Prečo káva ovplyvňuje metabolizmus
Dr. Joseph Mercola, 26. septembra 2022
Vedci zistili, že množstvo kofeínu v jednej štandardnej šálke kávy aktivuje hnedé tukové tkanivo a zvyšuje spaľovanie energie
Mnoho ľudí bojuje s obezitou a nadváhou. Podľa CDC sa v rokoch 2015–2016 merala prevalencia oboch stavov na celoštátnej úrovni a zistilo sa, že 71,6% obyvateľov USA má buď nadváhu, alebo je obéznych. Do roku 2022 sa toto číslo zvýšilo na 74%. Hoci niektoré korporácie, ako napríklad Coca-Cola, navrhujú, že môžete prekonať zlé stravovanie, výskum zistil, že najväčší prínos má kombinácia zdravej stravy a cvičenia.
V polovici roka 2015 denník The New York Times informoval o aktivitách neziskovej organizácie Global Energy Balance Network, ktorú financuje spoločnosť Coca-Cola s cieľom presadzovať tvrdenie, že cvičenie je dôležitejšie ako strava. Organizácia sa do konca roka rozpadla.
Podľa prieskumu trhu spoločnosti Marketdata, LLC malo v roku 2017 chudnutie a regulácia hmotnosti každoročne hodnotu 66 miliárd dolárov. Vo svojej tlačovej správe uviedla, že počet aktívnych účastníkov od roku 2015 klesol o 10%.
Trh – ktorý môže zahŕňať tabletky na chudnutie, koktaily a doplnky stravy, lekárske kliniky na chudnutie, mrazené jedlá a online služby – klesol počas pandémie na rekordne nízku úroveň 58 miliárd dolárov, ale v roku 2021 rýchlo vzrástol na 72,6 miliardy dolárov.
K vašej schopnosti schudnúť prispieva niekoľko faktorov vrátane dostatku kvalitného spánku každú noc, podpory zdravého črevného mikrobiómu a voľby konzumovať viac celozrnných potravín a menej spracovaných potravín. Nedávna štúdia uverejnená v časopise Scientific Reports preukázala, že káva môže ovplyvniť váš metabolizmus a mobilizovať metabolicky aktívny hnedý tuk.
Štúdia ukázala, že káva stimuluje tvorbu hnedého tuku
Hnedé tukové tkanivo (BAT) môže generovať teplo (termogenéza) a spaľovať glukózu a tuky prostredníctvom mitochondriálnej reakcie sprostredkovanej mitochondriálnym uncoupling proteínom 1 (UCP1). Energetická rovnováha zabraňuje vzniku obezity, a hoci fyzická aktivita môže rozptýliť časť energie, telo využíva aj systém termogenézy, teda produkcie tepla spaľovaním energie.
Upregulácia UCP1 môže znížiť potenciál obezity a zlepšiť citlivosť na inzulín, pretože je jedným zo systémov termogenézy v hnedom tuku. V štúdii Scientific Reports sa vedci zaoberali účinkom kofeínu na BAT v skúmavke aj u ľudí.
Napísali, že predchádzajúce štúdie preukázali aktiváciu BAT prostredníctvom živín alebo vystavenia chladu. Kofeín preukázal zvýšenie regulácie UCP1 u obéznych myší, ale nebolo známe, do akej miery priamo ovplyvňuje BAT u ľudí. Vedci najprv použili bunky z myší a kmeňové bunky ľudskej kostnej drene kultivované v skúmavke a potom do nich zaviedli kofeín.
Ich analýza sa uskutočnila pomocou niekoľkých testov vrátane farbenia mitochondrií, transmisnej elektrónovej mikroskopie a analýzy expresie génov. Potom do výskumu zapojili deväť zdravých ľudských dobrovoľníkov s priemerným indexom telesnej hmotnosti 23, čo je v normálnom rozmedzí. Vypili buď nápoj s kofeínom, alebo vodu a potom zostali 30 minút sedieť.
Vedci zistili, že ošetrenie bunkových kultúr kofeínom zvýšilo expresiu UCP1. Analyzovali a porovnávali aj termálne snímky urobené 30 minút po vypití nápojov s tými, ktoré boli urobené predtým.
Snímky ukázali zvýšenú teplotu BAT v podklíčkovej oblasti u dospelých po vypití kávy. To odrážalo zvýšenie produkcie tepla v BAT, ktoré sa nepreukázalo po vypití vody.
Štandardná šálka kávy môže pomôcť pri regulácii hmotnosti
Vedci z Scientific Reports uviedli, že ide o prvú štúdiu, ktorá preukázala stimuláciu kofeínu na UCP1 in vitro, ktorá by sa mohla premietnuť do príjmu kofeínu u ľudí prostredníctvom štandardnej veľkosti šálky kávy. Doktor Michael Symonds z lekárskej fakulty Nottinghamskej univerzity bol jedným z vedúcich štúdie. Ako uvádza v tlačovej správe univerzity:
"Z našej predchádzajúcej práce sme vedeli, že hnedý tuk sa nachádza najmä v oblasti krku, takže sme mohli niekoho zobraziť bezprostredne po vypití nápoja a zistiť, či sa hnedý tuk zahrieva. Výsledky boli pozitívne a teraz musíme zistiť, či kofeín ako jedna zo zložiek kávy pôsobí ako stimul, alebo či je tu ešte iná zložka, ktorá pomáha pri aktivácii hnedého tuku."
Vedci sa domnievajú, že to naznačuje, že kofeín v štandardnej šálke kávy by mohol zvýšiť rýchlosť metabolizmu a zlepšiť funkciu BAT. Teoreticky predpokladajú, že táto aktivita má potenciál prispieť k úbytku hmotnosti. Napísali:
"Záverom možno povedať, že tieto výsledky poskytujú nové doplňujúce dôkazy in vitro a in vivo, že kofeín (a kávový nápoj) môže podporovať funkciu BAT v dávkach kompatibilných s ľudským užívaním."
Denná káva ovplyvňuje metabolizmus viacerými spôsobmi
Nové objavy o káve a jej vplyve na zdravie sú hlásené často. V niektorých správach sa uvádza, že kofeín pomáha žiť dlhšie, zatiaľ čo iné spájajú kofeín so zvýšením potenciálneho rizika ohrozenia. Môže byť ťažké zistiť, čomu veriť.
V štúdii, ktorú uverejnila Northwestern Medicine, vedci zistili, že káva mení v tele podstatne viac metabolitov, ako bolo doteraz známe. Po jedle alebo pití kávy vaše telo produkuje metabolity alebo chemické látky. Vyšší počet ovplyvnených metabolitov môže čiastočne vysvetľovať množstvo účinkov, ktoré má káva na telo.
Vedci zhromaždili 47 zvyčajných konzumentov kávy a požiadali ich, aby na jeden mesiac prestali piť kávu. V nasledujúcom mesiaci účastníci pili štyri šálky kávy denne a v poslednom mesiaci pili osem šálok kávy denne. Počas štúdie im vedci odoberali vzorky krvi a vyhodnocovali počet a typ metabolitov.
Zistili, že pitím kávy sa zmenili hladiny 115 metabolitov, z ktorých 82 bolo známych ako ovplyvňujúcich 33 biologických dráh. Objavili tiež tri nové súvislosti s kávou vrátane steroidných metabolitov, metabolizmu mastných kyselín a vplyvu na endokanabinoidný systém.
Vaše telo má normálne kanabinoidné receptory v neurologickom systéme. Vedci zistili, že neurotransmitery súvisiace s týmto systémom sa po vypití štyroch až ôsmich šálok kávy denne znížili. Tento účinok je opačný, ako by sa očakávalo pri požití kanabisu.
Výskumníci poukazujú na to, že endokanabinoidný systém tela reguluje napríklad poznávanie, imunitu, spánok, chuť do jedla a energetické funkcie. Okrem toho zistili metabolity súvisiace s androsteroidným systémom, čo podľa výskumníkov naznačuje, že káva môže pomôcť eliminovať steroidy z tela.
To môže pomôcť pri rakovine výrazne ovplyvnenej hladinou steroidov. Vedúca autorka Marilyn Cornelisová, doktorka medicíny, odborná asistentka preventívnej medicíny, sa vyjadrila:
"Toto sú úplne nové cesty, ktorými môže káva ovplyvňovať zdravie. Teraz sa chceme ponoriť hlbšie a skúmať, ako tieto zmeny ovplyvňujú organizmus. Zvýšená konzumácia kávy počas dvojmesačného trvania štúdie mohla spôsobiť dostatočný stres na to, aby sa v tomto systéme spustil pokles metabolitov. Mohlo by ísť o adaptáciu nášho tela, ktoré sa snaží dostať hladinu stresu späť do rovnováhy."
Pokiaľ ide o súvislosť medzi kávou, úbytkom hmotnosti a zníženým rizikom cukrovky 2. typu, uviedla:
"Často sa predpokladá, že je to spôsobené schopnosťou kofeínu podporovať metabolizmus tukov alebo účinkami polyfenolov (chemických látok rastlinného pôvodu) regulujúcich hladinu glukózy. Naše nové zistenia spájajúce kávu s endokanabinoidmi ponúkajú alternatívne vysvetlenia hodné ďalšieho skúmania."
Hnedá, béžová alebo biela?
Tri rôzne typy tukov plnia v tele rôzne funkcie. Výskumníkov v prezentovanej štúdii zaujímalo, aký vplyv bude mať kofeín na aktiváciu BAT, a tým na zvýšenie termogenézy a energetického metabolizmu. Symondsová to komentovala:
"Hnedý tuk funguje iným spôsobom ako ostatné tuky v tele a produkuje teplo spaľovaním cukru a tuku, často v reakcii na chlad. Zvýšenie jeho aktivity zlepšuje kontrolu hladiny cukru v krvi, ako aj hladinu lipidov v krvi a spálené kalórie navyše pomáhajú pri chudnutí. Doteraz však nikto nenašiel prijateľný spôsob, ako stimulovať jeho aktivitu u ľudí.
Toto je prvá štúdia na ľuďoch, ktorá dokazuje, že niečo také ako šálka kávy môže mať priamy vplyv na funkciu nášho hnedého tuku. Potenciálne dôsledky našich výsledkov sú dosť veľké, pretože obezita je pre spoločnosť veľkým zdravotným problémom a máme aj rastúcu epidémiu cukrovky a hnedý tuk by mohol byť potenciálne súčasťou riešenia pri ich riešení."
Najbežnejším typom tukových buniek sú biele adipocyty, v ktorých sa ukladá prebytočná energia, čo zvyšuje riziko obezity. Preťaženie týchto buniek vedie k súvisiacim ochoreniam, ako je cukrovka 2. typu a kardiovaskulárne ochorenia. Na druhej strane spektra sú hnedé adipocyty, ktoré sú termogénne aktívne a sú častejšie u detí ako u dospelých.
Výskumníci zistili, že biele tukové bunky môžu byť naprogramované tak, aby sa zmenili na hnedé, ale toto programovanie je potlačené proteínom FLCN. Funkcia potláčať programovanie hnedého tuku sa uskutočňuje v spolupráci s inou dráhou, ktorá je aktívna počas bunkových procesov vrátane tvorby nádorov, inzulínovej rezistencie a rastu tukových buniek.
Táto konkrétna dráha, nazývaná mTOR, je aktivovaná aminokyselinami a inzulínom, ako aj rastovými faktormi, ktoré zase pomáhajú potláčať programovanie hnedého tuku. Premena bielych tukových buniek na BAT bunky je známa ako "béžové" tukové bunky.
Sympatický nervový systém tela je schopný urobiť to v malom meradle, ale keďže biele tukové bunky sú napojené na iné orgánové systémy, vo veľkom meradle v tele to nie je možné. Vedci experimentujú s premenou bieleho tuku mimo tela na béžový tuk a jeho následným opätovným zavedením s cieľom pomôcť v boji proti obezite.
Umiestnenie tuku má význam
To, kde sa tuk na tele nachádza, má pre vaše zdravie veľký význam. Biely tuk plní dve dôležité funkcie: Ukladá prebytočné kalórie a uvoľňuje hormóny, ktoré riadia metabolizmus. Tuk môže byť uložený priamo pod kožou, tzv. podkožný tuk, alebo hlboko v bruchu okolo vašich orgánov, tzv. viscerálny tuk.
Podkožný tuk sa často nachádza na stehnách a zadku a zvyčajne nespôsobuje toľko problémov ako viscerálny. Podľa Harvard Health 90% telesného tuku u väčšiny ľudí tvorí podkožný tuk, ktorý by sa dal opísať ako tuk, ktorý môžete stlačiť. Hromadí sa v dolnej časti tela a vytvára hruškovitý tvar.
Zvyšných 10% tvorí vnútrobrušný alebo viscerálny tuk, ktorý sa nachádza pod brušnou stenou a obklopuje vaše orgány. Tento typ tuku je silne spojený s metabolickým syndrómom a inzulínovou rezistenciou. V štúdii z Illinoiskej univerzity vedci zistili, že regulačná molekula vyvoláva telesnú reakciu, ktorá vedie k vyššiemu množstvu viscerálneho tuku pri zvýšenom kalorickom príjme.
Aktivujte zásoby hnedého tuku
Jedným zo spôsobov stimulácie dráhy mTOR je nadmerný príjem bielkovín. Táto stimulácia pomáha potlačiť programovanie bieleho tuku na BAT. Existujú ďalšie spôsoby, ako aktivovať hnedý tuk, aby ste spálili viac energie a premenili časť bieleho tuku na béžový, čím sa zvýši aj termogenéza, a to bez liekov alebo chirurgického zákroku. Tu je päť stratégií, ktoré môžete zvážiť:
Cvičenie – v štúdii z The Ohio State University Wexner Medical Center vedci zistili, že jedným z dôvodov, prečo cvičenie môže zvýšiť metabolizmus, je zvýšenie hladiny molekuly lipokínu, ktorá bola v minulosti spojená s nízkymi teplotami.
Vedci zistili, že funkciou hnedého tuku počas cvičenia je povedať svalom, aby používali viac mastných kyselín ako palivo. Svoje výsledky potvrdili v štúdii na zvieratách, počas ktorej zistili lipokíny po cvičení myší, ale po odstránení BAT z myší sa nepreukázalo ich zvýšenie spôsobené cvičením.
Chlad – viaceré štúdie preukázali, že vystavenie nízkym teplotám zvyšuje spaľovanie glukózy v hnedom tuku a reguluje proteíny UCP1. Zvyšuje tiež aktiváciu BAT, znižuje množstvo tuku a mení mitochondrie v kostrovom svalstve a BAT. Denná expozícia zvyšuje objem BAT a oxidačnú kapacitu.
Spánok – jednou zo skúmaných metód vystavenia účastníkov chladnému prostrediu bolo zníženie teploty okolia počas spánku. Výskumníci zapojili päť mužov počas štyroch mesiacov. Účastníci počas dňa vykonávali svoje bežné činnosti a potom sa každý večer vrátili do svojich izieb.
Teplota v miestnosti bola nastavená na 25° C počas prvého mesiaca, 19° C počas nasledujúcich dvoch mesiacov a 27° C počas posledného mesiaca. Po jednom mesiaci vystavenia mierne nízkym teplotám výskumníci namerali u účastníkov 42% nárast objemu BAT a 10% nárast metabolickej aktivity.