Кофе: из чего состоит и как работает

Арабский врач и алхимик Разес еще до 1000 г. нашей эры описывал в своих сочинениях целебные свойства напитка «бинчум», т. е. кофе. На Востоке считали, что кофе ускоряет мышление, веселит сердце, помогает против глазных болезней, подагры, водянки и цинги.

Итальянский врач и ботаник Проспер д’Альпино, сопровождавший в 1592 г. венецианское посольство в Египет, в своем трактате о кофе настоятельно рекомендовал этот напиток в качестве первоклассного лекарственного средства. Известно также, что один из придворных лекарей прописал в 1665 г. русскому царю Алексею Михайловичу рецепт: «Вареный кофе, персиянами и турками знаемый, и обычный после обеда... изрядное есть лекарство против надмений, насмороков и главоболений».

Кофейные зерна содержат большое количество сложных органических веществ. Каждому сорту кофе присуща своя особенная комбинация веществ. В состав сырых кофейных зерен входят кофеин, тригонеллин, хлорогеновая кислота, белок и минеральные соли. Этот набор веществ, названия которых, правда, мало что говорят человеку, далекому от химии, составляет около четверти массы сырого зерна. Остальное приходится на клетчатку, кофейное масло и воду. Помимо этого, в зелёных зёрнах кофе содержатся полезные для здоровья незаменимые жирные кислоты: линолевая — 52,2-54,3 %; линоленовая — 2,2-2,6 %; пальмитиновая — 26,6-27,8 %; олеиновая — 6,7-8,2 %; стеариновая — 5,6-6,3 %; арахидоновая — 2,6-2,8 %; бегеновая — 0,5-0,6 %.

Кофеин по своему химическому составу является одним из представителей группы алкалоидов. Именно ему кофе обязан своим возбуждающим и бодрящим действием. В чистом виде из кофейного экстракта это вещество было выделено еще в 20-х годах прошлого века.  Кофеин имеет вид бесцветных кристалликов с горьковатым вкусом. Структурнуая формула кофеина расшифрована в конце XIX в., а в 1897 г. он был синтезирован немецким химиком Г. Фишером в чистом виде.

Давно известно, что в небольших дозах кофеин возбуждает центральную нервную систему, в первую очередь за счет стимуляции коры головного мозга, что приводит к ускорению общего обмена, усилению дыхания и кровообращения. Кофеин входит в состав многих лекарственных препаратов, выпускаемых фармацевтической промышленностью. Процентное содержание кофеина в кофейных зернах зависит от сорта. Наибольшее количество обнаруживается в робусте из Гвинеи (1,7–2,3%), сантосе (1,3–1,5%), ходейде (1,2%).

Для того чтобы кофе обладал тонизирующими свойствами, нужно от 0,1 до 0,2 г кофеина на порцию (фармакологи считают дозу кофеина свыше 0,25 г слишком большой). Такая доза соответствует примерно одной-двум чайным ложкам молотого натурального кофе на стакан воды. Не рекомендуется одномоментный прием более 0,3 г кофе в сутки. При приготовлении кофе кофеин практически полностью переходит в напиток. Следует помнить, что при систематическом употреблении кофеина и других пуриновых алкалоидов на уровне 1000 мг в день у человека развивается постоянная потребность в них, напоминающая алкогольную зависимость.

Канадский доктор Р. Б. Хар сообщал, что он в ряде случаев прописывал пожилым людям крепкий кофе перед сном в качестве средства от бессонницы. Не вполне ясно, почему кофеин оказывает успокаивающее действие, но тем не менее он бывает полезным и для детей с болезненно повышенной активностью.

Второй алкалоид, содержащийся в кофейных зернах, — тригонеллин. Он не обладает возбуждающими свойствами, однако ему принадлежит важная роль в образовании вкуса и запаха обжаренного кофе. Кофе содержит более 30 различных органических кислот (в том числе яблочную, лимонную, уксусную и кофейную). Одна из них - хлорогеновая — в значительном количестве встречается только в кофейных зернах. Ее содержание в них колеблется от 4 до 8 % в зависимости от сорта. В плодах и листьях других растений содержание ее ничтожно. При обжаривании хлорогеновая кислота разлагается, образуя иные органические продукты, придающие кофе характерный, немного вяжущий привкус.

Характерно для кофе и наличие сложных органических веществ — танинов. Они придают кофейному напитку привкус горечи. Молоко и сливки, которые часто добавляют в кофе, взаимодействуют с танинами и связывают их, тогда кофе частично утрачивает горечь.

Стимулирующий эффект кофе длится до 3 часов. Важно отметить, что вслед за возбуждением, вызванным кофе, не наступает угнетенного состояния, как это имеет место при употреблении алкогольных напитков.

Следует помнить, что в кофе содержится кофеин не в чистом виде, а в определенном соотношении с большой группой других органических веществ. Поэтому реакция организма на кофе иная, нежели при приеме чистого кофеина.

Под влиянием кофе возбуждается и сосудодвигательный центр, что приводит к расширению сосудов сердца, перераспределению крови в организме, возрастанию скорости ее движения. У нормотоников артериальное давление как правило повышается незначительно, однако у гипертоников этот эффект может быть существенно выше. У людей с сердечной недостаточностью особое значение имеет дополнительный мочегонный эффект, вызываемый приемом кофе. Большинство исследований не показали связи коронарной болезни сердца с употреблением кофе, тем не менее нефильтрованный кофе может вызвать повышение общего холестерина в плазме крови.

Проведенные исследования показали, что кофеин эффективен при головных болях мигренозного характера, усиливает влияние некоторых болеутоляющих средств (в частности, аспирина и парацетамола), способен снизить риск развития болезни Паркинсона и Альцгеймера. Следует помнить, что для адекватной оценки возможного взаимодействия лекарственных препаратов врачу крайне важно знать о регулярном приеме кофе.

Кофе воздействует на работу легких, вследствие чего учащается дыхание. Влияет кофе и на пищеварение. Выдающийся шведский естествоиспытатель и натуралист XVIII века Карл Линней в одном из своих трудов так характеризовал свойства кофе: «...Напиток сей укрепляет чрево, способствует желудку в варении пищи, засорившуюся внутренность очищает, согревает живот».

Здесь главным образом дают себя знать содержащиеся в кофе органические кислоты. В результате их действия усиливается выделение желудочного сока и примерно через полчаса после приема кофе кислотность достигает максимума. Это ускоряет процесс пищеварения, пища лучше усваивается организмом. Вот почему систематическое употребление кофе немного снижает частоту запоров. Этим же обусловлена традиция подавать кофе на десерт. Однако наступающее после приема кофе повышение кислотности налагает запрет на этот напиток для тех, кто страдает гастритом, язвенной болезнью желудка или двенадцатиперстной кишки.

Известны и другие эффекты кофе: его систематическое употребление способно улучшить чувствительность к инсулину и снизить риск развития сахарного диабета 2 типа. Существуют данные о том, что кофе может снизить риск развития рака груди у женщин.

Несмотря на все многообразие выявленных эффектов, в настоящее время сложные химические процессы, происходящие в кофейном зерне, изучены далеко не полностью. Еще не раскрыта роль отдельных составных, а тем более всего комплекса веществ.

В статье использованы материалы книги Н. Н. Пучерова «Все о кофе», 2005.