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CAFFÈ E CAFFEINA: ELISIR DI LUNGA VITA?

Per tanti un rito, per altri un piacere e per alcuni solo un semplice stimolante; ma cos'è veramente quella bevanda di colore nero che ci da la carica e ci fa iniziare la giornata? Scopriamolo insieme in questo articolo.


Da appassionato ed ex assaggiatore IIAC faccio una breve presentazione sulla storia storia del caffè soprattutto per farvi capire l’importanza della sua qualità.

Il caffè deriva da una pianta genere Coffea della famiglia botanica delle Rubiacee, questa pianta si può presentare di vario tipo ma ciò che realtà interessa a noi sono le sue bacche interne, chiamate drupe ovalari, che da verdi cambiamo coloro in rosso quando raggiungono la loro maturazione. La pianta del caffè cresce soltanto in luoghi dove le condizioni climatiche offrono temperature comprese fra i 4° e i 37° Celsius. Pertanto, le zone più adatte alla sua coltivazione sono situate negli altopiani che si trovano lungo la fascia equatoriale Brasile, Camerun, Colombia, Costa d'Avorio, Costarica, Ecuador, El Salvador, Etiopia, Honduras, Guatemala, Haiti, India, Indonesia, Kenya, Messico per citarne alcune di più importati.


Esistono varie specie del genere coffea ma le due più importanti, utilizzate soprattutto per il fattore economico, sono la Coffea Arabica (da cui si ricava il caffè arabica), che rappresenta oltre il 70% del caffè coltivato al mondo e la Coffea Canephora (da cui si ricava il caffè robusta). Il caffè arabica viene coltivato nell’America latina e centrale, in alcuni paesi dell’area del Corno d’Africa, in India e in alcune zone dell’Indonesia ed è quello più pregiato e con un minor grado di caffeina ma con un maggior contenuto di polifenoli. La coltivazione del caffè robusta è tipica dell’Africa centrale e occidentale di alcune aree del Sud-Est asiatico e di alcune zone del Brasile dove è conosciuto come caffè Conillon, di solito una varietà di scarsa qualità, contenente una concentrazione di caffeina maggiore e impiegata principalmente per produrre il caffè “industriale”. Ovviamente non tutta la robusta è da disprezzare, come non tutta l’arabica è da amare. I fattori che concorrono a determinare la qualità finale di un buon caffè sono numerosi e diversi. Per raggiungere questo obiettivo è importante conoscere a fondo la materia prima che si andrà ad utilizzare. Senza ombra di dubbio, una buona qualità di caffè crudo selezionato è di fondamentale importanza come primo passo verso la creazione di una altrettanto buona miscela per l’espresso, ma com’è facilmente intuibile, non basta acquistare una buona materia prima, se la composizione, la miscelazione, la tostatura e infine, ma non meno importante, la sua preparazione non viene eseguita correttamente.

Infine voglio aggiungere, sempre per ritornare al discorso qualità, i due metodi principali di raccolta: lo stripping e picking.

Il primo, quello maggiormente adottato nelle piantagioni brasiliane dove le condizioni climatiche consentono di ottenere un grado di maturazione più uniforme, consiste nello strappare (il significato, appunto, di “stripping” in inglese) tutto ciò che cresce sul ramo carico di frutti. Naturalmente, con questo metodo, più veloce, meno costoso e che in alcuni casi viene effettuato anche grazie a macchinari, tra le dita del raccoglitore resta un po’ di tutto: frutti maturi, acerbi e marci, oltre a rimasugli di fiori. Il secondo metodo di raccolta è il picking che, invece, consiste nella raccolta a mano dei singoli frutti che hanno raggiunto l’ottimale grado di maturazione. Si tratta, evidentemente, di un metodo di raccolta più accurato e costoso che presenta la necessità di più passaggi tra i filari delle stesse piante a intervalli di settimane. Il metodo del picking viene, perciò riservato alle qualità di caffè più pregiate. Dopo la raccolta si prosegue con l'estrazione ed essiccazione del seme dalle drupe, con metodo a secco o a umido per poi controllarlo e valutarlo prima commercializzarlo.

CONOSCIAMO MEGLIO LA NERA BEVANDA:


Il principale costituente del caffè è la caffeina, ma sono presenti flavonoidi, vitamine e sali minerali che aiutano a “modulare”, in parte, gli effetti che apporta questa bevanda. Inoltre si avvicinano a più o meno 700 i composti chimici presenti nel caffè e, alcuni di essi, si pensa possano risultare utili alla ricerca farmaceutica per la produzione di farmaci volti alla cura di alcuni stati morbosi, anche se su questo punto ci sono un po’ di perplessità visto alcuni effetti tossici.

Di per se la caffeina è una xantina (1,3,7-trimetilxantina) appartenente al gruppo di sostanze liposolubili definite purine. Si trova naturalmente nei chicchi di caffè, nelle foglie di tè e nel cacao; pensate che sono 63 le specie di piante che contengono caffeina. Il termine xantina deriva dal greco (ξανθος) che significa giallo poiché è presente nel sedimento urinario in forma di sostanza cristallina gialla. Oltre alla caffeina, vi sono altre sostanze che appartengono alla famiglia delle metilxantine quali la teobromina (3,7-dimetilxantina) e la teofillina (1,3-dimetilxantina), le vedremo meglio successivamente, ma è utile ricordare che il primo alcaloide è contenuto in maggiori concentrazioni nel cacao mentre il secondo nel tè.

Un recente rapporto basato sui dati raccolti dal National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) dal 2001 al 2010 ha rilevato che l'89% degli adulti degli Stati Uniti consuma regolarmente caffeina, principalmente sotto forma di caffè, bevande analcoliche o tè. Il suo utilizzato trova riscontro nella sua capacità di elevare l'umore, la vigilanza, la vigilanza, l'attenzione e il tempo di reazione, nonché la sua capacità di migliorare una serie di misure di prestazioni fisiche.

Detto questo, il meccanismo della caffeina all’interno del nostro organismo è sostenuto da tre teorie principali con cui dimostra i suoi effetti:


  1. Inibizione della fosfodiesterasi.

  2. Blocco dell’adenosina.

  3. Traslocazione del calcio intracellulare.


Senza descriverle una per una perché poi mi dite che mi dilungo troppo, possiamo già capire come la caffeina manifesta i suoi effetti, non solo a carico del sistema nervoso centrale ma anche su altri sistemi del nostro organismo.


Facciamo una breve panoramica per capire la dose/risposta sui principali sistemi del nostro corpo:


SISTEMA NERVOSO: dosaggi minori di 500 mg manifestano sensazioni piacevoli come l’aumento dello stato di sveglia e di allerta; miglioramento della capacità di concentrazione e miglioramento generico dell’efficienza mentale. Invece dosaggi maggiori di 500mg inducono agitazione e irrequietezza.

SISTEMA CARDIOVASCOLARE: A dosaggi inferiori di 300mg si avrà un aumento della frequenta e della gittata cardiaca e un aumento della pressione arteriosa (sia diastolica che sistolica) che in certi casi puo risultare positivo. Ad alte dosi però può causare aritmie cardiache, tachicardia e fibrillazione ventricolare.


SISTEMA RESPIRATORIO: Avendo un effetto broncodilatatore, a dosaggi ottimizzati per il soggetto, viene utilizzata nel trattamento dell’asma.

SISTEMA MUSCOLO-SCHELETRICO: Miglioramento della performance sportiva e aumento della forza contrattile, dovuta alla migliore permeabilità del reticolo sarcoplasmatico agli ioni calcio (maggiormente disponibile, grazie alla caffeina, per la contrazione muscolare).

Quindi sia la caffeina, che il caffè che la contiene, apportano al nostro organismo varie proprietà che le possiamo riassumere in questi punti:

  • È una delle fonti alimentari più ricche di sostanze naturali con proprietà antiossidanti contenete una buona concentrazione di micronutrienti: minerali, vitamine, acidi, fitosteroli, tannini, pectina e cellulosa. Uno studio condotto in Spagna all’Università di Pamplona sostiene che la capacità antiossidante del caffè è 10 volte superiore a quella di altre bevande come il the ed il vino. Lo studio afferma che il tipo di caffè con le maggiori proprietà antiossidanti è quello espresso.


  • Assunto in dosi moderate ha proprietà che apportano benefici all’attività cardiaca migliorando di conseguenza la resistenza dell’organismo agli sforzi prolungati.


  • Studi sulla caffeina e le sue proprietà hanno dimostrato il suo effetto termogenico, ossia la sua capacità di bruciare energie e di conseguenza i grassi. Quindi ottimo brucia grassi ad un costo contenuto(se non abusato e ciclizzato).


  • Stimola il sistema nervoso, rendendoci lucidi e attivi per le attività da eseguire in seguito (lavoro, studio, allenamento ecc...).


  • Nei giusti dosaggi può migliorare la risposta glicemica, aumentando l’aspettativa di vita nei pazienti diabetici.


  • Il consumo di caffè è stato associato ad una riduzione dell’incidenza di alcuni tumori fra cui quello alla prostata e al colon-retto. La Harvard school of Public Health ha condotto una ricerca su uomini che bevevano più di 5 tazze al giorno di caffè. Il risultato riferito è una riduzione del rischio del cancro alla prostata del 60%.


  • La caffeina inibisce la secrezione di interleuchine infiammatorie in linee cellulari del colon, inoltre può sopprimere la crescita cellulare, induzione dell’apoptosi e inibizione di angiogenesi tumorale.


  • Buon digestivo, soprattutto per i pasti contenenti molte proteine; infatti dopo pranzo una tazzina di caffè, aumenta la produzione di saliva e stimola la secrezione gastrica, di conseguenza aiuta la digestione.


Concludendo questo paragrafo, con calorie quasi nulle (2kcal per tazzina più o meno), costo decisamente basso (1,00-1,20 euro tazzina al bar) e con un ricco profilo di microelementi importanti quali la Riboflavina (Vitamina B2): 11% RDA; Acido Pantotenico (Vitamin B5): 6% RDA; Manganese e Potassio: 3% RDA; Magnesio e Niacina (B3): 2% RDA; il caffè, se assunto con “intelligenza”, sempre a seconda della propria soggettività, può solo apportare numeri benefici al nostro organismo.

METABOLISMO ED ELIMINAZIONE:

Se assunta oralmente, la caffeina viene assorbita rapidamente e completamente dall’organismo: essendo una sostanza lipofila, la caffeina diffonde facilmente attraverso le membrane cellulari e attraverso la barriera emato-encefalica; Si distribuisce rapidamente nei vari tessuti con un picco plasmatico che si raggiunge dopo circa 1-2 ore dall’assunzione. Gli effetti stimolanti possono insorgere da 15 a 30 minuti dopo l’ingestione e permangono addirittura per alcune ore. Da far notare che negli adulti l’emivita plasmatica (il tempo che l’organismo impiega a eliminare il 50% della caffeina) è di circa 3-5 ore.

Che sia chiaro, l’emivita della caffeina varia ampiamente a seconda di vari fattori quali l’età, il peso corporeo, la gravidanza, l’assunzione di farmaci e lo stato di salute del fegato. È sono proprio gli enzimi epatici, appartenenti alla famiglia del Citocromo P450 (CYP 450) che determinano la metabolizzazione della caffeina, dando origine a metaboliti secondari e terziari tra i quali la teobromina e la teofillina.


CONTROINDICAZIONI:


Molte virtù proteggono questa bevanda ma chi di solito ne abusa o chi è predisposto, può svilupparne assuefazione e dipendenza, con sintomi molto simili a quelli degli stati d'ansia (mal di testa dovuto ad astinenza, palpitazioni, insonnia, irritabilità e nervosismo).

Il caffè non dovrebbe essere assunto o limitato, da quei soggetti che presentano patologie che potrebbero essere aggravate dalla sua assunzione: ipertensione, insonnia, ansia, stress, problemi cardiovascolari, e donne in gravidanza e allattamento. Inoltre la caffeina contenuta nel caffè, oltre ad avere un impatto sugli estrogeni può aumenta i livelli del cortisolo e una grossa richiesta nella sua produzione riduce i livelli di progesterone mediante il furto del pregnenolone, compromettendo la fertilità e gravidanza. Quindi attenzione ai dosaggi.

continuando con le sue controindicazioni è stato osservato che un’abbondante assunzione di caffè diminuisce l’assorbimento del ferro e del calcio, soprattutto quello contenuto negli alimenti vegetali, quindi prestare attenzione quando si assume caffè, se si è carenti di questi minerali.

Per quanto riguarda le donne in gravidanza la questione è un po’ controversa. Si sa che alte dosi di caffè possono causare seri problemi al feto e si sospetta che tre o più tazzine di caffè al giorno, possono aumentare di avere un bambino sotto peso alla nascita. Attenzione anche in allattamento perché la caffeina, sempre ad alte dosi, potrebbe passare dal latte della madre al neonato. Io rimango del l'idea che una, massimo due tazzine di caffè espresso non dovrebbero creare nessun problema, salvo patologie pregresse o predisposizioni genetiche.


DOSI CONSIGLIATE:


La comunità scientifica internazionale appare concorde nell’affermare che una dose di circa 300 mg di caffeina, non sia dannosa per la salute, anzi può portare molti benefici visti in precedenza.

Per farvi capire meglio, prendendo in esame il classico espresso dove una tazzina di caffè contiene in media dai 60 ai 90 mg di caffeina, da una a tre tazzine al giorno, non vanno ha superare i dosaggi consentiti, ovviamente considerando la propria soggettività.


Ricordo che ci sono differenze di caffeina a secondo della tipologia, preparazione ma soprattutto dal tipo di miscela di caffè: il caffè espresso al bar contiene meno caffeina, tra 40-110 mg se in versione ristretto o lungo; il caffè domestico in moka, sempre senza esagerazioni, ne contiene tra i 60 -140 mg e infine il caffè americano è quello che ne contiene di più di tutti, con un dosaggio variabile tra i 100 e 160 mg per 100ml. Per quanto riguarda la miscela, una miscela robusta ha un contenuto 2,5 volte più alto di caffeina di una miscela arabica. Quindi considerante anche questo quando scegliete un caffè.

CAFFÈ E GENETICA:


La caffeina è metabolizzata nell’organismo dall’enzima Citocromo p450 1A2 (CYP1A2)

presente nel fegato. Il citocromo CYP1A2 è un enzima del altamente polimorfico ed è responsabile del metabolismo di circa il 5-10% dei farmaci attualmente in uso clinico. Il CYP1A2 inoltre e’ coinvolto nell’attivazione metabolica di alcune amine aromatiche e quindi espleta un ruolo primario nella carcinogenesi da tossine chimiche, come quelle trovate nel fumo da sigaretta.

Interessante notare che alcuni studi sul metabolismo CYP1A2-dipendente della caffeina, hanno dimostrato che quest’enzima è espresso a vari livelli nel fegato in modo differente tra individui, suggerendo un controllo polimorfico dell’attività’ enzimatica.

Sentra entrare troppo nel dettaglio, esistono due varianti del gene che riguardano la metabolizzazione della caffeina nell’organismo. La variante allelica CYP1A2*1A codifica l’enzima che metabolizza la caffeina in maniera rapida, mentre l'allele CYP1A2*1F quello a metabolizzazione lenta.

Gli individui che posseggono due copie dell’allele CYP1A2*1A sono metabolizzatori veloci della caffeina, mentre le persone che presentano anche solo un allele del CYP1A2*1F sono metabolizzatori lenti.

Su quest’ultimi, quindi gli individui che metabolizzano lentamente la caffeina, consiglio di monitorare la dose quotidiana perché se viene consumata in maniera eccessiva (più di 2 o 3 tazze di caffè o 200 mg di caffeina a l giorno) possono avere effetti negativi sul loro organismo incluso un aumentato rischio di infarto cardiaco.

In ultimo, negli epatociti la caffeina viene metabolizzata in paraxantina (84 %), teobromina (12 %) e teofillina (4 %) con variazioni sempre a carico genetico. Queste a loro volta hanno degli effetti specifici sul nostro organismo:

La Paraxantina aumenta la lipolisi, ovvero la scissione dei lipidi, ed eleva i livelli di glicerolo e acidi grassi liberi nel plasma sanguigno;

La Teobromina dilata i vasi sanguigni aumentando il flusso di ossigeno e nutrienti al cervello e ai muscoli e induce vasodilatazione nelle arteriole renali, aumentando così il volume di urina;

La Teofillina rilassa la muscolatura liscia dei bronchi, stimola la diuresi e agisce sul cuore aumentandone la forza contrattile e la frequenza cardiaca.

Da questo potete capire perché certi soggetti beneficiano in modo estremamente diverso dalla assunzione della caffeina.


CAFFÈ E SISTEMA GASTROINTESTINALE:

Il caffè ha dimostrato un effetto profondo anche su tratto gastrointestinale, soprattutto sul nostro Microbiota. Il caffè ha dimostrato di portare significative alterazioni nella composizione microbica intestinale, andando a favorire le specie di Lactobacillus e Bifidobacterium a discapito di Escherichia coli, Enterococcus, Bacteroides e Clostridium. Tra tutti è interessante notare che nei soggetti soprannominati ‘forti consumatori’ di caffè, riscontravano alti livelli di batteri del genere Faecalibacterium e Roseburia, noti per le loro proprietà antinfiammatorie e bassi livelli di Erysipelatoclostridium, quest’ultimo batterio potenzialmente pericoloso se presente a livelli eccessivi. Ormai sappiamo che il Microbiota è una comunità ricchissima di batteri in cui la salute dell’organismo è possibile quando i batteri sono in armonia e nelle giuste proporzioni tra quelli buoni e quelli pericolosi. Questi ultimi infatti, sono innocui se in quantità adeguate e non devono mai prendere il sopravvento perché posso portare all’insorgenza di numerose malattie e infezioni. Fortunatamente nei consumatori di caffè è stata individuata una copiosa comunità di batteri buoni che opera per la nostra salute. Continuando non si può non parlare della tosatura del caffè che porta alla produzione di melanoidine, composti che rappresentano una fonte di fibra alimentare, non digeribile dall’organismo umano, ma rilevante per la salute intestinale. Queste, in quanto fibre alimentari, non vengono digerite a livello intestinale e raggiungono il colon, dove sono metabolizzate ad acidi grassi a catena corta dal Microbiota intestinale. Studi in vitro suggeriscono che tali composti hanno potenzialmente molti effetti benefici per l’organismo, prevalentemente antiossidanti, antimicrobici, antinfiammatori ma anche effetti più profondi come il controllo dell’integrità dell’epitelio intestinale, l’omeostasi del glucosio, la regolazione dell’appetito ed controllo a livello immunitario. Infine, un certo numero di metanalisi evidenzia un minore rischio di cancro colorettale e allo stomaco, collegato ai consumatori abituali di caffè. Tale risultato sembra però essere molto condizionato da diverse variabili, tra cui età, genere, provenienza geografica ed etnia dei soggetti.

CAFFÈ E SPORT:

Su questo argomento si potrebbe scrivere un libro ma iniziamo con il mettere in evidenza che la caffeina contenuta nel caffè, se assunta oltre certi limiti, rientrava nella lista delle sostanze monitorate dalla WADA, l’Agenzia Mondiale Anti Doping. Proprio per via della sua diffusione in una serie di bevande largamente diffuse e di facile consumo nel 2005 è stata eliminata da questo elenco, però sembrerebbe che sia di nuovo verso un limite/bando per il 2021/2022. Ovviamente, a tutt’oggi, le autorità antidoping hanno infatti fissato dei limiti di assunzione, oltre i quali l'utilizzo di questa sostanza viene considerato doping e come tale punito con la squalifica dell'atleta. le dosi di positività si raggiungono con concentrazione di caffeina nelle urine se supera i 0.012 mg/ml (= 12mcg/ml) tale valore limite può essere raggiunto, a grandi linee, assumendo 1000-1200 mg di caffeina pura oppure 10 tazzine di caffè anche se la dose di caffeina varia da prodotto a prodotto con risposta da individuo a individuo.


Ma vediamo gli effetti di questa sostanza in diversi momenti collegati all’allenamento, punto cardine di questo paragrafo:


1) Prima dello sport: la caffeina, in quanto sostanza stimolante sia a livello muscolare sia cerebrale, assunta prima dell’inizio della pratica sportiva può favorire l’attivazione del sistema nervoso e aumentare il flusso sanguigno ai muscoli e cervello. Questo beneficio è raggiungibile con 3 mg di caffeina/kg di peso corporeo anche se nelle persone più sensibili è sufficiente una quantità inferiore. Un caffè espresso contiene circa 80-100 mg di caffeina, è necessario però, porre attenzione in quanto anche il cuore potrebbe subire l’effetto eccitante della caffeina aumentando la frequenza cardiaca al minuto;

2) Durante lo sport: numerosi studi scientifici dimostrano che la caffeina, quando assunta insieme ad una miscela a base di carboidrati, come per esempio maltodestrine e fruttosio, può favorire il loro assorbimento. Per questo motivo già piccole concentrazioni di caffeina, pari a 25 mg ovvero il contenuto di caffeina di 1/4 di caffè espresso, possono favorire l’assorbimento degli zuccheri da parte dell’intestino, aumentando così la disponibilità di energia al muscolo nel medesimo intervallo di tempo. Infatti, se l’intestino assorbe 1 g/min di carboidrati, con l’aggiunta di caffeina si riesce a raggiungere 1,5 g/min di carboidrati che potrebbero essere un fattore molto importante in alcuni sport agonistici. Coloro che hanno già sofferto di stress intestinali durante per esempio la corsa, è bene che evitino l’assunzione di tale sostanza durante l’esercizio;

3) Dopo lo sport: la caffeina, grazie alla sua capacità di favorire l’assorbimento degli zuccheri da parte della membrana intestinale, può divenire una sostanza vantaggiosa per velocizzare il ripristino del glicogeno dopo attività intense e/o prolungate. L’assunzione, per esempio, di un caffè o di una sostanza contenente caffeina, insieme al “recovery meal”, pasto o spuntino successivo allo sforzo, può agevolare l’assorbimento degli zuccheri e quindi delle scorte di glicogeno. L’importante è il non eccedere con l’assunzione di sostanze ricche in caffeina, specialmente in seguito ad un’attività che ha comportato un’elevata sudorazione in quanto oltre certe dosi la caffeina possiede anche un effetto diuretico e può ostacolare l’assorbimento di alcuni minerali.


Quindi riassumendo possiamo evidenziare questi punti in ambito sportivo:


- Effetto ergogenico perché la caffeina determina un miglioramento della performance

sportiva.

- Rientra nella categoria delle sostanze stimolanti e non può essere assunto liberamente

dagli atleti prima delle competizioni sportive.

- In precedenza la caffeina era stata inserita nell’elenco delle sostanze proibite, successivamente il CIO (Comitato Olimpico Internazionale) ha fissato un limite per la

concentrazione urinaria di caffeina: 12μg/ml.


LINEA DI FONDO:

In conclusione rimango dell’idea che il caffè con la su caffeina, se assunto con intelligenza, può solo che apportare buoni benefici. Ovviamente sarà la propria soggettività che

determinerà il livello di tollerabilità e assunzione ma da buon cultore del caffè e ex assaggiatore IIAC, vi dico che non esiste buongiorno che non porti con sé il profumo di un buon espresso.


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