Weboldalunk használatával jóváhagyja a cookie-k használatát a Cookie-kkal kapcsolatos irányelv értelmében. Elfogadom
Termékek Menü

Anyagcsere-változások koffein és kávé hatására

Orvosi szemmel...

"A koffeint nemcsak gyógyszerként alkalmazzák, hanem széles néprétegek kora ifjúságuktól késő öregkorukig naponta nagy mennyiségben fogyasztják kávé formájában. A kávéfogyasztás világszerte rohamosan nőtt. Magyarországon az egy főre eső kávéfogyasztás 2,29 kg évente. A kávéból hozzávetőleg 1% koffein oldódik ki. Számításba véve, hogy az egyes kávékeverékek koffeintartalma 0,8 —2,5% között változik, az átlagos napi koffeinbevitel 60 mg fejenként, ebbe az egész lakosságot beleszámítjuk, csecsemőktől az aggastyánokig. Világos tehát, hogy a felnőtt lakosság napi koffeinadagja — hozzászámítva az ellenőrizhetetlen mennyiségben fogyasztott koffeintartalmú gyógyszereket — ennél jóval több, van olyan személy, aki naponta 250—500 mg koffeint fogyaszt.

A koffein molekula

A kávé és a methylxanthyn származékok, így a koffein is nem közömbös hatásúak. Az ideg- rendszerre, keringésre, veseműködésre kifejtett hatásuk jól ismert. Az utóbbi években világszerte nagyon sokan vizsgálták a szénhidrát- és zsír- anyagcserére gyakorolt hatását. Kérdésessé vált, hogy a nagy mennyiségű kávé-, illetve koffeinfogyasztás — ha az egészséges szervezetben látszólag nem okoz változásokat — nem jelent-e bizonyos betegségekben további károsító hatást? Az alábbiakban azokról a vizsgálatokról lesz szó, amelyek a kávé, koffein, illetve egyéb methylxanthyn származékok hatását a szénhidrát- és zsíranyagcsere nézőpontjából ismertetik.

A vércukorszint és a glukóztolerancia vizsgálata a szénhidrát-anyagcsere mechanizmusában bekövetkező változásokat jól tükrözi. Ezeket a paramétereket a methylxanthyn származékok jelentősen befolyásolják. Az irodalomban egész sor olyan vizsgálatról számolnak be, amelyek hyper- glycaemia és glycosuria fellépését jelzik methylxanthyn származékok hatására. Újabb vizsgálatok szerint koffein akut hatására, de theo- phyllin és aminophyllin hatására is egerekben és patkányokban a 40 mg/kg-os adag alkalmazása után vércukorszint-emelkedés jön létre.

Krónikus koffeinadagolás (napi 150 mg/kg koffein ivóvízzel 6 héten át) egerekben a kontrollokhoz viszonyítva a vércukorszint jelentős emelkedését okozta (11). A látszólag igen nagy koffeindózis ellenére — ha egész nap elosztva fogyasztották az állatok — a vércukor alacsonyabb volt, mint egyetlen 50 mg/kg szubkután injekció után. Vizsgálataink szerint 3 mg/'nap/állat mennyiségben adagolt koffeinnel R/ Amsterdam nőstény patkányokban az orális glukóztolerancia romlik, s ha a glukózterhelést 5 mg/100 g koffeinnel kombinálva végeztük, a kémiai diabetesre jellemző vércukorgörbéket kaptunk. Hím állatokban ezt a jelenséget csak szórványosan, egyes állatok nagy egyéni érzékenysége miatt észleltük, de a jelenség nem volt szignifikáns. Különböző patkánytörzsek koffeinérzékenysége nem azonos, azonkívül a nőstények érzékenysége nagyobb, ez is magyarázata lehet az eltérő kísérleti eredményeknek.

Emberben a koffein, kávé és aminophyllin akut vércukorszint-emelő hatása csekély. Cheraskin és Ringsdorf egészséges diákoknak 250 mg koffeint adtak szájon át, s két óra múlva igen csekély vércukorszint-változást észleltek. Ugyancsak kis változást és a kontrollokhoz viszonyítva kevés különbséget észleltek, ha a koffeintartalmú és koffeinmentes, kávé hatását vizsgálták. Két-három óránként meghatározva a vér- cukorszintet, a napszakos ingadozás sem igen változott, napi 1900 kalóriát tartalmazó étrend és napi 5 kávé (20 g kávéból) fogyasztása után.

Krónikus kávéfogyasztók esetében, akik 500 mg koffeint fogyasztottak naponta kávé, illetve tea formájában, a koffeintartalmú italoknak koffeinmentessel történő felváltása két hét után az éhomi vércukorérték szignifikáns csökkenését eredményezte.

Az emberi megfigyelések és az állatkísérletek közti különbséget a dózisnagyság különbségei is okozhatják. Állatkísérletben 40 mg/kg, emberekben 2,6 mg/kg-os koffeindózisokat vizsgáltak. Egerek és patkányok anyagcseréje 5—10-szer gyorsabb, és a gyógyszerérzékenységük kisebb, mint az embereké. Így az alkalmazott dózisok nem irreálisak, de az emberek a methylxanthynok vércukorszint-emelő hatásával szemben kevésbé érzékenyek, míg más anyagcsere-paraméterek (pl. szabad zsírsav) tekintetében érzékenyebben reagálnak, mint a kísérleti állatok.

A methylxanthyn származékok hatása a vércu- korszintre létrejöhet: 1. fokozott katecholamin kiáramlás miatt, a) a májban nő a glykogénlebontás, a phosphorilase aktivitása útján, amelyet a methylxan- thynoknak a cyclikus AMP-n át történő phosphodiesterase gátlása még erősít, b) a glukóz által kiváltott insulin secretio gátlása miatt; 2. a glukóz utilizáció csökken részben a kisebb insulin-kiáramlás miatt, de a methylxanthyn származékok a perifériás glukózfelvételt direkt módon is gátolják; 3. szerepet játszhat a fokozott glukoneogenesis a májban.

Matone testi munka és koffeinbevitel összefüggését vizsgálta, és megállapította, hogy 250 mg koffein per os 2 óra múlva 20 mg%-kal emelte a vércukrot,a koffeint nem fogyasztó kontrollokhoz viszonyítva. Összefügg ezzel a vizsgálattal az a megállapítás, hogy adrenalin — mint ergotrop hormon — és más sympathicomimetikumok növelik a vércukrot a glycogenolysis stimulálása útján a májban, az adenilcyclase-cAMP-phosphorilase mechanizmuson át. A methylxanthyn származékok a cyclikus AMP bomlását akadályozzák, és elősegítik a katecholamin felszabadulását. Triner és Nahas (22) patkányban az adrenalin hyperglyc- aemizáló hatásának fokozódását írták le theo- phyllin adagolása után. Az endogén katecholamin részt vesz a theophyllin és koffein vércukoremelő hatásában, mert mellékveseirtott állatokban ez a hatás nem észlelhető. Ugyanígy reserpin és a béta-blockoló propranolol kivédik a methyl- xanthynok hatását.

A szénhidrát-anyagcserében részt vevő hormonok glukagon, ACTH. pajzsmirigyhormon, secretin, pancreozymin hatását számos szerző vizsgálta, részben pozitív és részben negatív eredmények láttak napvilágot (26). Számos szerző foglalkozott a kávé és a koffein vércukorszintet befolyásoló hatásával, diabétesszel kapcsolatosan. Ammon és Estler alloxán diabeteszes állatokban koffein adagolása után ötször nagyobb vércukorszintet találtak a normál kontrollokhoz viszonyítva. Mindkét állatcsoportban egyforma volt a máj glycogen- tartalma, így a perifériás cukorfelvétel gátlását vélik a megnövekedett vércukorszint okozójának. Elhízott, hyperglycaemiás egerekben Kuftinec és Mayer 60 napig tartó 200 mg%-os vércukorszintet találtak, 80 mg/kg koffein, illetve kávé adása után. Ez a hatás insulinnal sem volt kivédhető, holott a koffeinlebomlás 24 óra alatt bekövetkezik. Speciális érzékenységről van szó, amely a perifériás cukorfelvétel irreverzibilis zavarát okozta. 0,1 mg/ml koffein in vitro gátolja a zsír és a cukor felvételét, még insulin jelenlétében is. Az elhízott hyperglycaemiás egerek zsírszövete különös érzékenységgel reagál koffein hatására.

A koffein akut hatásának az emberi diabetes-ben játszott szerepére kevés szisztematikus vizsgálat folyt. Ammon (30) kémiai diabeteszesekben nem talált hatást az éhomi vércukorszintben, 195 mg koffeinum citricum per os adása után. Insulint nem igénylő diabeteszesekben Siedek nem talált vércukorszint-változást kávé fogyasztása után. 224 mg koffein kávé formájában történő fogyasztása után 20 perccel az intravénás glukóztolerancia teszt sokkal magasabb vércukorértéke-ket mutatott, mint olyankor t ha a betegek a vizsgálatot megelőzően vizet ittak. Müller-Wie- land insulint nem igénylő öregkori diabete- sesekben nem talált koffeinhatást. Koffeintartalmú kávé, koffeinmentes kávé, vagy ivóvíz egyaránt hatástalan maradt az intravénás glukóztolerancia teszt vizsgálata során. Orális glukózterhelés (0,5 g/kg hatására) a koffeintartalmú kávét fogyasztó betegek vércukra szignifikánsan magasabb volt, mint a koffeinmentes kávét vagy vizet ivóké. Wachman az intravénás glukóztolerancia romlását észlelte 450 mg koffeint tartalmazó kávé fogyasztása után 60 perccel. Anyagcsere-betegségben nem szenvedő egyénekben ilyen jellegű glu- kóztolerancia-romlást nem tudtak kimutatni. Diabeteses betegekben a kávé és a koffein hatása az insulinszekréciótól függ. Ha van insulin-termelés, a glucose-tolerancia, illetve a szöveti glu- cose-felvétel jobban befolyásolható, míg azokban a betegekben, akikben a glukóz adása insulintermelést már nem vált ki, a glukóztolerancia teszt jobb eredményt mutat, kávé, illetve koffein adása után.

A lipid transzport szempontjából vizsgálva a kávé-, illetve koffeinfogyasztás hatását, az irodalomban igen szerteágazó kísérletekről olvashatunk. A zsírszövet triglycerid formában raktározza a zsírt és a lipo-lysis során szabad zsírsav és glycerin formában transzportálja a vér. A glycerint a máj a glykoneogenesis-hez felhasználja, a szabad zsírsav (továbbiakban FFA) albuminhoz kötve a különböző szervekhez kerül, és az oxidáció során elég. Az FFA egy része a májban triglyceriddé és ketontestté alakul át. A methylxanthyn származékok a zsírszövetben stimulálják a lipo- lysist, erősítik a lipolysisben részt vevő hormonok hatását. A fokozott lipolysist az FFA szint és a glicerinszint növekedése követi a vérben, de mivel a szövetek részéről állandó a felhasználás, a lipolysis mértékéről az FFA szint csak részben ad felvilágosító értéket. A methylxanthyn származékok a mellékveséből felszabaduló katecholaminok révén fokozzák a zsírszövet lipolysisét. Állatkísérletek egész sora számol be erről. 120 perccel, 25—150 mg/kg koffein-, illetve theophyllin-adagolás után több órán át tartó FFA szint emelkedés következik be, kísérleti állatokban.

Még a Google is fogyaszt kávét

Emberben hasonló megfigyeléseket írtak le, intravénás, illetve intramuscularis koffein adása után, vagy két csésze kávé, tea vagy cola italok fogyasztása után, 100%-os FFA emelkedés jött létre a szérumban (39). A maximális FFA emelkedést 2 órával az intravénás koffein után, és 3 órával a per os koffeinfogyasztás után észlelték (40). A methylxanthynok által kiváltott FFA emelkedést emberben és kísérleti állatban egyaránt bizonyítottan a zsírszövetben bekövetkező lipolysis váltja ki, mert koffein hatására a zsírszövet zsír- tartalma mérhetően csökken. Ebben a katecholaminok által stimulált — a phosphodiesterase gátlása következtében felszaporodó — cyclikus AMP mint „second messenger” játszik fontos szerepet. Állatkísérletekben bizonyították, hogy theo- phyllinnel kombináltan adagolt adrenalinnal, illetve noradrenalinnal kutya vérében a legnagyobb FFA szintet érték el.

A fizikai és pszichikai stress-állapotok esetében méthylxanthyn származékok hatására további FFA felszaporodással lehet számolni, ahogyan ezt Ammon bizonyította is. Psychikus stress és koffein az FFA és a triglycerid szint additív növekedését okozta. Emotionalis stress a vele együttjáró katecholamin felszabadulással együtt a serum lipid összetevőinek emelkedéséhez vezethet. A mai életforma mellett koffeintartalmú italok fogyasztása és a fizikai terhelés, különösen az étkezések között igen gyakori, s e két hatás egymást erősítheti.

A phospholipid szint növekedését írták le Little és munkatársai, infarktuson átesett betegekben. Pozitív korrelációt találtak kávéfogyasztás és a serum phospholipid-szintje között és negatív korrelációt az elfogyasztott tea és a phospholipid szint között. Napi 1,7 mg koffein ivóvízzel történő fogyasztása 16 héten át patkányokban a serum Cholesterin szint emelkedését okozta. Ez utóbbi szerző kávé hatására ugyanezt az eredményt találta. Számos vizsgálat bizonyítja azonban kísérleti állatokban és emberekben, hogy normál egyénekben a kávé, illetve a koffein a serum cholesterin-szintjét lényegesen nem befolyásolja. Pozitív korrelációt nem lehetett kimutatni a kávéfogyasztás és a cholesterin szint között, az infarktuson átesett betegekben.

Tekintettel arra, hogy a zsíranyagcsere és az érbetegségek között szoros az összefüggés, a kávé-, koffeinfogyasztás és a szívbetegségek közötti összefüggésekről is szólnunk kell. Az idevonatkozó vizsgálatok leginkább epidemiológiai jellegűek.

A kávé, illetve koffein krónikus fogyasztását emberben számos egyéb tényező is befolyásolja, ilyenek a táplálkozás, dohányzás, gyógyszerfogyasztás, különböző betegségek és psychikus tényezők. Különösen nehéz a hatást megítélni, hogy ha retrospektív vizsgálatokról van szó. Az idevonatkozó közlemények megítélésekor óvatosságra van szükség. 1963-ban Paul írta le, hogy öt éven keresztül figyeltek coronaria-betegségekben szenvedőket (angina pectoris, vagy infarktus) és megállapították, a megbetegedettek között százalékosan sokkal nagyobb volt azoknak a száma, akik naponta öt vagy annál több csésze kávét ittak, mint a coronaria-betegségben nem szenvedő kontrollokban.

1966-ban írták le Little és munkatársai azt a retrospektív vizsgálatot, amikor kikérdezték az infarktuson átesett betegeket kávé-, illetve teafogyasztásuk felől, s az eredményeket összehasonlították, hasonló infarktusban nem szenvedő populációval. Az egészségesekben nem találtak összefüggést a vér lipid-összetevői és a kávé-, illetve a teafogyasztás között, míg az infarktuson átesett betegekben a serum lipidek és a kávéfogyasztás között pozitív összefüggést találtak. Érdekes módon teafogyasztás esetén ez az összefüggés nem volt kimutatható, s ebből arra következtetnek, hogy a koffein mellett a kávénak egyéb összetevői szerepet kell, hogy játsszanak. Young és munkatársai írták le, hogy a teában egy ún. X anyag van, amely az arteriosclerosis kifejlődését megakadályozza. Kimura és Murata (49) írták le, hogy thea-nin a teában levő aminosav, a koffein centrális hatását állatkísérletben gátolni képes. Lehetséges, hogy további vizsgálatok ki fogják deríteni, hogy a teában érdekes kölcsönhatás áll fenn egyrészt a koffein és a tea egyéb összetevői között. Bostonban írták le, Boston Collaborative Drug Surveillance Programs (BCDSP), hogy kávé fokozza az infarktus rizikóját, míg a tea inkább gátló hatást fejt ki. A rizikó, ha kávét nem ivó kontrollo- kat 1-nek vesszük, napi egy-öt csésze kávé esetében 1,34, napi öt kávén felül 2,13. Hrubec és mtsai hasonló eredményeket közölt angina pectori- sos panaszokkal kapcsolatban. Kibővített és precíz retrospektív vizsgálatban (440 akut infarktusos betegben) Jick és mtsai 1974-ben megerősítették a bostoni vizsgálat eredményeit, és megállapították, hogy a kávéra vonatkozó infarktus-rizikót olyan tényezők, mint a beteg kora, neme, előzetes coronaria-betegségek, hypertonia, elhízás, diabetes, dohányzás, cukorfogyasztás és a foglalkozás erősen befolyásolják. Ebben a vizsgálatsorozatban sem lehetett a teafogyasztás és az infarktus között összefüggést kimutatni.

Fenti vizsgálatokkal ellentétben vannak olyan szerzők, akik azt mutatták ki, hogy nincs összefüggés a kávéfogyasztás és a coronaria-betegségek között. Brown 1962-ben kevesebb halálesetet látott a kávéfogyasztó infarktusos betegei között (egy-öt csésze naponta), mint a teaivóknál (10 vagy több csésze naponta). Walker és Gregoratos közlése szerint 100 infarktuson átesett beteg közül 59%, és 72 kontroll beteg közül 51% több mint napi 4 csésze kávét ivott. Az eltérő eredményekért a methodikai nehézségek is felelősek.

A kávéfogyasztás és az ischaemiás szívbetegségek között direkt összefüggést nem lehet kimutatni, de miután egész sor indirekt bizonyíték van előttünk, ezért az összefüggés lehetősége különösen erős kávéfogyasztás esetében fennállhat.

Fenti adatok ismeretében nyilvánvalóvá válik, hogy az érzékenység és a laboratóriumi eredmények alapján a kávé, illetve koffein anyagcsere hatását leghelyesebb egyénenként elbírálni, s a napi kávé, illetve koffein mennyiségét engedélyezni.

Összefoglalás. Szerző irodalmi áttekintést ad a kávé, koffein és egyéb methylxanthyn származékok anyagcserehatásairól, különös tekintettel a szénhidrát- és zsíranyagcserét érintő kérdésekről, összefoglalja az ischaemiás szívbetegségek és a koffein-, illetve kávéfogyasztás közti kapcsolatra vonatkozó irodalmat is.

Országos Élelmezés és Táplálkozástudományi Intézet
Orvosi Hetilap 1978
Bedő Magdolna dr.

"