Die Biologie des Kaffees - eines der beliebtesten Getränke der Welt

Die Biologie des Kaffees - eines der beliebtesten Getränke der Welt
Von Filterkaffee über Überlaufkaffee bis hin zu Espresso-Kochfeldern gibt es zahlreiche Variationen bei Getränken auf Kaffeebasis.
(Shutterstock)

Sie lesen das mit einer Tasse Kaffee in der Hand, oder? Kaffee ist das beliebteste Getränk in vielen Teilen der Welt. Amerikaner trinken mehr Kaffee als Soda, Saft und Tee - kombiniert.

Wie beliebt ist Kaffee? Als zum ersten Mal bekannt wurde, dass Prinz Harry und Meghan Kanada als ihr neues Zuhause betrachteten, bot der kanadische Kaffeeriese Tim Hortons als zusätzliche Verlockung Kaffee fürs Leben an.

Angesichts der Beliebtheit von Kaffee ist es überraschend, wie viel Verwirrung darüber herrscht, wie sich dieser heiße, dunkle Nektar der Götter auf unsere Biologie auswirkt.

Kaffee Zutaten

Die wichtigsten biologisch aktiven Inhaltsstoffe in Kaffee sind Koffein (ein Stimulans) und eine Reihe von Antioxidantien. Was wissen wir darüber, wie Koffein und Antioxidantien unseren Körper beeinflussen? Die Grundlagen sind ziemlich einfach, aber der Teufel steckt im Detail und die Spekulation darüber, wie Kaffee uns entweder helfen oder schaden könnte, ist ein bisschen wild.

Durch die stimulierenden Eigenschaften von Koffein können Sie sich auf eine Tasse Kaffee verlassen, um aufgeweckt zu werden. In der Tat ist Kaffee oder zumindest das Koffein, das er enthält, das meiste häufig verwendete psychoaktive Droge in der Welt. Es scheint zumindest teilweise als Stimulans zu wirken, indem es die Bindung von Adenosin an seinen Rezeptor blockiert, das den Schlaf fördert.

Koffein und Adenosin haben ähnliche Ringstrukturen. Koffein wirkt als molekulares Mimetikum, füllt und blockiert den Adenosinrezeptor und verhindert so die natürliche Fähigkeit des Körpers, sich auszuruhen, wenn er müde ist.


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Diese Blockierung ist auch der Grund, warum Sie sich bei zu viel Kaffee nervös oder schlaflos fühlen können. Sie können Müdigkeit nur so lange aufschieben, bis die Regulationssysteme des Körpers versagen, was zu einfachen Dingen wie Jitters, aber auch zu schwerwiegenderen Effekten wie Angst oder Schlaflosigkeit. Komplikationen können häufig sein; Ein möglicher Zusammenhang zwischen Kaffeetrinken und Schlaflosigkeit wurde festgestellt mehr als 100 vor Jahren.


Das National Film Board of Canada produzierte einen Dokumentarfilm über die Kulturgeschichte des Kaffees mit dem Titel "Black Coffee: Part One, The Irresistible Bean".

Einzigartige Antworten

Verschiedene Menschen reagieren unterschiedlich auf Koffein. Zumindest ist ein Teil dieser Variation davon abhängig verschiedene Formen dieses Adenosinrezeptors, das Molekül, an das Koffein bindet und das es blockiert. Es gibt wahrscheinlich auch andere Orte genetischer Variation.

Es gibt Menschen, die kein Koffein verarbeiten und zu denen man gerne Kaffee trinkt könnte eine medizinische Gefahr darstellen. Selbst abseits dieser Extreme gibt es jedoch Unterschiede in der Art und Weise, wie wir auf diese Tasse Kaffee reagieren. Und wie ein Großteil der Biologie ist diese Variation eine Funktion der Umwelt, unseres früheren Kaffeekonsums, der Genetik und, ehrlich gesagt, des Zufalls.

Möglicherweise interessieren wir uns für Kaffee, weil das Koffein so angenehm ist, aber das bedeutet nicht, dass Koffein der biologisch interessanteste Aspekt einer guten Tasse Kaffee ist.

In einer Studie an Ratten löste Koffein eine Kontraktion der glatten Muskulatur aus Koffein fördert direkt die Darmtätigkeit. Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass entkoffeinierter Kaffee die Darmtätigkeit genauso stark beeinflussen kann wie normaler Kaffee Ein komplexerer Mechanismus, an dem einige der anderen Moleküle des Kaffees beteiligt sind.

Antioxidative Vorteile

Wie wäre es mit die Antioxidantien im Kaffee und die Begeisterung, die sie umgibt? Die Dinge fangen eigentlich ziemlich einfach an. Stoffwechselprozesse produzieren die für das Leben notwendige Energie, aber sie erzeugen auch Abfall, häufig in Form von oxidierten Molekülen, die für sich selbst schädlich sein oder andere Moleküle schädigen können.

Antioxidantien sind eine breite Gruppe von Molekülen, die gefährliche Abfälle aufnehmen können. Alle Organismen produzieren Antioxidantien als Teil ihres Stoffwechsels. Es ist unklar, ob die Ergänzung unserer Ernährung durch zusätzliche Antioxidantien diese natürlichen Abwehrkräfte verstärken kann, aber das hat die Spekulation nicht gestoppt.

Antioxidantien wurden mit fast allem in Verbindung gebracht, einschließlich vorzeitige Ejakulation.

Sind die Behauptungen positiver Wirkungen begründet? Überraschenderweise ist die Antwort vielleicht wieder eine durchschlagende.

Kaffee und Krebs

Kaffee kann Krebs nicht heilen, aber er kann helfen, ihn und möglicherweise auch andere Krankheiten zu verhindern. Ein Teil der Beantwortung der Frage nach dem Zusammenhang von Kaffee und Krebs liegt in der Frage eines anderen: Was ist Krebs? Im einfachsten Fall handelt es sich bei Krebs um ein unkontrolliertes Zellwachstum, bei dem es im Wesentlichen darum geht, zu regulieren, wann Gene aktiv exprimiert werden oder nicht.

Meine Arbeitsgruppe studiert Gen Regulierung und ich kann Ihnen sagen, dass selbst eine gute Tasse Kaffee oder eine Steigerung des Koffeins nicht dazu führt, dass Gene, die zur falschen Zeit ein- oder ausgeschaltet werden, plötzlich die Regeln einhalten.

Die Antioxidantien im Kaffee können tatsächlich haben eine krebsbekämpfende Wirkung. Denken Sie daran, dass Antioxidantien Zellschäden bekämpfen. Eine Art von Schaden, dass Sie können dabei helfen, Mutationen in der DNA zu reduzierenund Krebs wird durch Mutationen verursacht, die zur Fehlregulation von Genen führen.

Studien haben gezeigt, dass Kaffeekonsum bekämpft Krebs bei Ratten. Andere Studien am Menschen haben das gezeigt Der Kaffeekonsum ist mit geringeren Raten einiger Krebsarten verbunden.

Mehrere Studien haben gezeigt, dass der Kaffeekonsum die Häufigkeit einiger Krankheiten bei Ratten und Mäusen senkt.
Mehrere Studien haben gezeigt, dass der Kaffeekonsum die Häufigkeit einiger Krankheiten bei Ratten und Mäusen senkt.
(Shutterstock)

Interessanterweise wurde der Kaffeekonsum auch mit reduzierten Raten anderer Krankheiten in Verbindung gebracht. Ein höherer Kaffeekonsum ist damit verbunden niedrigere Raten der Parkinson-Krankheit und einige andere Formen von Demenz. Auffällig ist, dass mindestens eine experimentelle Studie an Mäusen und Zellkulturen dies zeigt Schutz ist eine Funktion einer Kombination von Koffein und Antioxidantien in Kaffee.

Ein höherer Kaffeekonsum wurde ebenfalls in Verbindung gebracht niedrigere Raten von Typ-2-Diabetes. Komplexität, kombinierte Effekte und Variationen zwischen Individuen scheinen das Thema für alle Krankheiten zu sein.

Wo bleibt uns am Ende des Tages die Biologie des Kaffees? Nun, wie ich meinen Schülern erzähle, ist es kompliziert. Aber wie die meisten, die dies lesen, bereits wissen, wird Kaffee Sie auf jeden Fall morgens wecken.

Dies ist eine aktualisierte Version einer Geschichte, die ursprünglich am 19. Januar 2020 veröffentlicht wurde. Die ursprüngliche Geschichte nannte Kaffee das beliebteste Getränk der Welt. Der Begriff „am beliebtesten“ kann unterschiedlich definiert werden. Der Einzelhandelsverkauf von Kaffee übertrifft weltweit den von Tee, Aber tee ist nach wasser das am meisten konsumierte getränk.

Über den AutorDas Gespräch

Thomas Merritt, Professor und kanadischer Forschungslehrstuhl für Chemie und Biochemie, Laurentian University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Gesundheit
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