De ce cafeaua este produsă de cofeină și de ce le place unora?

O echipă internațională de oameni de știință a secvențiat planta de cafea și a constatat că enzimele sale producătoare de cofeină au evoluat într-un mod independent de cel găsit în alte plante. Un alt studiu a analizat genomul consumatorilor mari de cafea.

Antidepresiv negru fierbinte
Ți-ai băut vreodată cafea cu ceas cu alarmă? A fost păcat.
Cofeina se naște mai târziu și se nasc copii mai mici
Ce poate face zahărul cu apă și cofeină?
Au găsit un agent anti-cancer răcoritor și delicios
Cu cafea împotriva demenței la bătrânețe
Cel care are cafea trăiește?
Prăjirea cafelei este în detrimentul dietei

Cum și de ce boabele de cafea au început să producă cofeină? - Victor Albert (Universitatea din Buffalo), profesor de biologie și colegi (Philippe Lashermes, Institutul Francez de Cercetare pentru Dezvoltare, Patrick Wincker și France Denoeud, reprezentanți ai Centrului Național Francez de Secvențiere și ai altor organizații din 11 țări) și secvențiat genele Coffea canephora (robusta), un soi de cafea care reprezintă 30% din producția mondială de cafea. (Celălalt tip de cafea, Coffea arabica, conține mai puțină cofeină și este mai puțin acidă și mai puțin amară; cu toate acestea, genomul robustei a fost secvențiat, deoarece este mai simplu.) Planta de cafea a fost comparată în continuare prin genomica comparativă și rudele sale, de ex. genomurile de ceai, cacao, roșii și struguri, astfel încât acestea să poată fi identificate, care sunt genele specifice cafelei.

Potrivit unui studiu publicat în Science - Genomul cafelei oferă o perspectivă asupra evoluției convergente a biosintezei cofeinei - rezolvă sinteza alcaloizilor și flavonoidelor folosind familii de gene mai mari decât cele mai apropiate rude ale plantei de cafea (aceste molecule dau, printre altele, mirosul și gustul amar al cafelei). În timp ce de ex. cafeaua sintetizează acidul linolenic (molecula responsabilă de aromă după prăjire) cu ajutorul a 6 gene, una dintre rudele sale apropiate, Arabidopsis (iarba de gâscă), rezolvă acest lucru cu o singură genă.

Cercetătorii au mai dezvăluit că planta de cafea folosește gene diferite în producția de cofeină decât ceaiul sau cacao, adică capacitatea de a produce cofeină a apărut cel puțin de două ori în timpul evoluției, o dată în strămoșul plantei de cafea, o dată în strămoșul comun al ceaiului și cacao. Toate cele trei plante folosesc enzime metiltransferază pentru a converti molecula de xantină în cofeină, dar cafeaua efectuează transferul necesar de grup metil în etape diferite decât celelalte două plante. Cercetătorii spun că descoperirile lor se referă la boli și schimbări climatice soiuri mai rezistente și prin oprirea genelor producătoare de cofeină cafea decofeinizată mai gustoasănu va putea câștiga (procesul actual de decofeinizare folosește substanțe chimice și, de asemenea, strică gustul).

La ce bun cofeina pentru planta de cafea?

THE evoluție convergentă - când același rezultat poate fi atins pe căi evolutive diferite - în general indică o adaptare deosebit de utilă, prin urmare, cercetătorii spun că este important să aflăm ce este cofeina bună pentru planta de cafea. După cum explică Victor Albert, ei fac ipoteza că planta o folosește în cel puțin trei scopuri diferite:

Frunzele au, de asemenea, un conținut ridicat de cofeină (cel puțin la fel de mult ca fasolea), iar când frunzele cad pe pământ, cofeina eliberată împiedică concurenții plantei de cafea din alte specii să înceapă să crească.
Cofeina este toxică pentru insecte, așa că ține dăunătorii departe de plantă care altfel ar roade frunzele sau fasolea. Unele insecte au dezvoltat chiar și un receptor separat de detectare a cofeinei pentru a se asigura că poate fi evitat.
Cu toate acestea, există și animale pe care planta de cafea nu vrea să le deranjeze, deoarece ajută la polenizare. Pentru ei, planta secretă o cantitate mică de cofeină în nectar, astfel încât polenizatorii care o consumă își vor aminti mai bine locația plantei și se vor întoarce mai des.

Spune planta de cafea poate folosi aceeași moleculă pentru a ține unele insecte departe pe măsură ce le atrage pe altele; cantități mari de cofeină din frunze și fasole descurajează dăunătorii și cantități mici de cofeină în nectar stimulează memoria polenizatorilor. Conform unui studiu științific de anul trecut, albinele de ex. După 24 de ore, sunt de trei ori mai multe șanse să-și amintească locația florilor cu cofeină decât cele care plătesc doar zahărul pentru polenizare (cofeina se găsește nu numai în florile de cafea, ci și în florile citrice, inclusiv grapefruit, lămâie, pomelo sau portocală și chiar și după 3 zile, de două ori mai multe albine își amintesc florile cofeinizate decât cele decofeinizate (Cofeina din nectarul floral îmbunătățește memoria recompensei unui polenizator).THE cofeină Apropo insectele polenizatoare sunt la fel de umane ca oamenii.

Nou concept de cafea

Alți geneticieni au urmat exemplul, care ar putea fi motivul pentru care există oameni cărora nu le place cafeaua. În studiul lor în Psihiatrie Moleculară (meta-analiza la nivelul genomului identifică șase loci noi asociați cu consumul obișnuit de cafea), datele genetice ale a 120.000 de consumatori de cafea au fost analizate prin analiza asocierii întregului genom și au fost găsite 8 polimorfisme monocelotidice (dintre care 6 sunt descoperiri complet noi) .care poate avea o relație semnificativă cu consumul de cafea - mărimea efectului fiecărui SNP a fost dată de cercetători între 0,03 și 0,14 căni de cafea/zi. 6 SNP aparțin unei gene care poate juca un rol în farmacocinetica cafelei și 2 unei gene implicate în farmacodinamica cafelei (ultimele două gene pot afecta cât de mult BDNF este secretat de creier - cu cât sunt mai puțini, cu atât mai puțini autori se simt cu atât este mai puțin satisfăcător pentru consumul de cafea), sau afectează un transportator de serotonină, care este, de asemenea, un simțul recompensei poate fi responsabil pentru diferențe). 4 SNIP s-a apropiat de genele asociate anterior cu consum crescut de cafea, fumat, supraponderalitate, glucoză de post mai mare, tensiune arterială scăzută și profiluri mai favorabile de lipide, markeri inflamatori și enzime hepatice.

Sperăm că rezultatele vă pot ajuta să înțelegeți diferențe interindividuale în efectele cafelei asupra sănătățiit. Cu toate acestea, efectele cafelei asupra sănătății sunt cercetate astăzi cu multă vigoare și se dezvăluie din ce în ce mai multe proprietăți utile ale acestei substanțe psihoactive consumate cel mai frecvent (Maturitas; Impactul cafelei asupra sănătății). Acum știm că, contrar credințelor anterioare, nu crește aritmia sau insuficiența cardiacă, ci previne dezvoltarea diabetului și a ficatului gras (acest efect nu este cauzat de cofeină, ci de acid clorogenic), protejează împotriva bolii Parkinson, și conform ultimelor cercetări reduce și riscul de a dezvolta boala Alzheimer.