Pierwsza kawa z rana, czyli drugie oblicze używki. Cykl “Poznaj świat nauki o żywnosći”

Chyba niewiele osób wyobraża sobie dzień bez filiżanki kawy. Problematyczne wydają się zwłaszcza poranki…. Kawa niczym dr Jekyll i mister Hyde ma dwa oblicza. Jedno to fakt, iż od lat zajmuje istotne miejsce na liście tzw. używek, druga – zaszczytne miejsce na liście pokarmów prozdrowotnych. I to równocześnie. Wątpliwości rozwieje kolejny artykuł z cyklu “Poznaj świat nauki o żywności”

Używka – substancja, niebędąca lekiem lub substancją mającą znaczenie farmakologiczne, ale wywierająca określony wpływ na organizm (najczęściej na ośrodkowy układ nerwowy) lub produkt zawierający takie substancje, na przykład: kawa, kakao, herbata itp. Używki mogą być przyjmowane z powodu uzależnienia (alkohol, nikotyna, narkotyki ) lub z chęci wykorzystania właściwości używki (np. kofeina zawarta w kawie dla pobudzenia, w niektórych przypadkach szukanie inspiracji w substancjach psychoaktywnych).

Równocześnie filiżanka kawy to wprost skarbnica bioaktywnych związków (zidentyfikowano ich około 1500 rodzajów). Najważniejszymi z nich, oczywiście oprócz kofeiny, są związki fenolowe, zwłaszcza kwasy hydroksycynamonowe. Wykazują one wielokierunkową aktywność przeciwutleniającą; poprzez hamowanie powstawania rodników lipidowych, przerywanie propagacji łańcuchowych reakcji autooksydacji i wygaszanie tlenu singletowego mogą być inhibitorami reakcji wolnorodnikowych, działają jako czynniki redukujące, jako związki chelatujące jony metali przejściowych oraz jako inhibitory enzymów prooksydacyjnych. Dane epidemiologiczne wskazują na istotny związek między regularnym piciem kawy a zmniejszonym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2, raka wątroby i błony śluzowej trzonu macicy oraz raka jelita grubego. W wiele z tych zaburzeń zaangażowany jest stres oksydacyjny wynikający z nadprodukcji reaktywnych form tlenu (RFT). Do obrony przed RFT organizm wykorzystuje własny układ enzymatyczny oraz przeciwutleniacze endogenne, które efektywnie można wspomagać poprzez suplementację przeciwutleniaczami egzogennymi. Dlatego też konsumpcja żywności i napojów o wysokiej zawartości związków fenolowych wiąże się z zapobieganiem chorobom wieńcowym, nowotworom i innym, tzw. przewlekłym chorobom niezakaźnym (kiedyś zwanymi chorobami cywilizacyjnymi).

Czy tytułowa pierwsza kawa z rana może być jeszcze lepsza? I jeszcze bardziej korzystnie oddziaływać na nasz, szeroko pojęty, dobrostan? Jak już wspomniano, kawa sama w sobie zawiera wiele cennych składników, ale może warto byłoby pokusić się o lekką modyfikację tej standardowej filiżanki małej czarnej? A jeśli by tak dodać odrobinę przypraw, które oprócz poprawy walorów smakowych znacząco zwiększą potencjał antyoksydacyjny – cynamonu, kardamonu, imbiru, chili? Przypraw bardzo popularnych, aromatycznych i co ważne- doskonale komponujących się z kawą…
Przyprawy i zioła są dodawane do żywności od czasów starożytnych, nie tylko jako środki smakowe, ale również jako substancje lecznicze i konserwanty. Prozdrowotne działanie przypraw wynika z unikalnego profilu metabolitów wtórnych, w tym związków fenolowych.

zdjęcie: pixabay

Znane i opisane są interakcje pomiędzy lekami a żywnością, nasuwa się więc pytanie, czy podobna sytuacja nie ma miejsca gdy łączymy różne produkty spożywcze starając się urozmaicić naszą dietę? Czy związki bioaktywne wchodzą ze sobą w jakieś interakcje? Czy oprócz walorów smakowych, możemy w ten sposób modulować także właściwości biologiczne?

Warto podkreślić, że oddziaływania synergistyczne mają zasadnicze znaczenie w fitomedycynie i pozwalają wyjaśnić skuteczność pozornie niskich dawek składników aktywnych np. w produktach ziołowych. Pojęcie to oznacza, że w całości oczyszczony lub częściowo oczyszczony ekstrakt z rośliny ma przewagę nad jednym wyizolowanym składnikiem, czyli interakcja wielu substancji daje skuteczniejszy efekt, niż suma oddzielnych działań związków składowych. Może to skutkować między innymi zwiększonym efektem terapeutycznym, zmniejszeniem efektów ubocznych lub wywoływać oba rezultaty jednocześnie. Antagonizm jest pojęciem znacznie łatwiejszym do zdefiniowania i oznacza, że interakcja związków daje wynik mniejszy, niż oczekiwany.

I tu zrodził się pomysł na badania interakcji pomiędzy bioaktywnymi związkami zawartymi w kawie oraz w wymienionych przyprawach. Na pierwszy ogień kawa z cynamonem. Badania wykazały, że związki odpowiedzialne za właściwości antyoksydacyjne ekstraktów kawy i cynamonu działały antagonistycznie- a co za tym idzie- dodatek cynamonu do kawy obniżał jej zdolność do neutralizacji wolnych rodników. W przypadku właściwości przeciwzapalnych napary działały synergistycznie, jednak po procesie trawienia zaobserwowano odwrotną interakcję – antagonizm. A zatem potencjalnie kawa z cynamonem miałaby większe właściwości przeciwzapalne niż sama kawa, ale gdy uwzględnimy kwestie biodostępności nie wygląda to już tak optymistycznie…. Bo to właśnie biodostępność jest kolejną, kluczową determinantą faktycznego efektu biologicznego wywieranego na organizm konsumenta i pomijanie jej podczas badań nad żywnością funkcjonalną prowadzić może do błędnych wniosków.

Ale powróćmy do naszej małej (lub dużej) czarnej. Uwzględniając potencjalną biodostępność wykazano, iż związki o aktywności przeciwrodnikowej zawarte w kawie i imbirze działają addytywnie (efekty sumują się), natomiast związki zdolne do redukcji pochodzące z kawy, kardamonu i chili wykazują synergię. Co ważne, potencjalnie biodostępne związki o charakterze przeciwzapalnym zawarte w naparze kawy z imbirem również działały synergistycznie. Potwierdzono także synergizm działania potencjalnie biodostępnych związków zawartych w kawie i kardamonie. Tak więc cynamon, imbir, kardamon oraz chili, stosowane jako aromatyczne dodatki do kawy parzonej, wpływają nie tylko na jej smak i zapach, ale także właściwości prozdrowotne.

Pomimo dość kontrowersyjnych i sprzecznych doniesień dotyczących wpływu spożywania kawy na ludzki organizm, wiele osób nie wyobraża sobie rezygnacji z przysłowiowej „kawusi”. Dlatego też zaproponowano rozwiązanie polegające na wzbogaceniu kawy aromatycznymi przyprawami nie tylko w celu poprawy i urozmaicenia jej smaku oraz aromatu, ale także potencjalnych właściwości prozdrowotnych.

Delektujmy się więc tym aromatycznym napojem. Na zdrowie!

Prof. dr hab. Urszula Gawlik
Dr inż. Agata Durak-Dados
Katedra Biochemii i Chemii Żywności

Carocho, M. & Ferreira, I.C.F.R. (2013). A review on antioxidants, prooxidants and related controversy: Natural and synthetic compounds, screening and analysis methodologies and future perspectives. Food and Chemical Toxicology, 51, 15-25.

Dórea, J.G. & da Costa, T.H.M. (2005). Is coffee a functional food? British Journal of Nuutrition, 93, 773-782

Durak A., Gawlik-Dziki, U., Kowalska, I., 2014. Coffee with ginger- interactions of biologically active phytochemicals in the model system. Food Chemistry, Vol. 166, 261-269.

Durak A., Gawlik-Dziki, U., Kowalska, I., 2016. Evaluation of interactions between coffee and cardamom, their type, and strength in relation to interactions in a model system. CyTA – Journal of Food, Vol. 15, Issue 2, 266-276. DOI: 10.1080/19476337.2016.1247298.

Durak A., Gawlik-Dziki, U., Pecio, Ł. 2014. Coffee with cinnamon – impact of phytochemicals interactions on antioxidant and anti-inflammatory in vitro activity. Food Chemistry, 162, 81-88.

Durak A., Kowalska, I., Gawlik-Dziki, U., 2017. UPLC–MS method for determination of phenolic compounds in chili as a coffee supplement and their impact of phytochemicals interactions on antioxidant activity in vitro. Acta Chromatographica. 

Shan, B., Cai, Y.Z., Sun, M. & Corke, H. (2005). Antioxidant capacity of 26 spice extracts and characterization of their phenolic constituents. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 7749-7759.

Williamson, E.M. (2001). Synergy and other interactions in phytomedicines. Phytomedicine, 8(5), 401- 409.

* * *

[Cykl „Poznaj świat nauki o żywności” to seria artykułów popularnonaukowych przygotowywanych przez naukowców z Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie].