Pravidelná porce kofeinu. Vaše ranní kafe, nebo čaj?

Káva, oblíbený ranní nápoj pro nastartování dne, se často pije kvůli bdělosti. Někteří vědci se však domnívají, že dlouhodobé pití kávy může také změnit mozek.

Výzkumy na zvířatech i lidech již nějakou dobu naznačují, že dlouhodobá konzumace kofeinu zlepšuje učení a inteligenci tím, že vylaďuje neurony pro efektivní nervovou činnost a zvyšuje počet stavů, které mozek může mít.

Včely, které konzumovaly kofein, jsou schopny zapamatovat si dříve naučenou květinovou vůni.

Lidé, kteří užili kofein bezprostředně po učení, dosahovali vyšších výsledků v diskriminačních úlohách.

Možný vztah kofeinu k učení a poznávání může být také důvodem, proč se opakovaně ukázalo, že konzumenti kávy mají nižší riziko rozvoje kognitivních funkcí a neurodegenerativních onemocnění včetně Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby.

Co přesně dělá kofein s naším mozkem, že zlepšuje učení a snižuje pokles kognitivních funkcí, a jaké jsou jeho dlouhodobé účinky?

Odpověď nám mohou poskytnout studie na zvířatech.
Káva zapíná geny pro učení a zároveň vypíná geny pro metabolismus

Některé výzkumy ukazují, že kofein může zlepšovat tvorbu dlouhodobé paměti tím, že zlepšuje a vylaďuje proces učení v mozku.

Francouzští vědci experimentovali s vlivem kofeinu na učení tak, že nechali myši zvyklé být vystaveny učícímu se prostředí procházet vodním bludištěm.

Jedna skupina těchto myší pila normální vodu, zatímco druhá skupina pila vodu s příměsí kofeinu v koncentraci odpovídající mírnému příjmu u lidí.

Při zkoumání mozků myší, které se orientovaly v bludišti, vědci zjistili, že obě skupiny myší „zapnuly“ geny pro učení a „vypnuly“ geny, které se na učení nepodílejí, včetně genů, které se podílejí na metabolismu tuků.

Myši, které denně konzumovaly kofein, se však naučily orientovat na několika místech rychleji a regulovaly výrazně více genů než myši, které pily pouze vodu. Myši pijící kofein regulovaly pětkrát více genů než druhá skupina, která regulovala pouze 209 genů.

Tento efekt přetrvával po dobu více než dvou týdnů, což svědčí o dlouhodobé změně v mozku.

Skupina myší, které pily kofein, navíc zapnula výrazně více genů, které mohou zlepšit učení a propojení mezi neurony, a vypnula více genů souvisejících s metabolismem tuků a amidů ve srovnání s myšmi, které pily čistou vodu.

Vědecký výzkum hovoří o vlivu přírody a výchovy. V genetice je „přirozenost“ DNA, kterou zdědíte po rodičích, a „výchova“ jsou faktory prostředí, které mohou ovlivnit, jak se vaše geny projeví.

Geny mohou být „zapnuty“ nebo „vypnuty“ prostřednictvím molekul zvaných epigenetické modifikátory, které se drží na DNA a mohou být ovládány faktory prostředí, jako je mimo jiné strava, chování a nálada.

Mezi epigenetické modifikátory patří metylové skupiny, které geny vypínají, a acetylové skupiny, které geny obvykle zapínají.

Pokud je gen vypnut, DNA se pevně obalí a informace, kterou kóduje, se stane velmi obtížně přístupnou nebo čitelnou. Zapnuté geny však zůstávají volné, což umožňuje snadné čtení jejich informací, které se pak promítnou do buněčných procesů metabolismu.

V závislosti na chování a stravě jedince se tedy zapnou různé geny umožňující různé procesy.

V případě myší, které se učily něco nového, měly ty, které pily vodu s příměsí kofeinu, zesílený epigenetický proces v genech pro učení a konektivitu než myši, které pily pouze vodu, což naznačuje lepší zkušenost s učením.

Vědci dále experimentovali, aby zjistili, zda má kofein stejný účinek na myši, které se neučily.

Zajímavé bylo, že kofein měl na sedavé myši opačný účinek.

U sedavých myší, které byly nuceny učit se a orientovat se ve vodním bludišti, došlo k potlačení genů pro učení a aktivaci metabolismu, což naznačuje posílení toho, na co byly zvyklé, tedy žádné cvičení a žádné učení.

U sedavých myší, které pily kofein, se však toto zesílení zvýšilo, přičemž došlo k ještě většímu potlačení procesů učení atd.

Vědci dospěli k závěru, že kofein může nabízet lepší „kódování událostí souvisejících se zkušenostmi“.

U těch, kde je učení vlastní, kofein urychloval proces učení, ale u těch se sedavým způsobem života kofein posiloval geny opačným směrem.

Tato zjištění otevírají možnost, že by kofein mohl být využíván k posílení dalších procesů, jako je efektivnější kódování procesů při cvičení.
Kofein, učení a onemocnění mozku

Znalosti i kofein jsou významnými ochrannými faktory proti nemocem způsobujícím úpadek kognitivních funkcí, jako je Alzheimerova choroba a demence.

Obecně se má za to, že u těch, kteří toho více vědí a mají více kognitivních schopností, postupují nemoci zhoršující kognitivní funkce pomaleji.

Studie však ukázaly, že kofein může hrát při prevenci neurodegenerativních a kognitivně-deklinujících onemocnění spíše vnitřní roli.

Mírný příjem kofeinu chrání lidi před rozvojem neurodegenerativních onemocnění včetně Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby.

Pro dosažení maximálního zdravotního přínosu je denní příjem obecně omezen na 400 mg kofeinu denně – což odpovídá 3 až 4 šálkům kávy.

Některé studie ukazují, že pití až 400 mg, snižuje dlouhodobé riziko vzniku Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby až o 60 % ve srovnání s konzumenty s nízkým obsahem kofeinu nebo bez kofeinu.

Alzheimerova choroba a kofein

Alzheimerova choroba je progresivní a nevratné neurodegenerativní onemocnění, které vede k poklesu kognitivních funkcí, chování a paměti.

V pozdních stadiích pacienti postupně ztrácejí mimovolní i volní motoriku.

Tyto příznaky lze vysvětlit tím, že Alzheimerova choroba nejvíce postihuje oblasti mozku, mezi které patří hipokampus, struktura mořského koníka hluboko v mozku, a neokortex, vnější vrstva mozku.

Hipokampus vytváří a ukládá dlouhodobou paměť, zatímco neokortex je zodpovědný za dobrovolné pohyby, rozhodování, emoce a vnímání.

U pacientů s Alzheimerovou chorobou se v hipokampu a neokortexu zpravidla objevují ložiska tvořená plaky bílkoviny amyloid-beta vně buněk, hromadění vláknitých spletí bílkoviny tau uvnitř neuronů a úbytek neuronů.

Studie na zvířatech však prokázaly, že kofein snižuje tvorbu charakteristických plaků amyloidu beta u Alzheimerovy choroby.

U potkanů dokáže kofein redukovat plaky až o 60 a 50 procent v hipokampu a neokortexu.

Častým faktorem u Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních onemocnění je také ztráta proteinu zvaného proteinkináza A (PKA).

Normální hladina PKA chrání před Alzheimerovou chorobou, protože tento protein snižuje tvorbu plaků tím, že zabraňuje hromadění proteinů tvořících plaky.

U myší s plaky podobnými Alzheimerově chorobě dokáže kofein zvýšit hladinu PKA zpět na normální úroveň a snížit množství plaků v mozku.

Jako antioxidant kofein také snižuje oxidační stres tím, že neutralizuje působení reaktivních forem kyslíku, často způsobených rozkladem tuků nebo jinými buněčnými procesy.

Reaktivní formy kyslíku mohou poškodit neurony a způsobit buněčnou smrt, ale jejich neutralizace díky působení kofeinu snižuje a zabraňuje ztrátě neuronů.

Parkinsonova choroba

Parkinsonova choroba je dalším neurodegenerativním onemocněním, proti kterému může kofein chránit.

Dopamin je neurotransmiter, který funguje jako spínač zapínající neurony.

U Parkinsonovy choroby však dochází k pomalému ničení neuronů produkujících dopamin v substantia nigra a striatu, dvou důležitých strukturách pro řízení pohybu.

U pacientů s Parkinsonovou chorobou se často projevuje bradykineze (pomalost pohybu), rigidita a posturální nestabilita.

Kofein však může být schopen snížit poškození a odumírání neuronů produkujících dopamin, protože může inhibovat adenosinové receptory, z nichž některé jsou zodpovědné za vyvolání zánětu a poškození mozkových buněk, které mohou poškodit neurony produkující dopamin.

Čaj nebo káva?

Ačkoli je káva nejběžnějším a nejoblíbenějším nápojem pro konzumaci kofeinu, není jediným přírodním zdrojem této zajímavé chemické látky.

V závislosti na způsobu přípravy a druhu použité kávy se obsah kofeinu může lišit (pdf).

Fotografie Epoch Times
Srovnání obsahu kofeinu v běžných nápojích (The Epoch Times)

Nejkoncentrovanější kofein má espresso s 0,6 až 3,3 mg na milimetr. Vařená nebo filtrovaná káva má koncentraci kofeinu 0,7 až 1,1 mg/ml a instantní káva má obvykle koncentraci 0,2 až 0,6 mg/ml.

Nejvíce se konzumuje káva Arabica, ale Robusta má téměř dvakrát vyšší obsah kofeinu.

Kromě kofeinu je káva bohatá také na antioxidanty, jako jsou hydroxycinnamové kyseliny (70 až 350 mg) a polyfenoly (35 mg), které zabraňují vzniku onemocnění způsobených chronickým zánětem, včetně rakoviny a cukrovky.

Nápoj obsahuje také malou porci minerálních látek včetně draslíku, hořčíku a fosforu.

Navzdory všem svým pozitivním účinkům by se káva měla konzumovat pouze s mírou, a to maximálně 4 šálky denně – 400 mg kofeinu – s limitem 200 mg (dva panáky) na jeden nápoj. Kofein také nemusí být pro každého, protože ti, kteří jsou na něj citliví, mohou pociťovat palpitace, vysoký krevní tlak a neklid.

Pokud jste na kofein citliví nebo vám káva prostě nevyhovuje, je čaj vhodnou alternativou zdravého nápoje s nižším obsahem kofeinu.

Nejvyšší obsah kofeinu obsahuje sušený čaj; v čajových lístcích je 3,5 % kofeinu, zatímco v zrnkové kávě je to 1,1 až 2,2 %.

Protože se však na jednu porci použije více kávových zrn, jedna porce čaje bude zřídka obsahovat více než 100 mg kofeinu.

Zkrácení doby louhování a snížení teploty louhování čaje sníží množství kofeinu. Čím je čaj teplejší a čím déle se vaří, tím větší obsah kofeinu bude mít.

Chcete-li z jedné porce čaje získat co nejvíce kofeinu, zkuste černý čaj vařit při teplotě do 212 F (100 C) po dobu delší než 3 minuty, abyste získali maximálně 90 mg kofeinu v jednom nápoji.

Vařením černého čaje po dobu 3 minut se obsah kofeinu zpravidla sníží na polovinu, tedy na 47 mg.

Matcha tea, prášková forma sušeného zeleného čaje, je také čaj s vysokým obsahem kofeinu, který poskytuje 35 mg kofeinu na půl lžičky (1 g) porce.

Zelený a bílý čaj jsou slabší než matcha a černý čaj a mají jemnější chuť ve srovnání s charakteristickou ostrou chutí černého čaje.

Tyto nápoje se obvykle vaří při nižších teplotách do 180 F (82 C), což vede k 20 až 45 mg kofeinu v jedné porci u čaje matcha a 6 až 60 mg u zeleného čaje.

Bylinné čaje, jako je heřmánek, levandule a jasmín, neobsahují žádný kofein, i když některé nápoje uvádějí zanedbatelný obsah kofeinu.

Stejně jako káva je i čaj bohatým zdrojem antioxidantů. Čajové lístky jsou bohaté na polyfenoly, které udržují zdraví střev a působí proti stárnutí.

V malých porcích čaje jsou přítomny také minerální látky, jako je draslík, vápník a hořčík.

zdroj, translation via deepl and deeps