Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Co zawierają ziarna kawowca? Przegląd substancji aktywnych farmakologicznie

Używkami nazywamy substancje, które mają wpływ farmakologiczny na organizm, ale nie są typowymi produktami leczniczymi. Mało kto, pijąc pierwszą lub drugą „małą czarną”, zastanawia się, dlaczego tak bardzo potrzebuje jej każdego dnia, a także co właściwie się w niej znajduje. Jedyne, co zazwyczaj nam się z nią kojarzy, to kofeina.

 

 

Kofeina znajduje się w składzie licznych preparatów farmaceutycznych – w Polsce jest to ponad 20 produktów i zazwyczaj występuje z takimi substancjami, jak paracetamol i kwas acetylosalicylowy.

Rys. 1. Preparaty farmaceutyczne zawierające w składzie kofeinę

Pierwszą osobą, której udało się wyizolować kofeinę z ziaren kawy, był Friedlieb Ferdinand Runge. Niemiecki chemik i analityk dokonał tego w 1819 r. Pod względem chemicznym kofeina stanowi związek organiczny z grupy alkaloidów purynowych. Mechanizm jej działania opiera się na blokadzie receptorów adenozyny A1 i A2A. Substancja pobudza aktywność cyklazy adenylanowej oraz powoduje wzrost stężenia cAMP w komórce. To pobudzenie organizmu wynika z antagonistycznego wpływu na receptor adenozyny A1. Powoduje to m.in. przyspieszoną akcję serca i zwiększone uwalnianie neuroprzekaźników. Jako antagonista receptora adenozynowego A2A wpływa również na wzmożoną aktywność dopaminy, co skutkuje stymulowaniem bodźców nerwowych.

Rys. 2. Wzór strukturalny kofeiny

Naturalnie występuje ok. 70 gatunków kakaowca z rodziny Rubiaceae. Najbardziej popularne z nich to C. arabica (Etiopia), C. canephora (Afryka), a ich skład jest rozbieżny. Te drugie, inaczej nazywane ziarnami Robusty, zawierają więcej kofeiny, niż Arabica.  Skład i zawartość poszczególnych związków chemicznych różni się zarówno na etapie surowców, jak i w finalnym produkcie uzyskanym poprzez różnorodne metody palenia oraz zaparzania.

Kwas chlorogenowy (CGA) oznacza całą grupę estrów hydroksycynamonowych z kwasem chinowym. Należą do nich kwasy: kawoilochinowy, feruloilochinowy, dikawoilochinowy, kumarochinowy oraz ich postaci izomeryczne. Najbardziej powszechnym z grupy jest kwas 5-kawoilochinowy (5-CQA) występujący m.in. w palonych ziarnach kawy, stanowiąc ok. 10% ich składu. Według badań kwas chlorogenowy wykazuje aktywność antyoksydacyjną, przeciwzapalną oraz antykancerogenną.

Rys. 3. Wzór strukturalny kwasu chlorogenowego

Trygonelina, będąca pochodną witaminy B3, występuje w kawach w ilości ok. 50 mg na 100 ml napoju. Jej zastosowanie testowano w kierunku antyoksydacji oraz działań przeciwzapalnych, z dobrymi rezultatami. Ponadto w literaturze można odnaleźć wzmianki o jej potencjalnym zastosowaniu w chorobach, takich jak cukrzyca i otyłość, gdyż wpływa na metabolizm lipidów.

Rys. 4. Wzór strukturalny trygoneliny

Kafestol w napojach kawowych stanowi szacunkowo 0,3 mg w 100 ml. Pod względem chemicznym należy do grupy diterpenów kawowych. Jest antagonistą receptorów farnezoidowych X, odpowiedzialnych za wzrost poziomu cholesterolu we krwi. W dawce ok. 60 mg stosowanej przez 28 dni wykazał podniesienie całkowitego poziomu cholesterolu o ok. 30 mg/dL. Udowodniono również jego pozytywne działanie, m.in. przeciwzapalne, antynowotworowe oraz przeciwcukrzycowe.

Rys. 5. Wzór strukturalny kafestolu

Kahweol, czyli kolejny składnik z rodziny diterpenowych, można odnaleźć zwłaszcza w odmianie ziaren C. arabica, w ilości ok. 0,17 mg na 100 ml napoju kawowego. Badania wykazały jego działanie antyoksydacyjne, antykancerogenne oraz przeciwdziałające otyłości. Pomimo podobieństwa do kafestolu, kahweol wpływa na metabolizm lipidów w mniejszym stopniu.

Rys. 6. Wzór strukturalny kahweolu

Podsumowując, oprócz głównego składnika, jakim jest kofeina, będąca stymulantem ośrodkowego układu nerwowego, ziarna kawowca zawierają również przeciwutleniacze i diterpeny. Ich zawartość uzależniona jest od odmiany rośliny oraz sposobu jej przetworzenia. Przeciwutleniacze posiadają szereg udowodnionych pozytywnych działań na organizm ludzki, jednak w nadmiernej ilości bardzo często stają się toksyczne. Natomiast diterpeny, pomimo wpływu w postaci zwiększonego poziomu cholesterolu we krwi, posiadają również pozytywną bioaktywność. Należy pamiętać, że ograniczenie spożycia obu grup związków możemy osiągnąć poprzez odpowiednie przygotowanie – palenie ziaren i silniejsze przetworzenie kawy, gdyż wpływa to na rozpad tych niestabilnych termicznie związków. Ponadto większość diterpenów zatrzymywana jest także na papierowym filtrze podczas przygotowywania kawy filtrowanej.

Źródła

Fot. https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/ziarna-kawy-na-round-wok-2711959/

Rys. 2. Autorstwa Vaccinationist - Praca własna, based on PubChem, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54417143

Rys. 3. Autorstwa Hbf878 - Praca własna, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74344002

Rys. 4. By Jü - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97409701

Rys. 5. By Roland Mattern - Roland1952, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8343131

Rys. 6. By Roland Mattern - Roland1952, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8351788

https://kawaizdrowie.pl/pl/kawa-i-zdrowie/sklad-kawy-i-dane-dotyczace-jej-wartosci-odzywczych/skladniki-kawy

Kofeina i inne substancje aktywne farmakologicznie zawarte w ziarnach kawowca, Aleksandra Grodzka, Wiktoria Kużaj, Monika Zielińska-Pisklak, Łukasz Szeleszczuk, Marcin Sobczak.

Kofeina. Cz. I. Powszechność stosowania kofeiny oraz jej działanie na organizm, Halina Bojarowicz, Małgorzata Przygoda.

KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2022>

pnwtśrczptsbnd
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
2
Newsletter