咖啡因:一种类似维生素的营养素或适应原

2020-05-25 03:27:01

有一种流行的健康文化,它传播关于营养的错误观点,而喝咖啡一直是这种文化的长期目标。人们通常说咖啡是一种药物,而不是一种食物,它的药物作用是有害的,这种损害不会得到任何营养益处的补偿。大多数医生赞同大多数关于咖啡的常识观点,并形成了一个权威的障碍,阻止人们吸收关于咖啡的科学信息。

我认为重新考虑咖啡在饮食和保健中的地位是很好的。

咖啡因保护肝脏免受酒精、对乙酰氨基酚(Tylenol)和其他毒素的影响,喝咖啡的人比不喝咖啡的人血清酶升高和其他肝脏损害迹象的可能性更小。

乳腺囊性疾病不是由咖啡因引起的,事实上,咖啡因的作用可能是有保护作用的;各种研究表明,咖啡、茶和咖啡因对乳腺癌有保护作用。

咖啡提供了大量的镁,以及包括维生素B1在内的其他营养素。

研究发现,喝咖啡的人组织中镉含量较低;煮咖啡可以去除水中的重金属。

咖啡因和烟酸一样,可以抑制细胞凋亡,防止应激诱导的细胞死亡,而不会干扰正常的细胞周转。

喂食大量咖啡因可能导致的产前发育迟缓可以通过在饮食中补充糖来预防。

咖啡因通过抑制黄嘌呤氧化酶来阻止自由基的产生,黄嘌呤氧化酶是组织压力中的一个重要因素。

维生素的一个定义是,它是一种在食物中发现的有机化学物质,缺乏它会导致一种特定的疾病或一组疾病。许多被认为是维生素的物质还没有被认为是必需的,有些不是必需的物质有时被称为维生素。有时这些问题没有进行足够的科学调查,但往往是非科学力量调节营养观念。

疾病的定义并不像教科书作者所暗示的那样清晰,生物学中的因果关系总是比我们愿意相信的更复杂。

营养学是最重要的科学之一,当然应该像天体物理和核物理一样享有声望和资金雄厚,但虽然人们说不需要脑外科医生就能弄清楚这一点,但没有人说不需要营养学家就能理解这一点。这在一定程度上是因为医学将科学营养视为不合法的继子,并在整个20世纪拒绝承认它是科学卫生保健的核心部分。在七十年代,医生和营养学家还在嘲笑维生素E可以预防或治愈循环系统疾病的想法,婴儿和老年人都得到了完全静脉营养,缺乏生命、生长、免疫和康复所必需的营养物质。在20世纪70年代,医生和营养师还在嘲笑维生素E可以预防或治愈循环系统疾病的想法,婴儿和老年人都得到了完全静脉营养,缺乏生命、生长、免疫和康复所必需的营养。医学和科学被强有力地制度化了,但没有任何机构或职业是为了鼓励人们理性行为而存在的。

在这种环境下,大多数人都认为定义、逻辑和证据的细微之处对营养来说并不重要,并且花费了大量的精力来决定是否有四个食物组、七个食物组或一个营养金字塔。政府和半政府营养政策背后的动机通常不只是对健康的简单科学关注,比如卫生保健机构说,墨西哥婴儿应该在六个月大的时候开始吃豆子,或者非白人在断奶后不需要牛奶。在一种不鼓励长时间母乳喂养的文化中,这些教条的影响可能是严重的。

在经历了一个世纪的科学营养之后,公共营养政策的危害几乎和好处一样多,而且它们恶化的速度快于好转的速度。

在这种文化中,我们迫切需要的是对生活的复杂性和我们所处的政治生态状况的认识。任何不是系统思维的思考都应该谨慎对待,而且大多数当代关于健康的思考都忽略了考虑问题系统的相关部分。关于盐、胆固醇、铁、不饱和脂肪和饱和脂肪以及大豆的官方建议通常是不恰当的、不科学的,而且强烈受到商业利益的驱使,而不是基于生物学知识。

营养素和药物之间的定义很少有明确的区分,新的商业动机正在帮助进一步模糊这两个区别。

必需营养素、防御性(解毒、抗应激)营养素、激素调节营养素、自我实现营养素、生长调节营养素、结构调节剂、延长剂、跨代活性(印迹)营养素--营养素和生物调节剂之间的界限往往视情况而定。维生素D和A显然具有激素样特性,而维生素ES的作用,以及食品中发现的许多萜类、类固醇和生物黄酮,包括激素样作用以及抗氧化和促氧化功能。适应性激素的概念可以包括既像药物又像营养素的东西。

一些研究表明,微量的营养物质可以遗传几代,但现在的证据表明,这些跨代效应是由印记等现象引起的。但营养素的遗传效应是如此复杂,以至于认识到它们将迫使营养学被认为是最复杂的科学之一,与生长和发育的复杂性交织在一起。

营养不良会阻碍生长的想法导致了这样一种观点,即良好的营养可以根据生长速度和最终达到的体型来定义。在医学上,经常提到一个肥胖的标本营养良好,就好像食物的数量和组织的数量一定是好的一样。但是毒药可以刺激生长(霍姆斯就是这样),而限制食物可以延长寿命。我们仍然需要确定一些基本的东西,比如最优的增长率和最优的规模。

营养学教科书直截了当地将咖啡因描述为一种药物,而不是一种营养素,就好像很明显营养素不能是药物一样。任何必要的营养素,如果单独使用,都可以作为药物使用,对机体产生通常作为普通食物成分食用时不会产生的特殊效果。除了必需的营养素外,天然食品还含有数千种化学物质。其中许多被称为非必需营养素,但它们的重要性正被越来越多地认识到。事实是,我们不确定它们有什么不必要的。在我们对有机体有了更明确的了解之前,我认为我们不应该把东西完全归类为药物或营养素。

被归因于咖啡的不良影响通常包括在短时间内服用大剂量的咖啡。虽然咖啡因通常被认为会升高血压,但这种影响很轻微,在正常使用咖啡时可能不会发生。实验者通常会忽略基本因素。喝白水会导致血压极度升高,尤其是老年人,而吃一顿饭(含碳水化合物)会降低血压。咖啡因产生的代谢率增加增加了细胞对葡萄糖的消耗,所以研究空腹喝咖啡的影响的实验是在测量温度和代谢率上升的影响,以及肾上腺素增加(由葡萄糖减少引起)的影响,因此混淆了咖啡因的内在影响问题。

在一项研究(Krasilnikov,1975)中,药物被直接引入颈动脉,以研究对大脑血管的影响。咖啡因增加了大脑中的血液容量,同时降低了血管的阻力,这种效果是可以预期的,因为它刺激了大脑的新陈代谢,并随之而来的二氧化碳增加,从而扩张了血管。

在整个身体中,增加的二氧化碳还会降低血管阻力,这使得血液循环增加,而相对于泵血的量,心脏做功减少。但当全身新陈代谢加快时,充足的营养是至关重要的。

在已经被用来论证孕妇不应该喝咖啡的动物实验中,给怀孕动物大剂量的咖啡因会阻碍胎儿的生长。但是,简单地给予更多的蔗糖就可以防止生长迟缓。由于咖啡因倾向于纠正一些可能干扰怀孕的新陈代谢问题,合理设计的实验可能会显示,母亲喝咖啡对胎儿有好处,例如降低胆红素和血清素,防止低血糖,增加子宫灌注和孕酮合成,与甲状腺和皮质醇协同促进肺成熟,并提供额外的营养。

关于咖啡因最普遍的误解之一是它会导致纤维囊性乳房疾病。有几个小组非常清楚地证明了这一点,但他们没有理由费心去做,除非是俄亥俄州立大学的J·P·明顿(J.P.Minton)撰写的一系列文章,这些文章令人惊讶地无能为力,但却得到了高度宣传--这是他们同类的经典。明顿没有注意到,健康的乳房含有很高比例的脂肪,发炎和患病的乳房含有更多的腺体物质,而脂肪细胞的环磷酸腺苷水平较低,这是一种与正常细胞分化和功能相关的调节物质,参与介导咖啡因抑制癌细胞增殖的能力。明顿认为,cAMP随着乳腺疾病的程度逐渐增加,直到癌症,而且cAMP是由咖啡因增加的。除咖啡因外,抑制癌细胞(以及正常乳腺细胞)生长的多种物质都是通过增加环磷酸腺苷(CAMP)的含量来起作用的,而雌激素则降低了cAMP的含量,促进了细胞的生长。明顿的论点应该是,如果他从他的证据中逻辑地进行辩论,那么他应该使用更多的咖啡因,与乳房疾病的程度成比例。咖啡因对乳房的作用类似于黄体酮,与雌激素的作用相反。

过去30年的许多研究表明,咖啡因对各种致癌作用都有很强的保护作用,包括雌激素对乳房的致癌作用。咖啡因现在与一些标准的癌症治疗一起使用,以提高它们的效果或减少它们的副作用。除了咖啡因之外,咖啡浆果中还有一些物质可以防止突变和癌症,而且对癌症有很强的治疗效果。虽然许多植物物质对突变和癌症有保护作用,但我不知道有哪种物质像咖啡一样没有副作用。

要谈论咖啡因,就必须谈论尿酸。尿酸是在体内合成的,既是一种兴奋剂,也是一种非常重要的抗氧化剂,其结构与咖啡因非常相似。尿酸缺乏是一个严重的问题。咖啡因和尿酸属于一组称为嘌呤的化学物质。

嘌呤(与嘧啶一起)是核酸、DNA和RNA的组成部分,但它们还有许多其他功能。一般来说,与嘌呤有关的物质是兴奋剂,与嘧啶有关的物质是镇静剂。

当嘌呤的基本结构被氧化时,由于氧原子的加入,它依次变成次黄嘌呤、黄嘌呤和尿酸。当嘌呤环中的氮基加入甲基(CH3)时,分子的水溶性变差。黄嘌呤(嘌呤新陈代谢的中间体)有两个氧原子,当加入三个甲基时,它就变成了三甲基黄嘌呤,或咖啡因。它有两个甲基,叫做茶碱,因其在茶叶中的存在而得名。我们有可以增加和减少甲基的酶系统;例如,当婴儿服用茶碱时,他们可以将其转化为咖啡因。

我们的酶可以修饰咖啡因和其他嘌呤衍生物的所有甲基和氧原子。咖啡因通常以修饰的形式排出,例如以甲基化尿酸的形式排出。

尿酸作为抗氧化剂发挥作用的方式之一是通过改变黄嘌呤氧化酶的活性,黄嘌呤氧化酶在应激状态下会成为危险的自由基来源。咖啡因也会抑制这种酶。尿酸和咖啡因(以及各种中间体黄嘌呤)可以通过其他几种方式保护身体免受氧化损伤。例如,与不喝咖啡的人相比,喝咖啡的人肾脏中的镉含量较低,而且众所周知,咖啡可以抑制肠道对铁的吸收,有助于防止铁超载。

毒素和应激源通常会杀死细胞,例如大脑、肝脏和免疫系统中的细胞,因为它们会导致细胞消耗能量的速度快于它可以被取代的速度。有一种酶系统可以修复遗传损伤,称为PARP。这种酶的激活是一种主要的能量消耗,抑制它的物质可以防止细胞死亡。烟酸和咖啡因可以充分抑制这种酶,以防止这种特有的细胞死亡,但不会阻止正常的细胞周转;也就是说,它们不会通过阻止不需要的细胞死亡来产生肿瘤。

嘌呤在许多调节过程中都很重要,咖啡因以其他方式与这个复杂的系统相适应,这些方式通常对压力具有保护作用。例如,有人提出茶可以通过防止异常凝血来预防循环系统疾病,其机制似乎是咖啡因(或茶碱)倾向于抑制应激诱导的血小板聚集。

当血小板聚集时,它们会释放各种促进血栓形成的因子。5-羟色胺就是其中之一,由其他类型的细胞释放,包括肥大细胞、嗜碱性粒细胞和神经细胞。5-羟色胺会导致血管痉挛、血压升高、血管渗漏和炎症,以及释放许多其他应激介质。咖啡因除了抑制血小板聚集外,还倾向于抑制5-羟色胺的释放,或促进其摄取和结合。

J.W.Davis等人,1996年发现,高尿酸水平似乎可以预防帕金森氏病的发展。他们将这种效果归因于尿酸的抗氧化功能。然而,喝咖啡可以降低尿酸水平,对帕金森病的保护作用似乎比尿酸强得多。

保护健康的能力可能比咖啡更重要的是它做的方式。那些试图收集证据证明咖啡有害的研究发现了相反的结果,这些研究提供了对几种疾病的洞察力。例如,咖啡对血清素的影响与二氧化碳和甲状腺激素非常相似。注意到喝咖啡与帕金森氏病的低发病率相关,可以将注意力集中在甲状腺、二氧化碳和血清素、雌激素、肥大细胞、组胺和凝血相互作用产生神经细胞死亡的方式上。

思考咖啡因是如何在如此广泛的问题上有益的,可以让我们看到它们潜在的生理和生物化学的相似之处,扩大压力、生物能量和适应性的含义。

例如,观察到喝咖啡的人自杀率较低,这可能与使用名为5-羟色胺再摄取抑制剂的新型抗抑郁药物的自杀率大幅上升有关。血清素过量会导致抑郁症的几个特征,如习得性无助和代谢率降低,而咖啡则刺激5-羟色胺的摄取(失活或储存),增加新陈代谢能量,并倾向于改善情绪。在动物研究中,它可以逆转无助或绝望的状态,通常比所谓的抗抑郁药更有效。

关于咖啡因对血压的影响,以及对更活跃的新陈代谢细胞使用燃料的研究,还没有阐明它对呼吸和营养的影响,但其中一些实验证实了喝咖啡的人通常会自己学到的东西。

通常,一位认为自己有低血糖症状的女性说,即使喝最少量的咖啡也会让她感到焦虑和颤抖。有时,我建议他们试着在吃饭的同时喝大约两盎司的加奶油或牛奶的咖啡。他们通常会发现,这可以减轻他们的低血糖症状,并使他们在两餐之间没有任何症状。虽然我们不知道咖啡因为什么能提高运动员的耐力,但我认为咖啡在日常活动中提高人的耐力时也涉及到同样的过程。

咖啡因与甲状腺和黄体酮有惊人的相似之处,喝咖啡或茶可以帮助维持它们的分泌,或弥补它们的不足。女性在经前会自发多喝咖啡,既然咖啡因会增加血液和大脑中黄体酮的浓度,这显然是一种自发的、理性的自我治疗形式,尽管医学编辑喜欢看到事情发生因果逆转,并将实际缓解的症状归咎于喝咖啡。一些女性已经注意到,补充黄体酮的效果在她们和咖啡一起服用时会更强。这类似于甲状腺和孕酮之间的协同作用,这可能涉及到,因为咖啡因往往通过各种机制局部激活甲状腺分泌,例如,增加甲状腺细胞中的环磷酸腺苷(CAMP)和减少5-羟色胺,也通过降低全身应激介质。

医学编辑喜欢发表强化重要偏见的文章,即使从科学角度讲,这些文章都是垃圾。一个糟糕想法的发展势头可能可以通过投入到其开发中的数吨光面纸来衡量。为了保护环境,如果编辑们能试着从证据和生物机制的角度来思考,而不是刻板印象,那就太好了。

Fiziol ZH SSSR Im I M Sechenova 1975 10月;61(10):1531-8。[血管活性物质影响下脑血管床阻力和容量的变化]。[俄文报道]Krasil-nikov,V.G.在血流动力学离体猫脑中,研究了颈动脉注射血管活性物质对脑血管阻力(CVR)和脑血容量(CBV)的影响。灌注压在恒定血容量灌注时的变化反映了CVR的变化,以及静脉流出-CBV的变化。肾上腺素、5-羟色胺和血管紧张素的应用主要是增加CVR和降低CBV。异丙肾上腺素、乙酰胆碱、组胺和咖啡因可降低CVR。注射异丙肾上腺素、乙酰胆碱、组胺后CBV降低,咖啡因增加CBV。讨论了脑电容血管的活动性变化在跨毛细血管液体交换中的可能作用。在使用某些技术测量脑血流和新陈代谢时,电容血管的主动反应被认为会导致错误的结果。

生物医学学报1999年4月;220(4):244-8。烟草特异性致癌物诱发肺癌的预防。

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