XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Аннотация

Кофе является одним из самых распространенных и полезных напитков в мире. В кофе обычно содержит больше кофеина, чем в большинстве других напитков, таким образом, кофе вносит значительный вклад в общее потребление кофеина среди населения планеты.

Несмотря на большое количество проведенных исследований, споры относительно пользы и вреда кофе на здоровье человека все еще ведутся. Существует значительное количество доказательств пользы использования кофе при некоторых заболеваниях, включая сахарный диабет II типа, вирусный гепатит С, гепатоцеллюлярную карциному, неалкогольную жировую болезнь печени и нейродегенеративные заболевания(НДЗ), такие как болезнь Альцгеймера (БА), и боковой амиотрофический Склероз (БАС).

Полезные для здоровья свойства кофе во многом связаны с его богатым химическим составом, включая кофеин, хлорогеновую кислоту, кофейную кислоту и гидроксигидрохинон. На сегодняшний день раскрыты некоторые механизмы положительного воздействия кофе на организм, а также изучены побочные эффекты от чрезмерного его употребления.

Цель исследования – изучить распространенность кофе, осветить современные научные представления о благоприятных и нежелательных эффектах кофе.

Материалы и методы:Повествовательный обзор, основанный на поисках литературы в текстовой базе данных медицинских и биологических публикаций PubMed, а также в российской научной электронной библиотеке eLIBRARY до июня 2019 года без ограничений по срокам. Поиск включал такие термины, как «кофе», «распространенность кофе», «действие кофе на организм».

Введение

Поскольку кофе является широко употребляемым пищевым продуктом и при этом оказывает физиологические эффекты, это делает данный продукт весьма привлекательным для изучения. Несмотря на многолетний опыт употребления кофесодержащих напитков в рационе питания населения всего мира, комплексных и актуальных для населения данные о потреблении кофе не хватает. Мало кто осведомлен о благотворном влиянии кофе на физиологию мозга и снижение риска возникновения нейродегенеративны расстройств. Однако злоупотребление кофе и не соблюдение рекомендованных суточных доз, может привести к ряду неблагоприятных последствий.

Основная часть

Распространенность кофе

Кофе является самым распространенным напитком в мире после воды, и его оборот по всему миру превышает 10 миллиардов долларов США в год. Полезные свойства кофе часто объясняется его богатым химическим составом, включая кофеин, хлорогеновую кислоту, кофейную кислоту, гидроксигидрохинон и др [6].

Кофеин, как компонент кофе, чая, а также многих безалкогольных напитков является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в мире. Потребление кофеина на душу населения в Великобритании, Швеции и Финляндии, по разным оценкам, составляет от 100 до 400 мг на человек в день, с максимальным потреблением, из чая и кофе. У человека пик концентрации кофеина в плазме достигается через 15–120 минут после перорального приема. Период полувыведения кофеина в дозах от 5 до 8 мг / кг у человека составляет от 2,5 до 4,5 ч.

За последние несколько десятилетий потребление кофеина значительно возросло. Кофе является основным источником кофеина, за которым следуют безалкогольные напитки и чай [9]. Помимо напитков, кофеин теперь добавляется в пищевые продукты, такие как картофельные чипсы, шоколадные конфеты и бутилированная вода, подтверждая его растущую популярность. Согласно текущим оценкам 85% населения США потребляют, по крайней мере, один напиток с кофеином в день, что в основном связанно с его способностью улучшать умственную деятельность, концентрацию внимания и снижать усталость. Хотя во многих странах пока не существует конкретных рекомендаций по потреблению кофеина, предполагается, что для здоровых взрослых людей употребление кофеина до 400 мг / день (около 5 чашек кофе) не связано с неблагоприятными последствиями для здоровья [7].

Полезные свойства кофе

Некоторые эпидемиологические данные показали, что употребление кофе связано с снижение общей смертности. Многочисленные исследования выявили положительные эффекты использования кофеина при ряде заболеваний, таких как сахарный диабет II типа, вирусный гепатит С, гепатоцеллюлярная карцинома, неалкогольная жировая дистрофия печени и нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, и боковой амиотрофический склероз. Пожизненное употребление кофе было связано с профилактикой снижения когнитивных функций и снижением риска развития инсультов. Что еще более важно, кофеин оказывает положительное влияние на функции мозга. В ряде исследований было показано, что он улучшает бдительность и самочувствие, помогает сосредоточиться и улучшает настроение [3].

Несколько проведенных исследований показали, что лечение кофеином улучшает память и предотвращает связанное с возрастом снижение памяти. Также эффекты кофеина предотвратили увеличение веса и когнитивные нарушения, связанные с диетой с высоким содержанием жиров. [5]. Нейропротективные свойства кофе связаны не только с кофеином, но и с другими биологически активными веществами, содержащимися в кофе.

В недавно проведенных исследованиях кофе, хлорогеновой кислоты, ее производных и некоторые метаболитов кофеина было показано, что они значительно уменьшают повреждения ДНК, вызванные свободными радикалами [11].

Защитное действие кофе при нейродегенеративных заболеваниях

Постоянное употребление кофеина было связано со снижением риска развития слабоумия и серьезных НДЗ, таких как БА, и БАС [4].

Эпидемиологические исследования показали, что кофе может быть эффективным терапевтическим средством против Болезни Альцгеймера. Исследования с использованием модели трансгенных мышей, в которых изучали кофеин и кофе продемонстрировали предотвращение или обратное развитие БА и БА-подобных когнитивных нарушений. Мыши с БА, получавшие кофеин в питьевой воде с юных лет, показали улучшение памяти и снижение уровня мозгового белка амилоид-бета (Aβ). Более того, «пожилые» когнитивно-ослабленные мыши с БА продемонстрировали восстановление памяти и снижение уровня Аβ-белка в головном мозге после всего лишь 1-2 месяцев лечения кофеином [2].

Влияние кофе на воспалительные процессы

Кофеин существенно подавляет индуцированные ЛПС провоспалительные медиаторы ПГE2 и ФНО-α в клетках микроглии, оказывает влияние на макрофаги, изменяя уровень цАМФ и синтез ПГ. Данное свойство кофеина часто используется для сочетания с другими анальгетиками, что усиливает их эффект [8].

Нежелательные побочные эффекты кофе

Имеются данные о том, что чрезмерное употребление кофеина связано с тревогой, головными болями, тошнотой и бессонницей. Сообщается, что побочные эффекты (например, головная боль, усталость, сонливость) ощущаются, когда потребление кофеина внезапно прекращается, хотя симптомы при этом носят мягкий и временный характер. Некоторые, исследования показали повышенный риск гипертонической болезни и сердечно-сосудистых заболеваний при избыточном употреблении кофе. Однако в других исследованиях показано, что умеренное потребление кофеина (менее 400 мг / день для здоровых взрослых) не оказывает негативного влияния на сердечно-сосудистую систему [10].

Толерантность к психостимулирующим и сердечно-сосудистым эффектам кофеина обычно развивается в течение нескольких дней. Высокие дозы кофеина, как сообщается, вызывают симптомы нервозности, возбуждение, беспокойство и бессонницу, что также называют синдромом кофеинизма. У большинства пациентов, страдающих от кофеинизма, развиваются различные нервные, желудочно-кишечные или сердечно-сосудистые расстройства после употребления различного количества кофеина, как правило, более 250 мг. Кофеинизм также был связан с бредом, психозами и нервной анорексией. Наконец, сообщалось о нескольких случаях смерти после внутривенного и перорального всасывания чрезмерного количества кофеина (5–10 г). При отравлении кофеином наблюдаются следующие симптомы: возбуждение, беспокойство, судороги, тахикардия и кома, со смертью от отека легких и желудочковой фибрилляции [7].

Выводы

Кофе является одним из самых популярных и полезных напитков в мире. Будучи источником нескольких биологически активных природных метаболитов, он обладает разнообразным терапевтическим действием на организм человека. К благоприятным воздействиям кофе на здоровье человека относят кардио-, нейро-, гепато- и нефропротекторные эффекты. Тем не менее, избыточное потребление кофе может быть связано с рядом нежелательных эффектов, таких как беспокойство, головная боль, увеличение кровяного давления, тошнота и бессонница.

В течение последних двух десятилетий изучены различные модулирующие эффекты кофе (кофеина) при экспериментально индуцированных нейродегенеративных состояниях у животных. Помимо этого, проведенные фитохимические исследования показали, что кофеин обладает антидепрессирующим эффектом, что связанно с рядом молекулярных механизмов.

Списокиспользуемойлитературы

Вышинский К.В. Изучение распространенности употребления психоактивных веществ на примере города Москвы (клинико-эпидемиологическое исследование): Автореферат дисс. … кандидата мед. наук / Науч.-исслед. ин-т наркологии, М-во здравоохранения Рос. Федерации. - М., 1999. - 26 с.

Arendash GW, Cao C. (2010) Caffeine and coffee as therapeutics against Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis 20 Suppl 1(1): 117-26.

Bambha, K., Wilson, L., Unalp, A., Loomba, R.,Neuschwander-Tetri, B., Brunt, E. et al. (2014) Coffee consumption in NAFLD patients with lower insulin resistance is associated with lower risk of severe fibrosis. Liver Int 34: 1250-8.

Beghi, E., Pupillo, E., Messina, P., Giussani, G., Chio, A., et al. (2011) Coffee and amyotrophic lateral sclerosis: a possible preventive role. Am J Epidemiol 174: 1002-8.

Costa, M.S., Botton, P.H., Mioranzza, S., Ardais, A.P., Moreira, J.D., et al. (2008a) Caffeine improves adult mice performance in the object recognition task and increases BDNF and TrkB independent on phospho-CREB immunocontent in the hippocampus. Neurochem Int 53: 89-94.

Frary CD, Johnson RK, Wang MQ. (2005) Food sources and intakes of caffeine in the diets of persons in the United States. J Am Diet Assoc 105(1):110-3.

Heckman, M.A., Weil, J., Gonzalez de Mejia, E. (2010) Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) in foods: a comprehensive review on consumption, functionality, safety, and regulatory matters. J Food Sci 75: R77-R87.

Jafari, M., Rabbani, A. (2004) Studies on the mechanism of caffeine action in alveolar macrophages: caffeine elevates cyclic adenosine monophosphate level and prostaglandin synthesis. Metabolism 53: 687-92.

Mitchell, D C, Knight, CA, Hockenberry J, Teplansky R, Hartman TJ. (2014) Beverage caffeine intakes in the U.S. Food Chem Toxicol 63: 136-42.

Nawrot, P., Jordan, S., Eastwood, J., Rotstein, J., Hugenholtz, A., Feeley, M. (2003) Effects of caffeine on human health. Food Addit Contam 20: 1-30.

Rathod, M.A., Patel, D., Das, A., Tipparaju, S.R., Shinde, S.S., Anderson, R.F. (2013) Inhibition of radical-induced DNA strand breaks by water-soluble constituents of coffee: phenolics and caffeine metabolites. Free Radic Res 47: 480-7.