Кофеин — натуральный алкалоид, обладающий наркотическим действием, бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором, воздействуя подобно амфетаминам, только значительно слабее.
У животных и человека он стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов (преимущественно сосудов скелетных мышц, головного мозга, сердца, почек), усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов (однако в некоторых случаях отмечаются противоположные эффекты). Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. цАМФ — вторичный медиатор, через который осуществляются эффекты различных физиологически активных веществ, прежде всего, адреналина. Таким образом, накопление цАМФ приводит к адреналино-подобным эффектам.
В медицине кофеин применяется в составе средств от головной боли, при мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости.
Это в вкратце о том, что такое кофеин. Рассмотрим в каких именно растениях он встречается.
Кофеин содержится в растениях, таких, как кофе, чай, какао, падуб парагвайский (мате), гуарана, кола и некоторых других. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна, а также для поощрения опылителей.
1.Кофе (кофейное дерево): род вечнозеленых кустарников и мелких деревьев семейства мареновых. Плоды - эллиптические ягоды красного или фиолетово-синего цвета с тонким слоем липкой, сочной, сладкой мякоти и двумя семенами, прилежащими друг к другу своими плоскими сторонами. Они покрыты тонкой серебристой кожурой и пергаментной оболочкой: эти покровы вместе с мякотью удаляют перед обжариванием семян. Аномальные односемянные плоды, называемые «мужскими ягодами» или «горошинами», развиваются обычно у концов ветвей. Кофейные зерна различных типов различаются по содержанию кофеина, которое варьирует от 0% у разновидности humboltiana с острова Гранд-Комор до 2,9% у сорта «Extra Medellin», разводимого в Колумбии.
Хотя в кофе присутствуют различные биологически активные вещества, основной его физиологический эффект вызывает алкалоид кофеин. Химически он представляет собой триметилированный ксантин, или 1,3,7-триметил-2,6-диоксипурин. Он быстро окисляется и частично деметилируется в организме, выводится с мочой и не накапливается в тканях, поэтому его воздействие на нервную и другие системы кратковременно.
Зачем кофейному дереву кофеин? На первый взгляд – простой вопрос. Действительно, в природе ведь ничего просто так не происходит – неужели кофейное дерево родилось с кофеином только для услады гурманов?
Нет, не тут-то было – всему есть ботаническое объяснение. После ряда экспериментов американские ученые установили, что, оказывается, кофеин, который содержится в плодах и листьях дерева, необходим дереву для борьбы с насекомыми.
Экстракт из зеленой массы кофейных листьев поместили разных вредителей и их личинки. Гибель насекомых зафиксировали уже через сутки. А концентрированный раствор кофеина из зерен убивал насекомых всего за 5 часов.
Было сделано и другое интересное открытие: кофеин к тому же является сильнейшим катализатором – синтетические ядохимикаты в смеси с ним усиливают свое действие в несколько раз.
2.Чай: или чайный куст относится к роду Камелий, поэтому другое название чайного куста Камелия китайская. Это вечнозеленый кустарник, произрастающий в субтропиках и тропиках в разных районах земного шара. Чай имеет овальные или удлиненные кожистые листья с зубчатым краем. Одиночные душистые цветки располагаются в 2-4 пазухах листьев. Цветение начинается в августе и длится до поздней осени. Плодоносит с середины осени до декабря. Плод представляет собой приплюснутую коробочку, в которой образуются темно-коричневые семена.
По внешнему виду растение может отличаться. Дикорастущий чай представляет собой стройное дерево, достигающее 15 метров в высоту. На чайных плантациях — это густые кустарники с вечнозеленой листвой. Чайные кусты являются долгожителями, на своем веку они могут повидать несколько поколений сборщиков. Их выносливость поражает ученых. Зеленый чай растет на высокогорьях и на равнинах. Хорошо переносит условия тропической жары, туманы и холод.
Вопреки распространенному мнению, в чае кофеина содержится даже больше, чем в кофе. Некоторые сорта содержат его до 3,5% от сухой массы.
Причем в зеленом чае этого вещества гораздо больше, чем в черном. Кроме того, больше кофеина в старых листьях чая, чем в молодых.
Чайный кофеин действует на сердце и нервную систему более мягко, чем кофейный. Это связано с тем, что в чае этот алкалоид присутствует не в чистом виде, а в сочетании с танином. Вместе кофеин и танин образуют новое вещество (теин), которое довольно медленно всасывается в кровь и быстро выводится из организма. Поэтому отравиться теином невозможно, даже если пить крепкий чай в очень больших количествах.
Кроме того, содержание кофеина во многом зависит от места произрастания конкретного сорта чая: от климата местности, от особенностей почвы (например, от содержания в ней цинка) и от высоты над уровнем моря. Чем выше расположена чайная плантация, тем холоднее воздух, а значит, тем медленнее растут чайные листья и тем больше кофеина в них содержится. Яркий солнечный свет также способствует росту чайных листьев, богатых кофеином, поэтому некоторые сорта чая специально выращиваются в тени.
Еще один немаловажный фактор, влияющий на содержание кофеина, — это степень ферментации чайного листа. Чем она ниже, тем больше кофеина содержится в чае. Отсюда можно сделать вывод, что самые «кофеинизированные» сорта — это белые чаи, зеленые чаи и улуны. Но на самом деле все не так просто. Значение имеет не только сорт, но и способ приготовления чая, в том числе и температура воды при заваривании. Чем горячее вода, тем активнее выделяется кофеин. А поскольку неферментированные и слабоферментированные чаи завариваются теплой, а не горячей водой, в готовом виде они содержат меньше кофеина, чем насыщенный черный чай.
Количество кофеина также зависит от времени заваривания чая — чем оно дольше, тем больше кофеина успеет выделиться в чашку. Правда, при слишком долгом заваривании чайный фенол, липиды и эфирные масла, содержащиеся в чае, начинают самопроизвольно окисляться, что сводит на нет всю пользу теина и портит вкус и аромат напитка. Неприятная горечь, возникающая при длительном заваривании, чаще всего бывает вызвана не высоким содержанием кофеина, как считают многие, а присутствием в напитке вредных веществ. Поэтому время заваривания чая ни в коем случае не должно превышать 5-6 минут.
Многие думают, что крепкий чай вреден для организма. На самом деле гораздо хуже пить слабый чайный настой, в котором содержится мало полезных веществ и много горячей воды. Будет от чая больше вреда или пользы, зависит не столько от крепости напитка или от содержания в нем кофеина, сколько от качества самого чая и от того, правильно ли он был заварен.
3. Какао: родиной шоколадного дерева считается Южная Америка, а точнее, ее субэкваториальные регионы. Если для отечественного потребителя это экзотический «фрукт», то для южноамериканцев – это обычная культура, которая культивируется и выращивается в больших объемах.
Какао-дерево относится к вечнозеленому роду Теоброма из семейства Мальвовых. Взрослые экземпляры характеризуются прямым, довольно тонким стволом, не превышающим 30 см в обхвате, в среднем 10-метровой высоты. Крона состоит из множества ветвей, густо облиственная и широко распростертая. Цвет коры бурый, а древесины - желтоватый. Лист растения крупный, по форме округлый или эллипсовидный. Крепится с помощью короткого черешка. Имеет блестящую поверхность темно-зеленого цвета сверху и матовую более светлого оттенка зеленого снизу. Размеры листа достигают 15 см в ширину и 30 см в длину, располагаются на ветках поочередно. Жизненный цикл растения может превышать сотню лет. Плодоносит несколько раз в год.
Плоды какао-дерева напоминают своей удлиненно-овальной формой дыню-торпеду или лимон, только более крупных размеров и с глубокими бороздами вдоль тела. Отдельные экземпляры весят по 0,5 кг и имеют длину 30 см. Кожура плотная, на ощупь напоминает кожу. Изнутри они представляют собой плод с пульпой из пяти семенных столбиков и приятной кисло-сладкой мякотью розового или белого цвета. Каждый такой столбик включает в себя 3-12 семян. Созревает плод долго, от полугода до года. Сбор одного урожая дает до двух сотен плодов с дерева.
Если сравнивать какао, кофе и чай, то в какао кофеина немного. Какао-бобы содержат от 0,05 до 0,1% кофеина. Если готовить напиток правильно, то побочных реакций не наблюдается. В одной чашке какао содержится 5 мг кофеина.
Он обладает множеством полезных веществ, которые имеют влияние на разные системы организма. Какао содержит антиоксиданты, которые также благотворно влияют на сосудистую стенку, мешают развитию сердечно-сосудистых болезней. Флавоноиды оказывают благотворное воздействие на функции обмена веществ.
Огромную пользу кофейный напиток приносит коже человека. Его систематическое употребление поддерживает молодость кожи. А имеющийся в какао меланин оберегает нашу кожу от гипертермии и ожогов.
Польза какао объясняется высоким содержанием полезных микроэлементов. В продукте содержатся белки, жиры, углеводы, крахмал и кислоты. Есть и такие витамины, как А, РР, В3, В6, Е, и минералы: калий, фосфор, магний, кальций, железо и цинк. Два последних минерала особенно важны для здоровья человека.
Кофейный напиток намного калорийнее, чем чай или кофе, но его употребление не приводит к появлению лишнего веса. Маленькая порция напитка вызывает чувство пресыщения, и в результате у человека уменьшается аппетит.
4. Мате (Падуб Парагвайский): распространенное растение Южной и Центральной Америки. Кустарник или дерево до 15 метров в высоту, возраст которого иногда достигает 100 лет. Его высушенные и обработанные листья со стеблями используют, как травяной чай. Напиток с горьковатым вкусом и легким сладким привкусом, обладает тонизирующим действием, улучшая работу пищеварительной системы и печени, а так же имеет иммуностимулирующий эффект.
Листья падуба парагвайского издавна используются для приготовления тонизирующего напитка – чая мате. Чай мате – традиционный напиток латиноамериканцев, но в последнее время быстро набирает популярность во всем мире, в том числе и в странах СНГ. Мате лидирует даже с зеленым чаем. Его уникальный состав не вызывает учащенного сердцебиения и не нарушает цикла сна как кофеин черного или зеленого чая. Среди активных компонентов напитка – особый, безвредный кофеин (матеин). Он не способствует привыканию, а сила его в том, что он помогает организму человека избавиться от зависимости к истинному кофеину.
Падуб парагвайский обладает: кардиотоническими, тонизирующими, антисептическими, мочегонными, иммуномодулирующими, стимулирующими, противоревматическими, противоопухолевым свойствами.
Напиток мате способствует понижению артериального давления, расширению сосудов, повышению настроения, улучшению работы сердечно-сосудистой системы, укреплению памяти, нервной системы, повышению концентрации внимания, улучшению пищеварения, выведению излишней жидкости из организма и стимулированию работы надпочечников, укреплению защитных сил организма.
Пагарвайский чай применяют при терапии ожирения, поскольку напиток подавляет чувство голода. Активные вещества мате оказывают слабительное, аноректическое и диуретическое воздействие. При регулярном употреблении напитка улучшается работа сердца, желудка, расширяются кровеносные крупные сосуды и капилляры, нормализируется обмен веществ, укрепляется память и нервная система.
В напитке из листьев падуба парагвайского содержится примерно 196 витаминов и минеральных активных веществ, а это в разы больше, нежели в зеленом чае. Огромный заряд бодрости, подаренный мате, способен длиться целых 10 часов.
5. Гуарана: удерживает рейтинг лидера по содержанию кофеина – в ней встречается более 6%. Это еще одно кофеиносодержащее растение, которое выглядит как вьющаяся лиана. Присутствует в диком виде в Уругвае и Амазонской части Бразилии. Плоды напоминают орех фундук, цвет от насыщенного желтого до оранжевого, внутри которых находится черные семечки, в которых и содержится кофеин. Очень часто семена гуараны используют как лекарственное средство от головной боли, лихорадки, жара, спазмов, в качестве стимуляторов, в целях профилактики от бактериальных инфекций и как укрепляющие тонизирующие средство, а также как натуральный афродизиак.
Экстракт гуараны - самый мощный поставщик кофеина. Содержание кофеина в гуаране превышает аналогичные возможности кофе в три - пять раз. Гуарановый напиток обладает огромным энергетическим потенциалом, превышает по своим характеристикам любое известное растение на земле.
Гурановый напиток значительно усиливает работоспособность человека, его физические и психические возможности при повышенных нагрузках. Есть данные о благотворном влиянии гуаранового напитка на деятельность центральной нервной системы и другие органы человека. Гуарана часто используется в спортивных добавках, в качестве источника кофеина. Гуарана придает энергию, увеличивает производительность, способствует ментальной концентрации, ускоряет распад жира. Все действия гуараны обусловлены кофеином и другими метилксантинами.
Но! Превышение употребления суточной нормы может принести организму вред и проявиться в учащенном сердцебиении, повышенной потливости, раздражительности, боли в грудной клетке, дрожи в конечностях. Для того, чтобы избежать возможных негативных последствий, следует соблюдать рекомендованную дозировку и внимательно прислушиваться к реакциям и состоянию своего организма.
6. Кола: род растений семейства Мальвовые. Вечнозелёные деревья высотой до 20 м. Мелкие колокольчатые цветки собраны в метёлки. Плод — кожистая или деревянистая сборная листовка из 4—5 плодолистиков. Их семена, так называемые «орехи кола» (около 3 см в диаметре), содержат до 2,5 % кофеина и 0,05 % теобромина. Находят применение в медицине и для изготовления тонизирующих напитков (кока-кола, пепси-кола и др.).
Размолотые семена колы – основа специальных таблеток, предназначенных для альпинистов, летчиков, геологов, спортсменов, а также людей других профессий, связанных с умственной и физической нагрузкой.
В медицинской практике препараты колы заостренной применяются в качестве средств, возбуждающих центральную нервную систему, стимулирующих работоспособность и выносливость при длительной умственной или физической нагрузке. Действие препаратов колы развивается медленнее и длится дольше, чем действие чистого кофеина. Связано это с тем, что в свежих плодах колы кофеин находится в сложных соединениях с колакатехином и танином, расщепляющихся в организме с высвобождением кофеина. Туземцы Африки с древних времен используют "орехи кола" как сильнодействующее возбуждающее средство.
Семена растения («орехи кола») входят в состав некоторых биологически активных добавок. К примеру, некоторые витаминизированные препараты растительного происхождения, изготовленные на основе жидкого экстракта листьев дамианы, семян колы заостренной и других растений, применяется в качестве тонизирующего, имунномодулирующего средства.
Применение колы заостренной в Европе не имеет столь большой популярности как в странах Африки. Западная стандартная медицина с настороженностью относится к некоторым целебным свойствам плодов растения. И все же ученые признали ценность колы как растения, содержащего кофеин. Плоды колы показаны при лечении ревматизма, гепатита, инфекций мочеполовой системы. Экстракт орехов кола считается натуральным бронходилататором и диуретиком. Согласно последним исследованиям, семена растения полезны при терапии функциональной диареи, то есть, диареи, возникающей на нервной почве.
В опубликованном в 2004 году журнале «Исследования фитотерапии» описаны особые свойства орехового экстракта. Средство подавляет рост опасных бактерий, которые вызывают менингит и туберкулез.
Кроме пользы, плоды могут оказать и вред. Кола заостренная противопоказана женщинам во время беременности и лактации, детям, лицам, принимающим антидепрессанты. Препараты из данного растения не рекомендуют принимать больным с заболеваниями сердца и сосудов, в частности гипертоникам; лицам, страдающим повышенной тревожностью, бессонницей, эпилепсией, диабетом. Исходя из того, что в химическом составе плодов колы содержится канцерогенное вещество, в Нигерии зафиксировано множество случаев онкологических заболеваний ротовой полости и органов пищеварения. Здесь орехи колы являются атрибутом многих ритуалов и практически повседневно употребляются внутрь.
Как и многие другие плоды-орехи, орехи колы способны вызвать аллергические реакции. Побочные действия от употребления плодов растения следующие: изжога, расстройство желудка, тошнота, рвота, дрожание рук при длительном приеме, кожный зуд, раздражение носоглотки, тахикардия, в самых тяжелых случаях даже анафилактический шок.
Какие можно сделать выводы!? Кофеин необходим некоторым видам растений для защиты от насекомых. Другие же используют его в качестве привлечения, чтобы подсаживать на него пчел и заставлять их переносить пыльцу.
Люди, в основном, применяют кофеин как энергетик и стимулятор для организма. Эффекты на здоровье были широко изучены, а результаты исследований неоднозначны, с некоторыми очевидными преимуществами и другими потенциальными рисками. И каждый решает для себя сам: употреблять его или же черпать энергию из более полезных источников.
Выбор за вами!