Dimineţile a milioane de oameni încep cu aroma unei cafele. După-amiezile altor milioane sunt înviorate şi energizate de aceeaşi băutură miraculoasă, dar, dincolo de aspectele legate de consum, socializare sau de cele industriale, stau numeroase studii ştiintifice medicale. Acestea, într-o creştere exponenţială, încearcă să facă lumină asupra efectelor anticarcinogenice, metabolice, cardiovasculare, neuropsihice sau gastrointestinale ale consumului de cafea asupra organismului uman.
Peste 10.000 de articole despre cofeină au fost publicate în 15 ani, mai mult de jumătate dintre ele analizând reacţiile adverse ale cofeinei.
Cu un consum de aproximativ 10 milioane de tone anual (2021-2022) şi cu un top 3 al celor mai mari exportatori mondiali – Brazilia, Vietnam şi Columbia, cafeaua este cea mai populară băutură din lume şi al doilea cel mai vândut produs, după ţiţei.
Cafeaua cultivată în scopuri comerciale provine din zona situată de-a lungul Ecuatorului, aşa-numita Coffee Belt (25 de grade latitudine nordică – 30 de grade latitudine sudică). Gustul produsului final depinde de varietatea şi specia de cafea, de mineralele prezente în sol, de temperatură, de cantitatea de ploaie şi soare, dar şi de altitudinea la care este cultivată(1).
Plantele aparţinând genului COFFEA cuprind aproximativ 500 de genuri şi 6000 de specii, dar, pentru industrie, două dintre acestea sunt importante – ARABICA şi ROBUSTA.
Coffea arabica reprezintă aproximativ 70% din producţie şi provine din arborii de cafea originari din Etiopia, este fină, aromată, cu conţinut mai scăzut în cofeină, de aproximativ 1,2%.
Coffea canephora var. robusta – 30% din producţie, utilizată în amestecuri şi în cafeaua instant, conţine 2,2% cofeină, este mai ieftină, mai rezistentă şi mai uşor de cultivat.
Fructul arborelui de cafea, cules manual sau mecanizat, conţine boabele de cafea – seminţele. Prelucrarea începe imediat după recoltare şi se face prin două metode – uscată şi umedă, separând boabele de restul fructului. Procesul continuă cu sortarea lor şi îndepărtarea boabelor necorespunzătoare. Din datele publicate, se estimează că o tonă de cafea prelucrată prin metoda umedă generează 0,5 tone de deşeuri, iar prin metoda uscată, doar 0,2 tone de deşeu(2).
Produşii reziduali conţin numeroşi componenţi bioactivi (acid clorogenic, acid ferulic, acid cafeic şi p-coumaric, dar şi alcaloizi şi diterpene-cafestol, kahweol) cu proprietăţi antioxidante, antimicrobiene sau anticarcinogene.
Reziduurile rezultate reprezintă o provocare pentru industrie, care încearcă să utilizeze aceste produse în numeroase scopuri: alimentar, cosmetic, biodiesel, sinteză de acid lactic şi acizi organici, în microbiologie şi biotehnologii, compost, hrana pentru animale etc.(3)
În urma procesării rezultă boabele verzi, împachetate în saci de iută şi încărcate în calele vapoarelor.
Prăjirea este procesul prin care este modificată compoziţia chimică a boabelor şi determină proprietăţile organoleptice, transformând cafeaua verde în boabele cafenii şi aromate, care vor fi apoi măcinate, amestecate şi preparate într-o mare varietate de băuturi(4).
Gustul şi compoziţia băuturii finale vor varia în funcţie de dimensiunea particulelor măcinate, timpul de extracţie, presiunea, tipul de filtru sau temperatura apei. În ultimii ani a apărut şi prepararea la rece (cold brew) – cu apă la temperatura camerei sau din frigider, timp de 12-24 de ore, cu calităţi antioxidante diferite faţă de cea preparată cu apă fierbinte(5).
Decofeinizarea se face printr-un proces chimic care utilizează apă sau solvenţi – cel mai utilizat fiind diclorometanul (methylene chloride), în încercarea de a extrage cafeina şi de a păstra cât mai mulţi din compuşii prezenţi în boaba de cafea. S-au dezvoltat noi metode microbiologice şi electrochimice de îndepărtare a cafeinei pentru a păstra şi îmbunătăţi gustul produsului final. Cantitatea de cofeină după decofeinizare este între 1% şi 3% în băutura finală(6).
Povestea
Undeva pe platoul etiopian, un crescător de capre, pe nume Kaldi, a observat, păzindu-şi animalele, că uneori, după ce mâncau fructele unui anume copac, caprele erau atât de pline de energie încât nu mai dormeau noaptea. I-a povestit despre aceasta stareţului mănăstirii vecine, care a fiert aceste fructe şi a pregătit o băutură, care îl ţinea treaz în lungile ore de rugăciune din noapte. Vestea despre băutura energizantă s-a răspândit printre călugări şi nu numai, ajungând mai întâi în Peninsula Arabică şi apoi în întreaga lume.
Cultivarea cafelei a început în Peninsula Arabică, în Yemen, în secolul al XV-lea, şi un secol mai târziu se cultiva deja în Persia, Egipt, Siria şi Turcia. Se servea acasă, dar mai ales în cafenele, care au devenit adevărate centre de socializare şi informare, denumite Schools of the Wise.
În secolul al XVII-lea ajunge în Europa, mai exact la Veneţia, unde băutura amară produce mari controverse, cărora le pune capăt chiar Papa Clement al VIII-lea, găsind băutura satisfăcătoare şi demnă de aprobarea sa. În curând, noua băutură înlocuieşte berea şi vinul care se serveau pe atunci la micul dejun. Şi în Europa cafenelele devin, după modelul englez, Penny Universities – locul unde cu o monedă îţi plăteai o băutură gustoasă şi caldă, dar găseai şi o conversaţie plăcută cu oameni din toate categoriile sociale: comercianţi, brokeri, artişti sau marinari.
Urmează răspândirea în Lumea Nouă, în America, unde ceaiul era pe atunci băutura favorită, dar din 1773, după Boston Tea Party, revolta împotriva taxelor pe ceai excesive, cafeaua devine băutura favorită a americanilor.
Olanda, Franţa şi Marea Britanie încep cultivarea cafelei în coloniile lor tropicale, iar după anul 1723 începe şi Brazilia cultivarea, devenind unul dintre cei mai mari producători mondiali(1).
Compoziţia chimică a cafelei
Cafeaua conţine o mare varietate de compuşi chimici. Compoziţia chimică diferă între cele două specii majore, dar şi între boabele verzi şi cele prăjite(8).
1. Compuşi alifatici
Acizi liberi alifatici, poliamine alifatice şi aminoacizi care conţin şi molecule de sulf. Aroma şi gustul cafelei au fost corelate în special cu prezenţa 2-metilpropanalului şi diacetilului. Majoritatea compuşilor alifatici volatili se pierd prin prăjire(8).
2. Compuşi aliciclici
În special terpene şi diterpene. Aroma mai aspră a cafelei Robusta este pusă pe seama conţinutului de 2-metil-isoborneol, care este îndepărtat la încălzirea prin abur şi prăjire.
3. Compuşi aromatici
Hidrocarburi aromatice, fenoli, compuşi fenolici, mai importanţi fiind acidul clorogenic, acidul ferulic, acidul cafeic şi acidul quinic.
Acidul clorogenic are o valoare ridicată ca antioxidant şi radical liber, iar acidul cafeic are rol antimicrobian, antioxidant şi antiinflamator.
4. Compuşi heterociclici volatili
Prezenţi în cafeaua prăjită, fiind probabil produşi de transformarea termică.
5. Proteine şi aminoacizi
6. Carbohidraţi
-
Polizaharide – amidon, celuloză, lignină, mono şi dizaharide, în special sucroză.
-
Melanoidine – formate în timpul prăjirii, cu rol antioxidant, anticarcinogenetic, antiinflamator, antihipertensiv şi antimicrobian(7).
7. Lipide
Trigliceride, steroli, tocoferol, ofolipide şi diterpene (cele mai studiate fiind cafestol şi kahweol – cu rol antioxidant şi antiiflamator, prin inhibarea COX-2).
Cafeaua nefiltrată creşte nivelul colesterolului sanguin din cauza diterpenelor. Acestea apar şi în cafeaua filtrată, dar în cantităţi foarte mici.
8. Vitamine
Vitamina C, vitamina E, acid folic şi vitamine B (mai ales B3).
9. Minerale
În principal potasiu, calciu, magneziu, fosfor şi sulf.
10. Produşi datoraţi prelucrării
Pesticide, solvenţi, micotoxine, arome sintetice, cicoare(8).
11. Alcaloizi – cafeina
Cafeina, cu denumirea chimică de 1,3,7-trimetilxantina (C8H10N4O2), se găseşte în peste 60 de plante, nu doar în cafea.
Plante precum ceaiul (Thea sinensis), cacaua (Theobroma cacao), cola (Cola acuminata), guarana (Paullinia cupana), produse de tip sucuri, energizante, ice-tea, ciocolată, dulciuri şi medicamente conţin cantităţi diferite de cofeină. O doza de suc cu cofeină conţine aproximativ 50 mg de cofeină, având efecte biologice şi fiziologice asupra organismului unui copil echivalente cu două căni de cafea (aproximativ 200 mg) la un adult(9).
În anii ’80 se estima că există mii de OTC-uri şi medicamente cu prescripţie ce conţin cofeină – antialgice, antitusive, psihostimulante, suplimente pentru dietă şi scădere în greutate sau pentru guturai(10,11).
Se aproximează un conţinut între 29 mg cofeină la 150 ml băutură şi 176 mg cofeină la 150 ml băutură. O parte din cofeină se pierde prin prăjirea boabelor. 90% din cofeină este extrasă în primele minute ale preparării unei cafele.
Absorbţia cofeinei se produce în primele 45 de minute după consumare, iar peakul plasmatic este între 15 minute şi două ore. Alimentele, în mod special fibrele, pot modifica absorbţia, dar şi sarcina, contraceptivele orale, fumatul, obezitatea sau altitudinea. Timpul de înjumătăţire este de aproximativ cinci ore. Cafeaua poate rămâne în sânge între 1,5 ore şi 9 ore, în funcţie de numeroşi factori(12).
Utilizarea regulată duce la apariţia unei toleranţe la cafeină şi determină scăderea acţiunii ei psihostimulante. Renunţarea, după un timp îndelungat, poate provoca sevraj, la 12-24 de ore după ultima doză şi poate dura între două şi şapte zile la cei cu consum crescut. Se manifestă prin cefalee, oboseală, greaţă, anxietate, transpiraţii, modificări ale dispoziţiei, iritabilitate şi concentrare dificilă. O doză de 10-14 g cafeină poate fi fatală, iar o doză mare, de până la 10 g, poate provoca vărsături şi convulsii. Datele sunt limitate în ceea ce priveşte consumul la copii şi adolescenţi; 2,5 mg cofeină/kg corp/zi pare să fie o doză sigură(20).
La adult, o cantitate moderată de cafea, 2-4 căni/zi, este asociată cu o longevitate crescută şi cu un risc scăzut de mortalitate de toate cauzele(13). Există dovezi despre asocierea benefică cu bolile metabolice, diabetul de tip 2, bolile hepatice şi neurodegenerative, de aceea, ca parte a unei diete sănătoase, se recomandă cafeaua pentru proprietăţile terapeutice ale componenţilor bioactivi. Majoritatea datelor despre beneficii şi riscuri vin din studii observaţionale.
Cafeaua şi efectul anticarcinogenic
Într-un review publicat în 2021 în Oxidative Medicine and Cellular Longevity, un grup de cercetători din Argentina şi Brazilia au evaluat asocierea dintre consumul de cafea şi apariţia diferitelor tipuri de cancer, evaluând studiile de pe Pub Med apărute până în 2021, respectiv 2150 de publicaţii, dintre care jumătate apărute în ultimii 10 ani(14).
În aceste studii, cinci dintre compuşii bioactivi din cafeaua verde au fost identificaţi ca având importante efecte antioxidante, antitumorale şi antiinflamatoare. Aceştia sunt cafeina, polifenolii, trigonelinele (având în plus şi efect hipoglicemiant, neuroprotector, antiviral şi antibacterian), acidul clorogenic (şi efect antipiretic, hepatoprotector, de prevenţie a obezităţii şi hipertensiunii) şi diterpenele – cafestol şi kahweol (plus efect antiangiogenic, antiosteoclastic şi antidiabetic).
În cafeaua prajită, principalele molecule bioactive identificate au fost acidul cafeic – antitumoral, antioxidant, antiinflamator şi reglator imun; melanoidinele, cu rol antioxidant, dar şi antihipertensiv, antimicrobial, antiinflamator; niacina/vitamina B3, cu rol în repararea ADN-ului, de supresie tumorală şi de inhibitor al invaziei celulare; flavonoidele – efect antioxidant, antiinflamator, imunomodulator, cardioprotector, antiviral, antibacterian, antidiabetic, hepatoprotector şi anticancerigen; N-metilpiridina – efect intens antioxidant.
După ce cafeaua ajunge în organism, numeroase componente bioactive sunt metabolizate şi îşi schimbă structura, iar concentraţiile lor plasmatice scad. Biodisponibilitatea acestor compuşi trebuie însă investigată pentru a determina cantitatea de cafea necesară producerii rezultatelor dorite, ştiut fiind că există pierderi şi în timpul digestiei, absorbţiei şi metabolizării. Teste clinice sunt necesare şi pentru a putea recomanda consumul şi cantitatea diferitelor tipuri de cafea în scop anticancerigen.
Majoritatea publicaţiilor au arătat o asociere negativă între cafea şi riscul sau apariţia diferitelor tipuri de cancer. Acestea sunt cancerul mamar, cel orofaringian, melanomul, cancerul prostatic, colorectal, endometrial, hepatic, tiroidian sau cerebral(15,16,17).
O metaanaliză a unui studiu de cohortă şi opt studii caz-control au identificat scăderea riscului de apariţie a cancerului orofaringian la consumatorii de cafea(18).
O ceaşcă de cafea zilnic la pacienţii cu cancer de colon a dovedit o atenuare semnificativă a ERK (o kinază direct implicată în apariţia cancerului colonic)(19). Dovezile din studii observaţionale sunt însă contradictorii.
O analiză prospectivă pe 20 de ani a Health Professionals Follow-Up Study, la 48000 de bărbaţi, a identificat 5035 de bărbaţi cu cancer prostatic confirmat, dintre care 642 au decedat sau aveau boală metastatică. Scăderea riscului de cancer prostatic a fost invers proporţională cu creşterea consumului de cafea, la şase sau mai multe ceşti de cafea zilnic, atât normală, cât şi decofeinizată(20).
World Cancer Research Fund Continuous Update Project a identificat într-o metaanaliză din 2015, pe 16 studii, o scădere cu 7% a riscului de cancer endometrial şi cu 14% pentru cel hepatic pentru fiecare cană de cafea pe zi(21). Rezultatele sunt limitate de eterogenitatea studiilor.
Datele sunt neconcludente, deocamdată, pentru asocierea cu cancerul pancreatic, pulmonar şi de vezică urinară(14).
Cafeaua şi efectele gastrointestinale
Efectele consumului de cafea asupra proceselor digestive sunt destul de bine cunoscute: favorizează digestia prin creşterea secreţiei acide gastrice, a secreţiei pancreatice, biliare şi creşterea motilităţii intestinale(22).
Cafeaua activează secreţia alfa-amilazei salivare, în special cea instant rece şi espresso rece(23). Prin intermediul cofeinei şi polifenolilor, stimulează secreţia de gastrină şi acid clorhidric, efecte mai evidente la cea instant sau măcinată, comparativ cu cea decofeinizată. Rapiditatea golirii gastrice este influenţată în mică măsură sau deloc.
Studiile clinice nu au evidenţiat clar legătura dintre consumul de cafea şi dispepsia funcţională – în timp ce unele nu au găsit nicio legătură, alte studii leagă cofeina de apariţia simptomelor (patru din 16 studii dintr-un rewiew)(24).
În ceea ce priveşte legătura cu BRGE (boala de reflux gastroesofagian), ipoteza că se produce scăderea presiunii sfincterului esofagian inferior, care produce reflux şi pirozis, nu este confirmată de toate studiile.
Factorii favorizanţi ai bolii de reflux sunt multipli şi ţin de vârstă, sex, greutate, obiceiuri alimentare, fumat, AINS etc., iar cafeaua nu este unul dintre aceşti factori principali. Studiile sunt contradictorii şi din cauza numeroaselor variabile – tipul de cafea, concentraţia, modul de preparare, cu sau fară cofeină etc.
Recomandarea este individualizată – cei cu agravarea simptomelor la cafea vor limita sau evita consumul.
Riscul de ulcer peptic este asociat cu utilizarea AINS, infecţia cu H. pylori sau cu fumatul, dar nu şi cu cafeaua(25).
Prezenţa acidului clorogenic şi a polizaharidelor în cafea pare să explice rolul protector asupra mucoasei gastrice şi absenţa unui efect negativ al cafelei asupra ulcerului gastric(26).
Ulcerul duodenal este asociat cu consumul crescut de cafea doar în anumite populaţii, cum ar fi cei din Japonia(27).
Atât cafeaua cu cofeină, cât şi cea fără cofeină stimulează secreţia de colecistokinină, care creşte contractilitatea vezicii biliare şi producţia de bilă(28).
În ceea ce priveşte litiaza biliară, studiile indică un potenţial efect protector al cafelei, în principal prin acţiunea cafeinei, care previne cristalizarea colesterolului, scade saturaţia bilei în colesterol şi stimulează absorbţia intestinală a acizilor biliari(29,30,31).
De asemenea, cafeaua pare să reducă riscul de pancreatite cauzate de alcool, prin efectul protector al polifenolilor şi diterpenelor.
Motilitatea intestinului gros este crescută de ingestia de cafea, dar efectul pare datorat mai degrabă unor mecanisme neurale sau unor hormoni gastrointestinali decât cofeinei(32).
Cafeaua are o asociere inversă cu constipaţia cronică. Într-un studiu observaţional la 1705 femei, consumul de cafea a fost asociat cu o ameliorare moderată a constipaţiei.
Pacienţii cu boli inflamatorii intestinale consumă frecvent cafea, care poate avea un rol protector asupra inflamaţiei mucoasei, dar rolul exact asupra etiologiei bolii şi a apariţiei simptomelor nu este precizat cu exactitate(33).
Consumul de cafea produce schimbări şi în compoziţia microbiotei intestinale, în special în ceea ce priveşte genurile Bacteroides, Biffidobacteria şi Prevotella. Polizaharidele din cafea sunt transformate în acizi graşi cu lanţ scurt, care stimulează creşterea şi intensificarea activităţii metabolice a acestor genuri. În studii experimentale la animale şi oameni, trei ceşti de cafea pe zi au scăzut numărul de colonii de Escherichia coli, Enterococcus spp., Clostridium spp. şi au crescut numărul de biffidobacterii şi lactobacili. Efectul este pus şi pe seama acidului clorogenic. Este nevoie de studii care să clarifice efectul cafelei asupra microbiotei, care pare implicată în patogeneza anumitor boli neurologice, cardiovasculare, metabolice şi hepatice, boli în care cafeaua are efecte favorabile(34,35).
O axă creier-intestin sănătoasă este una dintre cheile pentru stabilitatea emoţională şi afectivă, pentru un răspuns adecvat la stres şi modularea adecvată a durerii viscerale. Importanţa care se acordă acestei ipoteze justifică apariţia unor noi preocupări în sfera psihogastroenterologiei(36).
Deoarece cofeina are şi un important rol psihoactiv, câteva studii – puţine încă – au încercat să stabilească legătura dintre aceasta şi axa creier-intestin. Cofeina stimulează activitatea sistemului nervos simpatic, traversează uşor bariera cerebrală, stimulând activitatea sistemului nervos central. Influenţa asupra sistemului dopaminergic determină ameliorarea disfuncţiei cognitive şi a atenţiei la utilizatorii de cafea(37).
Cafeaua şi bolile hepatice
Bolile hepatice cronice reprezintă a cincea cauză de deces în Europa, iar datele statistice arată aproximativ 29 de milioane de oameni aflaţi în evidenţe cu o afecţiune cronică hepatică(38).
Între cafea şi bolile hepatice există cu siguranţă o legătură benefică. Metaanalizele evidenţiază faptul că fiecare ceaşcă de cafea consumată în plus scade riscul de cancer hepatic cu 15%, ambele forme de cafea (cu sau fără cofeină) având acelaşi efect(39). La pacienţii transplantaţi, cafeaua scade riscul de recurenţă a cancerului şi prelungeşte supravieţuirea(40).
O comparaţie cu pacienţii care nu beau cafea arată la consumatori o reducere a riscului de apariţie a bolii cronice hepatice, a steatozei sau cancerului hepatic cu 20% şi a riscului de deces prin boală hepatică cu 49%. Această scădere a fost observată pentru toate tipurile de cafea(41).
Toate studiile care au urmărit efectele cafelei la pacienţii cu NAFLD (boala ficatului gras nonalcoolic) au ajuns la concluzia că există un efect protector asupra dezvoltării fibrozei hepatice. O metaanaliză a 11 studii a raportat reducerea riscului de NAFLD cu 32% la consumatori, comparativ cu neconsumatori, dar şi o scădere a severităţii bolii la cei deja diagnosticaţi(42).
Rămân însă de stabilit cantitatea optimă, tipul de cafea şi modul de preparare pentru a obţine rezultatele dorite.
Consumul moderat reduce şi riscul de a dezvolta insulinorezistenţă, mecanism patogenetic comun la diabetul de tip 2 şi la boala ficatului gras nonalcoolic. Efectele par să se datoreze prezenţei acidului clorogenic şi cafeinei(43).
Cafeaua ameliorează toleranţa la glucoză şi scade riscul de diabet de tip 2 în diverse grupuri populaţionale din SUA, Europa şi Japonia(44). Inclusiv cafeaua decofeinizată a fost asociată cu scăderea riscului de diabet, ceea ce sugerează un rol important al altor compuşi din cafea (acidul clorogenic, lignanul). Cercetările despre substanţele fitochimice conţinute în cafea vor identifica noi mecanisme de acţiune asupra metabolismului glucozei. Dar, până atunci, activitatea fizică, dieta corectă şi controlul greutăţii trebuie să rămână principala strategie de prevenţie a bolilor metabolice, inclusiv NAFLD.
Studii din SUA şi Italia sugerează o reducere a riscului de ciroză cu 25-70% asociată consumului de cafea, mai ales la cei cu ciroză de etiologie alcoolică(45,46).
Alte studii din Japonia, SUA şi Europa arată o asociere inversă între activitatea GGT (gama-glutamil-transferaza) şi cafea. Datele din Japonia arată o scădere cu aproximativ 30% la cei care beau cinci sau mai multe porţii de cafea pe zi, comparativ cu cei care nu consumă(47).
Efectul protector al cafelei este mai mare la consumatorii de alcool(48).
Există şi o asociere în ceea ce priveşte scăderea ALT datorită consumului de cafea, cu aproximativ 40%(49).
Eforturile cercetătorilor, materializate în numeroase studii clinice, epidemiologice, in vitro şi in vivo, încep să facă lumină asupra unor aspecte legate de cafea.
Aşa cum s-a menţionat, rezultatele sunt deocamdată contradictorii, mecanismele sunt incomplet elucidate, iar componentele specifice ale cafelei sunt insuficient studiate.
Efectele benefice cunoscute ale cafelei asupra întregului organism, dar şi multe altele încă necunoscute sau surprinzătoare provoacă industria de profil să participe la aceste eforturi ale lumii medicale, pentru a dezvolta produse de tip functional food, menite să îmbunătăţească sănătatea.
Povestea cafelei continuă, iar cercetarea ştiinţifică ar trebui să aibă ultimul cuvânt.
Conflict de interese: niciunul declarat.
Suport financiar: niciunul declarat.
Acest articol este accesibil online, fără taxă, fiind publicat sub licenţa CC-BY.