コーヒーには、長期的な健康に影響を与える何百もの生物学的に活性な化合物が含まれています。コーヒーの消費は、糖尿病、心血管疾患、神経変性疾患、肝疾患、がん、喘息からの保護だけでなく、全原因および心血管（CV）死亡率の低下にも関連しています。さらに、コーヒーは生殖能力を改善する可能性があります [1,2]。1 日 3 ～ 4 杯のコーヒーは安全であると考えられており、コーヒーの最も有益な効果に関連しています。ほとんどのコーヒー研究は観察データに基づいており、ランダム化比較試験はほとんどありません.
コーヒーに含まれる生物活性化合物は何ですか?
コーヒーに含まれる生物活性化合物には、アルカロイド (カフェインとトリゴネリン、およびジテルペン (カフェストールとカーウェオール)) とともに、ポリフェノール、特に緑豆のクロロゲン酸と焙煎コーヒー豆のカフェイン酸が含まれます [3]。これらの化合物の多くは重複する効果があります。
生コーヒー豆には、クロロゲン酸と呼ばれるポリフェノール群が含まれています。グリーンコーヒー抽出物は、クロロゲン酸の濃縮用量を提供するためにサプリメントの形で販売されています. これらの化合物は、血圧を下げ、血糖値を下げ、気分を高め、特定の感染性細菌種を破壊することが示されています. クロロゲン酸は、収縮期 (~2.5 mmHg) と拡張期 (~1.5 mmHg) の両方の血圧を下げることができます。
この血圧の低下は、硝酸産生または内皮機能の変化の結果ではありません [4]。代わりに、クロロゲン酸は、小腸の細胞によって生成されるα-グルコシダーゼと呼ばれる酵素を阻害して、アミロペクチン（ジャガイモデンプン）やスクロースなどの複雑な炭水化物や二糖類を分解します. これにより、消化中のグルコースの取り込みが減少します [5-8]。高齢者を対象とした小規模なパイロット研究では、クロロゲン酸含有量の高いカフェイン抜きのコーヒーが気分を改善することがわかりました [9]。他の研究では、さまざまな結果が得られています。
コーヒーに含まれるクロロゲン酸にも抗菌作用があることがわかっています。クロロゲン酸は、黄色ブドウ球菌の酵素であるソルターゼ A を阻害します。ソルターゼ A も酵素であり、細菌の細胞壁でタンパク質を結合します。したがって、ソルターゼ A を阻害すると細菌壁が破壊され、この影響を受ける細菌にとっては致命的となります [10]。この現象はもろ刃の剣かもしれません。腸球菌を含む一部の健康な腸内微生物叢も、ソルターゼ A の阻害に起因する膜破壊を受けやすい [11]。
焙煎コーヒー豆に高濃度で含まれるコーヒー酸には、抗酸化作用、抗炎症作用、抗がん作用、抗ウイルス作用があります。また、化学療法や放射線に関連する毒性を防ぎ、糖尿病を発症する可能性を減らし、運動関連の疲労を軽減し、神経変性疾患を食い止めるのに役立ちます.
コーヒー酸の抗がん特性は、その抗酸化作用と酸化促進作用に由来します。これらの特性は、フェノール環に結合した遊離 OH 基を有するその化学構造の関数です。
CAPEの効果
コーヒー酸がエステル化されると、カフェ酸フェネチルエステル（CAPE）になり、DNAメチル化の阻害など、体にいくつかの影響を与えます. DNA メチル化は、がん、アテローム性動脈硬化症、刷り込み障害、心血管疾患に関連しています [12]。
さらに、CAPE は癌細胞を破壊することもできます。CAPE は、DNA がほどける可能性が高いがん細胞に入り、銅と相互作用してヒドロキシルラジカルを形成します。ヒドロキシルラジカルは DNA と容易に反応して、DNA 鎖の切断を引き起こします。これは癌細胞の分裂を阻害し、アポトーシスを引き起こす可能性があります [13]。
in vitro 研究では、カフェイン酸がインフルエンザ、単純ヘルペス、ポリオウイルス、および HIV を阻害することが示されています [14]。コーヒー酸は、複数のメカニズムを通じて抗ウイルス効果を発揮します。ウイルスがウイルス DNA を細胞に注入しようとすると、DNA 鎖が染色体 DNA に組み込まれる前に CAPE によって切断される可能性があります。CAPE は、ウイルス DNA を染色体にスプライシングする酵素であるウイルス インテグラーゼの作用を阻害することも示されています。このステップが無効になると、ウイルスが細胞の DNA 複製機構を真にハイジャックすることは困難になります。
成人 T 細胞白血病 (ATL) の発症に重要な役割を果たすウイルスの Tax タンパク質は、CAPE によって直接阻害されます。CAPE は NFκB も阻害し、税の働きを弱体化させます。NF-κB 経路を活性化する Tax の能力は、HTLV-1 によって誘導される細胞形質転換において重要な役割を果たします [15]。
コーヒー酸は、植物種の葉のUV-B放射線による損傷と、前臨床試験中の動物のX線放射線による損傷を防ぐと考えられています. これが発生する正確なメカニズムはよくわかっていません [13]。ラットの X 線誘発性心臓損傷は、CAPE を含む早期治療によって予防されました [16]。コーヒー酸は、全身照射を受けたマウスの骨髄における造血幹細胞の損傷を防ぐことも示されました[17]。
研究者は、カフェイン酸が、肝臓のグルコース出力の減少と、脂肪細胞のグルコース取り込み、インスリン分泌、および抗酸化能の改善により、抗糖尿病薬として大きな可能性を発揮することを発見しました[18].
動物実験では、カフェイン酸が運動による疲労を軽減することが示されています。治療を受けた動物は、より高い運動耐性、血中乳酸の減少、および肝臓酸化のマーカーの減少を示しました [19]。さらに、CAPE は、持久力運動によって引き起こされる高熱ストレスから保護するようです [20]。
研究では、CAPE が神経変性疾患の治療に役立つ可能性があることが示唆されています。CAPE 治療は、β アミロイド誘発性のニューロンのアポトーシスと神経炎症を減少させ、学習と記憶を改善し、マウスを空間認知の低下から保護しました [21]。ヒト神経芽腫細胞、ショウジョウバエ、およびマウスを使用した別の研究では、CAPE が疾患の症状を改善し、生理機能を活性化することが示されました。CAPE 処理マウスは、大脳皮質と海馬の両方で、ニューロトロフィン BDNF、神経前駆細胞マーカーであるネスチン、および分化マーカーである NeuN のレベルの増加を示しました。まとめると、これらの発見は、カフェ酸がパーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患の進行を遅らせる可能性があることを示唆しています [22-24]。
カフェインは、複数のメカニズムを通じて心血管疾患 (CVD) のリスクを軽減するようです。LDLR と PCSK9 の発現を有利に調節するようです。これらの遺伝子の発現は、CVD リスクの重要な指標であると考えられている LDL レベルを大幅に制御します。
この一般的な化合物は、PCSK9 の循環レベルを低下させ、LDLR 発現を増加させることも示されました。これらの変化の背後にあるメカニズムは、肝臓小胞体 (ER) の Ca+2 レベルのカフェイン誘発性の増加でした。ER Ca+2 レベルの上昇は、PCSK9 の調節を担う SREBP2 をブロックします。PCSK9 の阻害は、低密度リポタンパク質受容体 (LDLR) の増加につながります。これは本質的に、「悪玉」コレステロールを循環から取り除くことができるドッキング ポイントです [25]。
カフェインは、地球上で最も消費されている精神活性物質です。脳内のアデノシン受容体をブロックすることにより、覚醒を促進します。肝臓で吸収され、シトクロム P450 酵素によって代謝されます。パラキサンチンは血漿中のカフェインの主要な代謝産物であり、メチル化キサンチンとメチル尿酸は尿中に見られる主要な代謝産物です。
カフェインの文書化された健康上の利点には、気分、行動、運動能力の改善、抗酸化作用と抗炎症作用、抗菌防御、神経変性疾患と肝疾患の進行の遅延が含まれます. しかし、カフェインが多すぎると、心臓の不整脈や通常の睡眠パターンの乱れを誘発し、カルシウムバランスとグルコース代謝を妨げます. インスリン抵抗性効果と発がん性も報告されています。いくつかの研究は、受胎能と早期発達に関連する潜在的な悪影響を示しています[26]。
トリゴネリンはカフェインと同じアルカロイドです。血糖値と血清脂質レベルを低下させ、抗腫瘍および抗ウイルス特性があり、神経保護作用があります [27-29]。また、血小板凝集を減少させるようです。トリゴネリンの機能の背後にある複数のメカニズムはよく理解されていませんが、トリゴネリンがベータ細胞の再生、インスリン分泌、活性酸素種 [30]、軸索伸長、およびニューロンの興奮性 [31] に影響を与えることが知られています。
Cafestol と Kahweol は、コーヒー豆から抽出された天然のジテルペンです。これらの化合物は、血流中の脂肪循環を増加させ、炎症メディエーターをダウンレギュレートし、グルタチオン (GSH) を増加させ、腫瘍血管の形成を防ぎ、腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、肝臓を保護し、抗糖尿病特性を持っています。さらに、これらの化合物は、骨のリモデリングと損失において重要な役割を果たすことができます。
コーヒーと肥満
クロロゲン酸、カフェイン、トリゴネリン、マグネシウムなど、コーヒーに含まれるいくつかの生物活性化合物は、抗肥満効果を示しています [32]。コーヒーを飲む人のメタアナリシスでは相反する結果が見つかりましたが、男性はコーヒーの消費によって適度な減量効果が得られる可能性があることが示されました [33] 。
コーヒーの副作用
コーヒーに含まれるカフェインの量が多いと、不安、不眠症、頭痛、震え、動悸などのリスクが伴います。コーヒーはまた、女性の骨折のリスクを高める可能性があり、妊娠中にコーヒーを飲むと、低出生体重児や早産のリスクが高まります [34]。
文学
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