Nové sloučeniny v kávě mohou působit silněji než lék na cukrovku

Ranní šálek kávy a hladina cukru: co říká věda?

Ranní šálek kávy může mít na hladinu krevního cukru podstatně větší vliv, než by se na první pohled zdálo. Nejde jen o krátké povzbuzení organismu.

Čínští vědci izolovali z pražených zrn druhu Coffea arabica skupinu dosud neznámých sloučenin, které v laboratorních testech blokovaly klíčový enzym spojený s cukrovkou 2. typu účinněji než běžně používaný lék. Badatelé ale zdůrazňují, že jde teprve o první krok a cesta k reálným změnám v léčbě je ještě dlouhá.

Proč vědci věnují kávě tolik pozornosti?

Cukrovka 2. typu patří k nejrozšířenějším chronickým onemocněním na světě. Projevuje se trvale zvýšenou hladinou glukózy v krvi, která poškozuje cévy, ledviny, oči i srdce. V terapii lékaři často sahají po lécích, jež zpomalují rozklad sacharidů ve střevech — díky tomu glukóza po jídle stoupá pomaleji.

Dlouhodobě je známo, že lidé, kteří pravidelně pijí kávu, statisticky onemocní cukrovkou 2. typu méně často. Konkrétní mechanismus však bylo dosud těžké pojmenovat. Mluvilo se obecně o antioxidantech, kofeinu nebo polyfenolech. Teď se ale objevil kandidát na přesnější vysvětlení tohoto jevu.

Vědci izolovali z pražených zrn arabiky nové molekuly zvané caffaldehydy, které blokují enzym rozkládající sacharidy silněji než srovnávací lék používaný v diabetologii.

Nové caffaldehydy: co přesně se podařilo objevit v zrnech arabiky?

Tým z Kunming Institute of Botany použil propracovanou strategii chemické analýzy kávy: rozdělování extraktů na frakce, profilování pomocí NMR a křížové porovnávání dat z LC-MS/MS. V praxi to znamená víceúrovňové „prosévání" tisíců sloučenin přítomných v kávovém nálevu.

Tímto způsobem vědci vytipovali frakce nejsilněji potlačující aktivitu enzymu α-glukozidázy, který je klíčový pro trávení škrobu. Následně izolovali tři dosud neznámé diterpenové estery a pojmenovali je caffaldehyd A, B a C.

Všechny tři molekuly sdílejí stejnou chemickou kostru, liší se ale délkou připojeného řetězce mastné kyseliny. Tyto zdánlivě drobné rozdíly výrazně ovlivňují jejich biologické působení, včetně síly vazby na střevní enzym.

Káva versus antidiabetický lék: výsledky souboje ve zkumavce

Klíčová otázka pro vědce zněla jednoduše: mohou nové sloučeniny z kávy reálně konkurovat léku? Pro srovnání byla zvolena akarbóza — známý přípravek používaný v léčbě cukrovky 2. typu, který inhibuje α-glukozidázu.

V testech in vitro byla změřena hodnota tzv. IC50, tedy koncentrace potřebné k potlačení poloviny aktivity enzymu. Čím nižší hodnota, tím silnější inhibiční účinek.

• Caffaldehyd A: IC50 = 45,07 μM
• Caffaldehyd B: IC50 = 24,40 μM
• Caffaldehyd C: IC50 = 17,50 μM
• Akarbóza: účinek slabší než u caffaldehydů (vyšší IC50)

Za laboratorních podmínek caffaldehydy blokovaly enzym silněji než referenční lék, což z nich činí potenciální kandidáty pro využití v nových funkčních potravinách určených lidem s poruchami metabolismu cukrů.

Je ovšem nutné mít na paměti, že jde stále o výsledky ze zkumavky. Enzym byl studován v čisté formě, nikoli v komplexním prostředí tenkého střeva, kde působí žlučové kyseliny, bakterie a další složky potravy.

Od zkumavky k šálku: může běžná káva snižovat hladinu cukru?

Z pohledu člověka ohroženého cukrovkou zní otázka velmi jednoduše: stačí pít více kávy, aby se výsledky glukózy zlepšily? Vědci zatím odpovídají: na takové závěry je příliš brzy.

Dosud není jasné:

• jaké koncentrace caffaldehydů se skutečně vyskytují v nálevu připraveném v espresso kávovaru, moka konvici nebo překapávacím způsobem,
• zda tyto sloučeniny odolají podmínkám trávení v žaludku a střevech,
• jak dobře se vstřebávají z trávicího traktu,
• zda je organismus rychle rozkládá, nebo zda cirkulují v krvi delší dobu.

Dosud neexistují žádné studie na zvířatech ani na lidech, které by prokázaly reálný vliv caffaldehydů na glykémii po jídle. Proto vědci hovoří spíše o směru dalšího výzkumu než o hotovém řešení pro pacienty.

Káva jako součást funkčních potravin, ne jako „lék v hrníčku"

Tým z Kunmingu naznačuje, že nejslibnější cestou je vývoj tzv. funkčních potravin nebo nutraceutik. Jde o standardizované kávové extrakty, u nichž lze přesně kontrolovat množství aktivních sloučenin a následně ověřit jejich účinky v klinických studiích.

Do budoucna by například mohly vzniknout:

• speciální nápoje s přídavkem standardizovaného extraktu z arabiky bohatého na caffaldehydy,
• kapsle s kávovým výtažkem o přesně definovaném obsahu těchto sloučenin,
• snídaňové produkty (například müsli nebo tyčinky) obohacené o kávové frakce testované z hlediska vlivu na glykémii.

Taková řešení by usnadnila porovnávání účinků a kontrolu bezpečnosti — to vše se nedá zajistit, pokud se vychází pouze z běžné kávy z domácího kávovaru. Rozdíly ve stupni pražení, odrůdě zrn, způsobu přípravy i velikosti porce jsou příliš velké na to, aby bylo možné s kávou nakládat jako s lékem.

Co tato studie přináší lidem s cukrovkou 2. typu?

Výzkum navazuje na dlouhou řadu analýz spojujících pravidelné pití kávy s nižším rizikem vzniku cukrovky 2. typu. Dosud se přitom vycházelo hlavně ze statistiky: sledovaly se stovky tisíc lidí a jejich stravovací návyky se porovnávaly s pozdějším rizikem nemoci.

Nová data konečně nabízejí zárodek biologického mechanismu. Ukazují, že v kávě se skutečně skrývají molekuly, které reagují s konkrétní střevní molekulou — tedy s α-glukozidázou. To je důležitý argument pro další projekty, například pro firmy vyvíjející doplňky stravy pro lidi s inzulinovou rezistencí.

Člověk s cukrovkou by neměl na vlastní pěst nahrazovat léky dalšími espressy. Káva může být doplňkem zdravého životního stylu, ale zavedenou terapii nenahradí.

Je také třeba připomenout, že část pacientů špatně snáší větší množství kofeinu — mohou se objevit palpitace, vysoký krevní tlak, problémy se spánkem nebo reflux. U takových lidí by pokusy o „léčbu kávou" mohly napáchat více škody než užitku.

Výzkumná metoda, která přesahuje rámec kávy

Jedním z nejzajímavějších aspektů této práce je samotný způsob hledání aktivních sloučenin. Vědci nezačínali od katalogu známých látek, ale přistupovali ke kávovému extraktu jako k „černé skříňce". Nejprve zjišťovali, které frakce skutečně působí na enzym, a teprve poté se dopracovávali k jejich chemickému složení.

Takový „bioaktivní screening" lze uplatnit u mnoha dalších produktů — například u čajů, koření, kakaa, fermentovaných potravin nebo rostlin využívaných v tradiční medicíně. Jde o šanci rychle vytipovat molekuly, které stojí za hlubší zkoumání z hlediska vlivu na srdce, střeva, mozek nebo imunitní systém.

Co z toho plyne pro člověka, který kávu prostě miluje?

Pro průměrného milovníka kávy je hlavní zpráva poměrně povzbudivá: pokud neexistují zdravotní kontraindikace, 1 až 3 šálky kávy denně pravděpodobně neuškodí a možná jemně podporují metabolismus cukrů. Pozor je ale třeba dávat na přídavky — velké množství cukru, sladkých sirupů nebo šlehačky rychle eliminuje jakýkoli potenciální přínos.

V praxi je lepší vypít černou kávu nebo variantu s malým množstvím mléka než slazený kávový nápoj z automatu. Komu záleží na kontrole glykémie, může také věnovat pozornost:

• pravidelným měřením hladiny glukózy a HbA1c,
• pohybové aktivitě — třeba svižné procházce po jídle,
• množství jednoduchých sacharidů ve stravě,
• tělesné hmotnosti a obvodu pasu.

Káva, cukr a reálná zdravotní rozhodnutí

Příběh caffaldehydů dobře ukazuje, že každodenní potraviny mohou skrývat velmi složité biologické působení. Zároveň nabádá k opatrnosti: silný efekt ve zkumavce ještě neznamená účinnost u lidí. Na výsledky klinických studií si bude třeba počkat, a do té doby je rozumnější vnímat kávu jako příjemnou součást dne než jako terapeutický prostředek.

Pro lékaře a dietology je to naopak zajímavá příležitost ještě pozorněji se ptát pacientů na jejich stravovací návyky. Zařazení přiměřeného množství kávy do vyvážené stravy, spolu s omezením cukru a vysoce zpracovaných potravin, může být jedním z mnoha drobných kroků pomáhajících udržet glykémii pod kontrolou. A věda mezitím bude dál zkoumat, co přesně se skrývá v každém doušku.