из 50 опрошенных разного возраста выявлено, что кофе предпочитаю пить люди, в основном, в возрасте от 15-35 лет, но также есть люди старшего возраста, выбор которых останавливается на кофе, нежели на других напитках.
Результаты. В эксперименте участвовало 25 студентов СПбГПМУ в возрасте 18-19 лет, средний пульс которых 78-90 уд/мин., а АД колеблется: от 90-120 систолическое и от 60-90 ди-астолическое, а также представители старшего поколения. Измерения проходили в относительно одинаковых условиях. До принятия кофе исследование проводилось через час после пробуждения, а после принятия напитка — через 15 минут.
Вывод: несмотря на различные состояния людей, внешних раздражителей, количества и качества сна, практически у всех пульс повышался на 20-30 ударов в минуту, а давление на 40-60 мм рт ст. систолическое, на 10-20 мм рт ст — диастолическое. Наибольшее содержание кофеина в кофе эспрессо (на 150 мл 200 мг), черном кофе (на 150 мл 80-120 мг), энергетическом напитке RedBull (на 150 мл 50 мг) и черном чае (150 мл 20-40 мг) [3].
ПРИЧИНА ПИЩЕВОЙ НАРКОМАНИИ
Научный руководитель: Научный руководитель: к.б.н., доцент Шкутина И.В.
Кафедра общей и медицинской химии им. проф. В.В. Хорунжего
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет
Актуальность исследования: Производители продуктов питания используют биодобавки для большего спроса товара. Глутамат натрия (Е621) широко используется в мире маркетинга для улучшения вкуса.
Сохраняет ли при этом продукт свои полезные свойства или наносит вред организму человека?
Цель исследования: Изучить химические структуру, свойства и действие глутамата натрия на организм. Ознакомиться с вредными и полезными свойствами данной продукции.
Материалы и методы: Анализ различных источников информации о пищевых добавках (Е621).
Результаты: Полноценное питание является одним из наиболее существенных и действующих факторов, обеспечивающих нормальное функционирование организма. Глутамат натрия действительно является причиной пищевой зависимости, однако все негативные воздействия на организм объясняются чрезмерным перееданием жирной пищи и продуктов быстрого приготовления, а не содержанием в них конкретной добавки (Е621). Были составлены рекомендации по улучшению питания во избежание аллергических реакций, ухудшения общего самочувствия, нездорового набора массы, расстройства и неправильной работы органов ЖКТ [1].
Выводы: На сегодняшний день Е621 является безопасной добавкой для организма в пределах допустимой нормы потребления (до 10 г/кг, согласно п. 3.14.2 СанПиН 2.3.2.1293-03)
Обзор
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Горит очередной дедлайн, вы устали. Знакомая ситуация? Что вы делаете в ней? Правильно, идете за кофе или энергетиками. Сегодня попытаемся разобраться в том, как это работает и как человек становится кофеманом.
Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2019.
Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.
Вопросами сна человечество занимается уже очень давно, но до конца эта тема (как и любая другая) не изучена, хотя и есть ряд неплохих концепций. Пионеры в изучении сна предполагали, что существует фактор сна — вещество, которое накапливается в течение дня и вызывает сонливость [1]. Считается, что первым попытался выделить фактор сна японский физиолог Куниоми Исимори (Kuniomi Ishimori) [2]. Также в числе первых были Рене Лежандр (René Legendre) и Анри Пьерон (Henri Piéron), которые вызывали сон у собак путем введения им субстанции, полученной из мозга других собак, лишенных сна [3].
Современные научные данные говорят о том, что на роль фактора сна хорошо подходит аденозин. Аденозин — рибонуклеозид, состоящий из аденина и рибозы [4], — играет огромную роль в нашем организме. Он является компонентом генетического материала клеток, кроме того, входит в состав «энергетических» соединений нашего организма — таких как аденозинтрифосфат (АТФ). Он выполняет и ряд других функций, но в контексте этой статьи интересной будет его роль в качестве сигнальной молекулы с широким физиологическим эффектом: как в головном мозге, так и за его пределами. За свои функции аденозин даже прозвали signal of life [5] и body’s natural defense [6].
Существует несколько его источников:
Но основным поставщиком является АТФ. Мозг человека потребляет до 25% всей энергии организма [8]. Получает он ее в основном из аденозинтрифосфата. Из аббревиатуры можно понять структуру молекулы: аденозин и три молекулы фосфата. Энергия высвобождается в процессе гидролиза АТФ. В одном из выпусков лекций на «Постнауке» Вячеслав Дубынин привел хорошую аналогию с этим процессом [9]. Он сравнил гидролиз АТФ с выстрелами из пистолета. Есть всего три выстрела (три возможности отщепить молекулы фосфата), и при каждом выстреле высвобождается энергия, которую клетки организма используют для различных процессов. И после трех выстрелов, как можно догадаться, остается лишь молекула аденозина. В течение дня аденозин накапливается, причем как внутриклеточно, так и внеклеточно. Внутриклеточный аденозин выходит из клетки с помощью специальных транспортных систем.
Далее аденозин начинает взаимодействовать с аденозиновыми рецепторами (рис. 1) [7], [10]. Всего различают четыре типа рецепторов: A1, A2A, A2B, A3. Они расположены на нейронах, а также на клетках других органов (сердца, почек и др.). Все четыре типа объединяют в суперсемейство рецепторов, сопряженных с G-белком, (GPCR) [7], про которые на «Биомолекуле» есть много интересных статей. Подробнее про 3D-структуру аденозиновых рецепторов вы можете почитать в статье «Структуры рецепторов GPCR “в копилку”» [11]. У каждого из этих рецепторов есть свои лиганды (вещества которые связываются с рецептором) — агонисты и антагонисты. «Так, а это что еще такое?» — спросите вы. На самом деле ничего сложного. Агонисты — вещества, которые могут связываться с рецептором и приводить к определенному эффекту (положительному или отрицательному). Антагонисты же могут только связываться с рецептором, но ни к какому эффекту это не приведет. То есть, по сути, они блокируют рецептор для связывания с агонистом. Что же является агонистами и антагонистами для аденозиновых рецепторов? На самом деле многие вещества (если заинтересовало, то об этом можно почитать в [4]), но я буду рассматривать два из них: аденозин и кофеин. Первый является агонистом, а второй — антагонистом аденозиновых рецепторов [7], [10].
В конкурсе участвует еще одна статья об аденозиновых рецепторах: «Аденозиновые рецепторы: история великого обмана» [12]. — Ред.
Рисунок 1. Структура аденозина и механизм его действия. Представлена химическая формула аденозина, где красным обозначены молекулы кислорода, а синим — азота. Как изображено на рисунке, рецептор состоит ровно из семи доменов — отличительная особенность всех четырех типов аденозиновых рецепторов. Розовый поток отражает эффект аденозина на клетку.
рисунок автора статьи
Итак, какое влияние оказывает аденозин, связываясь с рецепторами? Роль аденозина в индукции сна хорошо изучена [1], [13–16]. По сути, он вызывает у нас сонливость, пусть и с некоторыми оговорками, и это очень интересный механизм. Клетки мозга долго работают, накапливается много аденозина, он связывается с аденозиновыми рецепторами, и клетки получают сигнал о том, что пора бы «отдохнуть». Эти процессы позволяют нейронам не перенапрягаться.
Однако если углубиться, то все сложнее. Не все механизмы до сих пор понятны. Взаимодействуя с разными рецепторами, аденозин приводит к разным эффектам. Более того, имеются данные о том, что, взаимодействуя с одним и тем же рецептором (например, с A1A) в одной области мозга, аденозин может индуцировать сон, а связываясь в другой — пробуждение [1].
Как вы думаете, что общего у кофе, чая, шоколада, энергетиков и какао? Все они содержат кофеин. Да! После небольшой предыстории перейду к нему. Кофеин — химическое соединение из класса алкалоидов [17]. Это наиболее широко используемое психостимулирующее вещество [18–22], обладающее рядом физиологических и биохимических эффектов. Кофеин воздействует на нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, выделительную системы, на компоненты желудочно-кишечного тракта.
Кофеин содержится в семенах, бобах, листьях большого количества растений (кофе, чая, какао и др.). Потребляется он в основном в виде напитков (кофе, чая, энергетиков), шоколада и жвачек, но содержится также и в зубных пастах. В настоящее время подсчитано содержание кофеина в различных продуктах питания [23].
До 99% употребленного кофеина всасывается в кровь за 45 минут [24]. В плазме пик его концентрации наступает между 15 и 120 минутами после перорального (через полость рта) употребления [24].
Как кофеин влияет на организм человека? Его эффекты зависят от концентрации. В умеренных дозах он вызывает такие положительные субъективные эффекты, как прилив энергии, повышение активности, общительности, общего самочувствия. В больших дозах может привести к сильному возрастанию артериального давления и к другим нехорошим явлениям. Какие рекомендации по потреблению кофеина есть? До 400 мг/день — для взрослых, до 300 мг/день для беременных женщин, до 2,5 мг/кг/день для детей и подростков [20].
Практически все эффекты кофеина связаны с его ролью в качестве антагониста аденозиновых рецепторов (рис. 2). Дело в том, что кофеин имеет сходную структуру с аденозином, благодаря чему может связываться с его рецепторами. Но никакого стимулирующего или подавляющего действия на клетки при этом он не оказывает. Кофеин просто блокирует рецепторы для аденозина. Последний же не реализует свои эффекты и «художественно тоскует от своего горя», как пишет Андрей Курпатов (правда, он не совсем про кофеин). Этот момент является ключевым для понимания физиологического действия кофеина. Никакой энергии он не прибавляет, он просто не позволяет нейронам получить сигнал о том, что пора бы взять перерыв и отдохнуть. Человек же в это время чувствует невероятный прилив сил. Но, как можно было догадаться, мнимый. Все это длится примерно 2,5–4,5 часа [24]. Почему именно столько? Это так называемое время полужизни, или полувыведения, — период элиминации половины поступившего в организм вещества. Когда оно истекает, эффекты этого «бодрящего напитка» быстро исчезают. Аденозин связывается с освободившимися от кофеина рецепторами, и человек снова утомлен и хочет спать.
Рисунок 2. Структура кофеина и механизм его действия. Представлена химическая формула кофеина, где красным обозначены молекулы кислорода, а синим — азота. Розового потока, как в предыдущем рисунке нет — кофеин не оказывает влияния на клетки, он лишь блокирует аденозиновый рецептор.
рисунок автора статьи
Как я писал выше, аденозиновые рецепторы имеются не только в головном мозге. Они представлены и в сердце, и в почках. Физиологические эффекты кофеина на деятельность этих органов, возможно, также объясняются блокированием аденозиновых рецепторов. Если аденозин взаимодействует с рецепторами в сердце и почках, это приводит к ингибированию их деятельности. Если же кофеин блокирует рецепторы, то это проявляется как тахикардия (увеличения частоты сердечных сокращений) и полиурия (учащенное мочеиспускание). Эти эффекты, скорее всего, вам знакомы по личному опыту.
В последнее время в научной среде широко обсуждается терапевтический потенциал кофеина применительно к таким нейродегенеративным болезням, как болезни Альцгеймера, Паркинсона и др. [25], [26].
Если следовать свежей ISD-11 (International classification of diseases, 11th revision — МКБ-11, Международная классификация болезней 11 пересмотра) от Всемирной организации здравоохранения, то да, кофеиновая зависимость относится к числу ментальных расстройств [25]. В DSM-5 (Diagnostic and statistical manual of mental disorders, 5th edition — Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам, 5 издание) от Американской ассоциации психиатров нарушения, связанные с употреблением кофеина, вынесены как объект дальнейших исследований [28], [29]. Также в DSM-5 для постановки диагноза «Расстройство, связанное с употребление кофеина» описаны диагностические схемы с девятью критериями [29], [30]. Ниже предложены три основных:
Важно отметить, что кофеиновая зависимость возникает не у всех людей. Для ее развития необходимы определенные условия (высокие дозировки кофеина, одновременное употребление разных кофеинсодержащих продуктов и др.) [30].
Что такое синдром отмены? ВОЗ дает следующее определение: это группа симптомов разной кластеризации и степени тяжести, возникающих при прекращении или сокращении употребления психоактивного вещества, которое принималось неоднократно, обычно в течение длительного периода и/или в больших дозах [31]. То есть, по сути, это «ломка», уж извините за жаргон. Итак, когда человек на протяжении нескольких часов (от 12 часов [22]) не употребляет кофеин, то он начинает испытывать такие симптомы (рис. 4):
Рисунок 3. Основные обозначения для следующих картинок
рисунок автора статьи
Рисунок 4. Механизм формирования синдрома отмены при кофеиновой зависимости. На картинке 45 минут и 2,5–4,5 часа соответствуют времени всасывания кофеина в кровь и времени полужизни кофеина соответственно. 12–24 часа отражают среднее время, в течение которого человек не потребляет кофеин, что приводит к проявлению синдрома отмены.
рисунок автора статьи
В интернете кофеин часто называют наркотиком, однако ученые по этому вопросу не пришли к единому консенсусу. Но можно точно сказать, что кофеин не оказывает такого же влияния на социальную жизнь человека, как наркотики по типу опиоидов [32] или ЛСД [33].
Необходимо разграничить эти два понятия. Если зависимость означает потребность организма в поступлении кофеина, то толерантность означает невосприимчивость организма к кофеину. Что это значит? Это значит, что кофеин по ряду причин не проявляет свои физиологические эффекты.
Как же формируется толерантность к кофеину? Существует ряд концепций ее формирования. Ярким примером служит концепция увеличения количества аденозиновых рецепторов в ответ на длительный прием больших доз кофеина [14], [34]. Как всё это происходит? Смотрите рисунок 5 и читайте текст ниже.
Рисунок 5. Механизм формирования толерантности к кофеину. Картинка отображает последовательное изменение влияния кофеина на организм. Сначала кофеин оказывает бодрящее действие, а потом никак не воздействует на организм в связи с образованием новых аденозиновых рецепторов. Увеличение количества закрашенных кругов отражает увеличение количества аденозина, кофеина и улучшение самочувствия. Уменьшение количества закрашенных кругов отражает обратные процессы.
рисунок автора статьи
В основу возьму один из основных источников кофеина — кофе. Кофеиновая толерантность характерна для лиц, употребляющих кофе в больших количествах и на регулярной основе. Обычно это происходит утром или в перерыве между работой/учебой. Пьют его по разным причинам: помогает проснуться, вкусно пахнет, придает энергии, или хочется ощущать себя частью этой бегущей в мегаполисе толпы (модно, короче говоря). Ну, в общем, выпив кофе, человек ощущает себя прямо таки «царем горы». Спать не хочется, сердце начинает биться чаще, человек чувствует невероятный прилив сил, а еще иногда хочет в уборную. Механизм здесь все тот же — блокирование аденозиновых рецепторов.
Дело в том, что при хроническом употреблении кофеина аденозин не может прикрепляться к своим рецепторам. Организм видит, что аденозина много, а значит, ему некуда цепляться — мало рецепторов! В ответ на это в мозге синтезируются новые аденозиновые рецепторы. Тут-то аденозин успешно с ними взаимодействует, и человек начинает чувствовать сонливость, утомление, хотя продолжает пить кофе в относительно больших количествах.
Итак, одной обычной дозы кофеина уже не хватает. Человек начинает пить больше. И все идет по тому же пути. Сначала будет помогать, но потом нет (снова образуются новые рецепторы). Надеюсь, суть вы уловили.
Кофеин — наиболее широко используемое психостимулирующее вещество, обладающее как положительными, так и отрицательными эффектами на наш организм, следовательно к его потреблению стоит подходить рационально. Поэтому когда у вас в очередной раз будет гореть дедлайн, перед тем как выпить пару чашек кофе или энергетиков, подумайте, может все-таки лучше сон? (Это если дедлайн сгорает не завтра утром, тут сам бог велел, конечно.) Ну а если вы пьете по нескольку чашек кофе в день, то я надеюсь, эта статья станет толчком для создания вами новой полезной привычки (уменьшить потребление кофеина)!
Для лучшего понимания и закрепления данной информации я очень советую перечитать эту статью еще раз, перейти на цитируемую литературу, посмотреть ролики на YouTube (например, этот: оригинал на английском и версия в русском переводе) или распечатать мой плакат (рис. 6).
В заключение хочу поблагодарить всех людей, которые помогали мне в выявлении и исправлении ошибок в этой статье.
Рисунок 6. Влияние кофеина. Скачать плакат в формате pdf можно по этой ссылке.
Просмотров 80
Поделиться:
Популярное
Сейчас читают
