Чайные байки. Часть 37. Кофеин (по А. Водовозову)
На видео в конце поста - лекция Алексея Водовозова в Твери 5.01.2023 про кофеин под кодовым названием "Чай или кофе - что полезнее". Расшифровка которой и предлагается вашему вниманию.
За два с половиной года эта лекция стала широко известной. В частности, её использовала для своих статей нутрициолог Александра Порошина, там местами те же самые иллюстрации, что в слайдах Алексея, да и фрагменты текста подозрительно знакомые. Я же лишь фиксировал и расшифровывал основные тезисы. Если и добавил от себя какой-то комментарий, то совсем чуть-чуть. То есть это не полная транскрибация 97-минутного (!) видео.
Тег "моё" вряд ли здесь уместен.
Итак.
Кофеин составляет 0,8-4% массы зелёных семян кофе, 4% массы чайного листа. Да, в сырье чай выигрывает гонку, но только в сырье. Он термостабилен (т.е. при обработке высокой или низкой температурой и при приготовлении напитков он практически не разрушается) и водорастворим.
Растения вырабатывают кофеин, чтобы уничтожать насекомых, которые могли бы эти растения жрать. Это оружие. На людей оно тоже действует, но требуются гораздо большие дозы: DL50 - 200 мг на 1 кг массы тела.
ЛД50 (полусмертельная доза или полулетальная доза, также DL50 (от др.-греч. δόσις и лат. lētālis), также LD50 англ. lethal dose), также средняя смертельная доза — средняя доза вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы. Один из наиболее широко применяемых показателей опасности ядовитых и умеренно-токсичных веществ.
Обычно указывается в единицах массы вещества на единицу массы испытуемого объекта. Предполагается, что исследуемый объект находится в типичном состоянии, в нормальных условиях, без приёма каких-либо антидотов и других специальных мер предосторожности и усугубляющих факторов.
Отравления кофеином, передозировки - всё это вполне возможно. Но в случае напитков, а не химпрепарата, раньше задолбаешься пить, чем станет плохо.
10 г в сутки - токсическая доза. 500 мг - безопасная суточная доза, 400 мг - рекомендованная (ниже порога опасности) суточная доза. 200 мг - суточная доза для беременных (половина рекомендованной).
Кофеин присутствует в более чем 100 продуктах.
Содержание кофеина в чашке (150 мл) напитка:
3 мг - кофе декаф (убрать кофеин полностью - невозможно)
19 мг - какао
20 мг - зелёный чай
27 мг - эспрессо
40 мг - кола
45 мг - чёрный чай
80 мг - энергетик
82 мг - кофе растворимый
95 мг - кофе варёный
Теперь вы можете посчитать, сколько чашек чая или кофе нужно выхлестать за один присест, чтобы получить DL50 (напомню: 200 мг кофеина на 1 кг массы тела).
Кофеин - не стимулятор!
Кофеиновых рецепторов у нас нет. У нас есть аденозиновые рецепторы, которые реагируют на кофеин из-за схожести молекул.
Возбуждение нервной системы работает на глютамине, торможение на аденозине. Когда в организме накопилось много аденозина - мы чувствуем усталость и сонливость. Но если при этом рецепторы перекрыть кофеином, аденозин некоторое время не сможет до них достучаться и передать команду на переход в энергосберегающий или спящий режим. То есть приём кофеина - это не ускорение, это антиторможение. При этом фактическая усталость не просто не уходит - аденозин продолжает накапливаться, чтобы потом, когда кофеин отвалится, лавиной обрушиться на рецепторы. Свежего топлива для происходящих в организме биохимических процессов кофеин тоже не приносит.
Аденозиновые рецепторы есть нескольких типов, и на кофеин реагируют не все. То есть в какой-то мере аденозин действует даже в присутствии кофеина.
В 11 редакции международной классификации болезней (МКБ-11, утверждена в мае 2019 года) присутствует "кофеиновая зависимость". Почему? Быстро вырабатывается толерантность к кофеину, увеличивается число аденозиновых рецепторов - в результате для блокирования той же их доли и достижения того же эффекта требуется доза больше прежней. Притом при отказе от кофеина чувствительность восстанавливается через 7-12 дней, рецепторное поле сокращается. Синдром отмены есть, но крайне слабый. Собственно, на этом вся "зависимость" сходит на нет.
Такого, что вещество перестаёт вырабатываться в самом организме, поскольку мы привносим его извне, и потому для поддержания "нормального" состояния требуется постоянный приток очередных доз, здесь не происходит. Ведь эндогенный кофеин мы не производим. Также потребление кофеина не влечёт никаких социальных последствий, которые вообще-то при зависимости должны быть по определению. Он не меняет поведение, в отличие от алкоголя или иных психоактивных веществ.
Я ни разу не слышал, чтобы в кафе ворвалась банда хипстеров и, угрожая вейпами и истерикой, потребовала ведро лавандового рафа.
Так что правомерность термина кофеиновой зависимости спорная.
Симптомы передозировки кофеина (от 500 мг /кофеина, не кофе!/ разом):
беспокойство;
тревожность;
покраснение лица;
"скачущая" речь;
учащённый пульс;
дезориентация;
галлюцинации;
рабдомиолиз (разрушение мышц).
Основную нагрузку кофеин дает на печень.
Чай не заваривают "как есть" с куста, его готовят, и множество вариаций приготовления даёт уйму всевозможных результатов. Во время ферментации чайного листа происходит среди прочего вот что: чем дольше ферментируем, тем меньше остаётся полифенолов - и больше кофеина. Не создаётся. Остаётся. Меняется соотношение веществ. Поэтому в пуэре (шу) больше всего кофеина.
Алкалоиды: в чае содержится кофеин, теобромин и теофиллин, все три; в какао нет теофиллина; в кофе - только кофеин.
Кофеин (1,3,7-триметилксантин). Химическое оружие против насекомых. Если мы берём чайный пакетик и завариваем, в настой экстрагируется примерно 69% кофеина, имеющегося в этом пакетике. Завариваем его же второй раз, экстрагируется еще 23%, третьей чашке достанется 8% кофеина, изначально имевшегося в пакетике. Как именно завариваем, сколько времени держим - не сказано...
Теофиллин (1,3-диметилксантин) - тоже яд для насекомых. В настое его ок. 1 мг/л - в разы меньше терапевтической дозы, так что ощутимого эффекта от него при питья чая ждать смысла нет.
Теобромин (3,7-диметилксантин) - в основном представлен в какао. В чае тоже есть, и вновь в следовых количествах.
Вики:
По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на центральную нервную систему, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.
Полифенолы чая - множество разнообразных веществ, которые ещё и превращаются одни в другие. И какие-то захватывают, присоединяют, связывают другие вещества, проявляя свойство танинов.
"Большая чашка чая" содержит около 180-240 мг (?) полифенолов, теафлавинов и теарубигинов. Эти соединения - результат окисления катехинов, которых в неокисленном чае 27%, в ферментированном - 4%. Отвечают за вкус и цвет настоя.
L-теанин - аминокислота, содержащаяся в чае, в кофе её нет. В чае молекулы L-теанина и кофеина обычно связаны, кофеин освобождается из них не сразу весь и реагирует с чем-то (напр., с аденозиновыми рецепторами) медленнее, чем свободный. Потому-то кофе в качестве источника кофеина жёстче, а чай мягче.
Танины. Для растений это вновь защита от насекомых, для нас - вяжущие ощущения.
Высокая химическая активность может быть минусом. Так, чаем, в котором много полифенолов (белым, зелёным), нельзя запивать препараты железа, т.к. при их взаимодействии образуется комплекс, не усваиваемый нашим организмом. И вообще не стоит запивать чаем лекарства. Любые. Нужен промежуток 1,5-2 часа.
"Чай выводит железо из организма" - миф. Что прямо сейчас смешивается в желудке (чай и... съеденное железо, лекарства), то между собой реагирует и в результате не усваивается, как будто и не принимали. А то, что уже усвоилось раньше, выпитый сейчас чай никуда не выведет.
Так что если требуется запить таблетки, чай использовать нельзя. Возьмите воду. Ну и если вы хотите, чтобы микроэлементы из обеда тоже беспрепятственно усвоились, сразу же давить их полифенолами чая не стоит.
В любом (!) растительном продукте могут быть вредные для здоровья металлы и прочая гадость, которая оказывается в растениях даже не из-за антропогенного загрязнения, а просто благодаря местным горным породам, составу почвы и грунтовых вод. Потребляемый людьми чай поставляет в их организмы больше алюминия, чем какая-то алюминиевая посуда. Алюминий - ладно, а вот какой-нибудь кадмий или мышьяк... Так что упарываться в "дикий чай, который точно не поливают химозой и навозой и потому он экологически чистый" не стоит, во всякие травяные "чаи" - сборы неизвестного происхождения, собранные чёрт знает кем, где, когда и как - тем более.
Даже официально выпускаемые фиточаи нельзя пить постоянно, итоги длительного приёма неизвестны. Это всё попросту не изучено. Неспроста на них пишут, что пить как лексредство столько-то дней, не больше.
Подавляющее большинство веществ в обжаренном кофе - результат термообработки (обжарки). Аромат кофе - примерно 800 веществ (известных). Вкус - примерно 200, из них самых известных, отвечающих за горечь 3:
хлорогеновая кислота (8% массы сырых зёрен) термолабильна, при обжарке распадается, и чем меньше осколок молекулы, тем больше от него горечь, т.е. при тёмной обжарке горечь максимальная
хинин
кофеин
Вещества, как правило, присутствуют и в продуктах, и в организмах не в виде голых независимых молекул. Тот же кофеин принимает две формы:
кофеин-гидрат - чем его больше, тем больше горечь;
димер кофеина (две связанные молекулы) - чем его больше, тем меньше горечь.
Выходит, смещение равновесия между этими двумя вариантами - управление горечью. Осуществить его можно сахаром, он не просто маскировка одного вкуса другим: в 2015 году выяснили, что сахароза в концентрации >15% стимулирует образование димеров кофеина, т.е. при неизменном общем количестве кофеина димеров становится больше, а гидрированных молекул меньше, в результате горечь снижается.
Британские ученые :) выяснили, что у разных людей отличается чувствительность к горьким кофеину, хинину и 6-н-пропилтиоурацилу. Кофе любят те, у кого в основном чувствительность к кофеину. У кого чувствительность к тиоурацилу и хинину - любят чай. Это не какие-то эстетические или идеологические соображения, это генетически обусловлено. У кого высокая чувствительность только к тиоурацилу, те обычно не употребляют алкоголь. Генетическая предрасположенность к какао не выявлена.
Не обязательно пить чай или кофе - тонизирует и повышает концентрацию любителей даже запах напитка.
Возвращаясь к вопросу, бодрит ли кофе. В ходе исследования подопытным вводили 400 мг кофеина в сутки внутривенно - и только в первые сутки "кофеиновая" группа решала тесты бодрее контрольной, которой вводили физраствор. На вторые сутки результаты сравнялись, дальше люди под кофеином начали и вовсе отставать. Как ни крути, на постоянном форсаже организм работать не станет.
Кофеин меняет саму когнитивную функцию. Появляется сосредоточенность, да, однако креативность не появляется из ниоткуда, творческие задачи легче не решаются.
Совместное употребление кофеина способствует социализации, сплочению группы. Именно кофеина. Декаф при прочих равных так не работает. Механизм данного явления не выяснен.
Кофе снижает эффективность снотворных. Увеличивает биодоступность НПВС, из-за чего кофеин стали добавлять в препараты, тот же пенталгин. Запить ибупрофен чашкой кофе - даже лучше, чем водой. Некоторые антибиотики (ципрофлоксацин) усиливают эффекты кофеина; оральные контрацептивы уменьшают эффективность кофеина.
Кофеин облегчает труд алкоголя по доставке потребителя в синюю даль. Так что кофейный ликёр или кофе с алкашкой - это такой телепорт туда. С чаем это не работает - он и не обезвреживает этанол танинами, как делает это с железом, и сам кофеин там связан и спирту не помогает.
Кофеин не поднимает давление. Он расширяет сосуды скелетной мускулатуры, почек, сердца. Т.е. по идее давление наоборот может снизиться. Сужаются сосуды лишь в головном мозге и кишечнике. Но вдобавок кофеин действует на надпочечники, в результате чего получаем дозу адреналина и норадреналина, которые и могут поднять давление; этот эффект весьма кратковременный. И слабый: от 200-300 мг кофеина давление подскакивает в среднем аж на 8 мм рт.ст.! Но то в среднем, у кого-то ведь и сильно повышается, опять же, у кого что с организмом, кто какие препараты принимает - много факторов, так что подход здесь исключительно индивидуальный. Для сравнения "синдром белого халата": от самого факта измерения давления врачом АД подскакивает на 29, медсестрой - на 17 мм рт.ст.
Кофеин увеличивает ЧСС. Отсюда - увеличивается потребность миокарда в кислороде.
Кофе может вызывать изжогу. Притом похоже (требуются исследования), что в кофе есть антидот от самого себя: кофеин стимулирует деятельность пристеночных клеток желудка, повышая агрессивность желудочного сока, а N-метилпиридин обладает противоположным действием. Его больше в тёмной обжарке (которая более горькая), так что сильно обжаренный кофе вызывает изжогу с меньшей вероятностью. В растворимом кофе, судя по всему, данного вещества нет, вот почему у кого-то от растворимого кофе появляется изжога, а от зернового - нет.
Кофе обладает диуретическим (мочегонным) эффектом средней силы, что выводит из организма воду и соли. Ну расширятся немного сосуды почек, ну образуется чуть больше мочи. Начинается с 2-3 чашек у тех, кто пьет кофе эпизодически, тогда как у постоянно его пьющих эффект не проявляется. И вообще действие слабое, и солей вымывается меньше, чем при питье воды, так что обезвоживания от кофе не наступит. При рассчитывании рациона можно приравнять кофе к воде.
Люди, которые (регулярно) пьют кофе, (чуть-чуть) реже умирают от хронических болезней почек.
Польза кофе при рассеянном склерозе не доказана. При других заболеваниях, о которых зачастую говорят СМИ в статьях о кофе - и подавно.
Короче, кофе не помогает предотвратить болезни и продлить жизнь.
С 1991 года кофе считался в группе 2B по канцерогенности - "возможно канцерогенные вещества", в 2016 его перенесли в группу 3 - "не классифицируемые как канцерогены". Наоборот где-то как-то защищает, но делает это не кофеин, а что-то другое в составе.
Однако при температуре >65 градусов кофе (и чай, и какао, и вообще) становится канцерогеном группы 2А для рака пищевода. Ожог, ещё и регулярно обновляемый, никого не сделает здоровее.
Зелёный кофе не помогает похудеть! Это лишь маркетинговое фуфло!
Спасибо за внимание.
"Чай из пустой чашки" – дегустационные обзоры и не только.
