Зміст
Кофеїн – один з найпоширеніших і найпопулярніших легальних стимуляторів у світі. У різних формах його може вживати як розумово напружений студент або зайнятий бізнесмен, так і спортсмен, який змагається на витривалість або силу. Але Ви, мабуть, замислювалися, що стоїть за причиною того, що кожен може по-різному реагувати на кофеїн. Так, Ви правильно здогадалися, винні Ваші гени. Сьогодні ми детально розглянемо метаболізм кофеїну на основі вашого генетичного складу.
Чому Вас має цікавити, як Ви засвоюєте кофеїн?
Кофеїн – добре відомий алкалоїд природного походження, який підвищує фізичну та розумову працездатність. Він природним чином міститься в каві, чаї, какао та чаї мате. Його також додають до дієтичних добавок, таких як кофеїнові таблетки, капсули або напої, жироспалювачей або передтренувальних комплексів.
Знання Вашого генетичного складу, який визначає, серед іншого, швидкість виведення кофеїну з організму, може дати Вам корисну інформацію для правильного дозування. Це також може допомогти Вам визначити, чи справді Ви можете отримати користь від його вживання, чи він може Вам зашкодити.
Де і як кофеїн розщеплюється в організмі?
Печінка є центральним органом метаболізму і бере участь у розщепленні кофеїну та інших чужорідних для організму речовин, зазвичай відомих як ксенобіотики. Клітини печінки містять спеціальну групу ферментів під назвою цитохром Р450 (CYP450), які модифікують ці речовини у форму, що може бути легше і швидше виведена з організму. Найчастіше це відбувається через сечу або жовч. У випадку з кофеїном, це переважно один з ферментів цього сімейства цитохромів під назвою CYP1A2. Він розщеплює кофеїн на три метаболіти – параксантин, теофілін і теобромін, які зрештою виводяться з організму з сечею.
Як генетика впливає на швидкість розщеплення кофеїну?
Цей фермент CYP1A2 закодований у вашій генетичній інформації двома так званими алелями, які можна розглядати як два варіанти гена. Ці два варіанти гена – один успадкований від матері, інший від батька – позначаються літерами А і С.
- Дослідження показали, що люди з варіантом алелі АА в генах швидше виводять кофеїн з організму і тому вважаються швидкими метаболізаторами.
- На відміну від них, люди, які мають варіанти алелів AC або CC, виводять кофеїн з організму повільніше, і їх називають повільними метаболізаторами.
Швидкість виведення чужорідних речовин (у тому числі кофеїну) з організму пов’язана з так званим біологічним періодом напіввиведення. Це час (зазвичай виражений в годинах), за який організм знижує концентрацію речовини в крові на 50%. Середній біологічний період напіввиведення кофеїну становить 4-6 годин, але через генетичні відмінності він може коливатися в межах 1,5-10 годин.
Це безпосередньо пов’язано з тим, як Ви реагуєте на кофеїн – деякі люди без проблем випивають каву раннім вечором перед тренуванням, а потім лягають спати після повернення зі спортзалу, тому що його дія швидко минає. У той час як для деяких, післяобідня кава може стати серйозною проблемою із засинанням вночі. У цьому випадку кофеїн виводиться з організму значно довше і все ще має ефект.
Що передбачає генетика розщеплення кофеїну?
Спортивні досягнення
Найбільше, на сьогодні, дослідження на цю тему було проведено у 2018 році за участю 108 спортсменів, які повинні були проїхати на велосипеді якомога швидше дистанцію в 10 км. Вони послідовно долали цю дистанцію, прийнявши плацебо (0 мг/кг), дозу кофеїну 2 мг/кг або 4 мг/кг маси тіла. Дослідникам було цікаво побачити, як взаємодія між генетикою та введеною дозою кофеїну впливає на фінальний час.
- Швидкі метаболізатори (АА) покращили час виконання вправ на 2 мг/кг порівняно з плацебо на 4,8%, а на 4 мг/кг – на 6,8%!
- У повільних метаболізаторів (AC) час виконання вправ був однаковим для всіх 3 доз.
- Однак, у другій групі повільних метаболізаторів (СС,) з найменш сприятливою генетикою, вживання кофеїну в дозі 4 мг/кг, погіршив їхній час на 13,7%, порівняно з плацебо.
Дослідження чітко показало, що кофеїн позитивно впливає на аеробну продуктивність лише у людей зі швидким метаболізмом (AA), тоді як у людей з повільним метаболізмом (CC) він має негативний вплив. Тому потрібно знати свою генетику, щоб вона грала на Вашу користь, а не проти Вас.
Тривожність та нервозність у атлетів
Кофеїн впливає не лише на фізичні, а й на розумові функції, такі як концентрація, швидкість реакції та пильність. Однак, у великих дозах, може виникати нервозність, тривога та прискорене серцебиття. Риси, відповідальні за ці неприємні відчуття, які потенційно можуть погіршити спортивні результати, кодуються геном під назвою ADORA2A.
Щоб було легше зрозуміти, можна уявити це як “чутливість” до кофеїну. Кілька досліджень показали, що особи з комбінацією алелів ТТ значно чутливіші до кофеїну в цьому відношенні, ніж носії алелів СТ і СС. Таким чином, у цих спортсменів вища доза кофеїну може викликати перебільшене занепокоєння перед перегонами, що може знизити їхні результати. Поєднайте це зі схильністю до повільного метаболізму кофеїну, і це для спортсмена може стати справжнім викликом!
Артеріальний тиск і здоров’я серцево-судинної системи
Одне дослідження, наприклад, показало, що статус повільного метаболізатора кофеїну (CC) пов’язаний з 72% вищим ризиком розвитку високого кров’яного тиску при вживанні 2-3 чашок кави на день. І на 200% вищим ризиком розвитку високого кров’яного тиску при вживанні більше трьох чашок кави на день, порівняно з повільними метаболізаторами, які не пили каву. Інше дослідження дало такий же несприятливий результат. Вживання двох і більше чашок кави на день було пов’язане з вищим ризиком інфаркту міокарда у повільних метаболістів.
Вас можуть зацікавити ці продукти:
Як відрегулювати споживання кофеїну відповідно до своїх генів?
Не тільки об’єктивно, з наукових досліджень, але й суб’єктивно, з власних відчуттів, після вживання кофеїну в різних формах, зрозуміло, що не всі люди реагують на кофеїн однаково. Ви повинні регулювати споживання кофеїну відповідно.
Вживання кофеїну перед фізичними навантаженнями
Люди з швидким метаболізмом, які не відчувають тремтіння або тривоги після кофеїну, можуть не турбуватися про його вживання перед заняттями. Ідеальною дозою, яка використовується в дослідженнях, для підвищення працездатності, вважається 3-6 мг/кг маси тіла. Ті, хто має певний досвід вживання кофеїну, скажуть Вам, що це дуже висока доза! Однак, наразі вважається, що мінімальна ефективна доза кофеїну для підвищення працездатності знаходиться на рівні 2-3 мг/кг маси тіла.
Тому я б рекомендував починати з цієї дози перед тренуванням і поступово збільшувати її, якщо це необхідно. А як щодо повільних метаболізаторів? Вони можуть обійтися без кофеїну. Як варіант, Ви можете спробувати дуже малі дози – від 1 до 2 мг/кг, якщо це може принести Вам хоча б невелику користь, яка переважає будь-які можливі негативні наслідки.
Вживання кофеїну в другій половині дня та на початку вечора
Швидкі метаболізатори швидко розщеплюють кофеїн в організмі. Тому можна припустити, що споживання кофеїну ближче до вечора, не повинно бути проблемою. Однак, краще перевірити на практиці, яку дозу кофеїну Ви можете вживати і не пізніше якої години, щоб він не мав негативного впливу на засинання і якість вашого сну.
Людям з повільним метаболізмом слід бути обережнішими з кофеїном у другій половині дня, якщо вони не хочуть, щоб у них виникли проблеми із засинанням і погіршилася якість сну. Однак, знову ж таки, необхідно перевірити будь-яке розумне споживання кофеїну безпосередньо на собі і відповідно підібрати дозування. На практиці це може означати вживання лише половини дози перед тренуванням або вибір повністю безкофеїнової версії.
Загальне споживання кофеїну на добу
Якщо кофеїн дає Вам чудове відчуття енергії та бадьорості, готовності бити рекорди у спорті та добре працювати в університеті чи на роботі, то Вам не потрібно надто турбуватися про його споживання. Однак не перестарайтеся, особливо ввечері. Також бажано не перевищувати загальну рекомендовану добову норму споживання, встановлену Європейською агенцією безпеки харчової продукції. Це 400 мг кофеїну для людини вагою 70 кг (тобто 5,7 мг/кг маси тіла).
Тим з Вас, хто метаболізує кофеїн повільніше і загалом більш чутливий до нього, рекомендуємо бути більш обережними. Хоча вища порогова межа Єврпейської агенції безпеки харчової продукції має бути безпечною для всіх, генетична лотерея може поставити під сумнів цю межу. Можливо, через кілька досліджень, які показали певний зв’язок між повільнішим метаболізмом кофеїну та вищим ризиком серцево-судинних захворювань.
Тому для такої людини, очевидно, доцільно споживати лише таку кількість кофеїну, при якій користь від споживання кофеїну (наприклад, одночасне надходження антиоксидантів у високоякісній каві) все ще переважає потенційні ризики. Така кількість, наприклад, відповідає максимум 1-2 чашкам кави на день.
Де і як можна перевірити свою чутливість до кофеїну?
Сьогодні можна пройти генетичне тестування за допомогою простих домашніх тестів ДНК, у вигляді наборів для відбору зразків у спеціалізованих генетичних лабораторіях, які пропонують оцінку цілих панелей різних генетичних параметрів.
Це генетичне тестування стає все більш привабливим для спортсменів. Тест включає аналіз метаболізму кофеїну (CYP1A2, ADORA2A), а також генетичну основу розвитку судом, схильність до росту м’язів, відновлення, антиоксидантну здатність організму, розвиток сили і витривалості та інші цікаві параметри.
Однак, таке тестування також може стосуватися Вашого метаболізму та харчування. Зокрема, як Ви використовуєте певні вітаміни, мінерали або незамінні омега-3 жирні кислоти, які можуть бути схильні до надлишку або дефіциту. Виходячи з цього, Ви можете відповідно скоригувати свій раціон.
Також великий інтерес представляє скринінг на приховані ознаки рідкісних спадкових захворювань, таких як фенілкетонурія, муковісцидоз, м’язові захворювання і т.д., які потенційно можуть передатися Вашим нащадкам. Це можливо, навіть якщо Ви і Ваш партнер не страждаєте на ці захворювання. Обстеження також може дати вам інформацію про ризик розвитку так званих хвороб цивілізації (діабет 2 типу, серцево-судинні захворювання, деякі види раку).
Про що варто пам’ятати?
Кожна людина індивідуальна, і всі ми відрізняємося за своєю чутливістю до кофеїну і тим, як ми його метаболізуємо. Тому сучасна наука розрізняє швидких і повільних метаболізаторів кофеїну. Ці характеристики можна певною мірою оцінити, виходячи з ваших реакцій на його вживання (нервозність, прискорене серцебиття, підвищення працездатності, погане засинання після вживання). Відповідно, бажано відрегулювати споживання кофеїну таким чином, щоб Ви отримували більше користі, ніж шкоди від вживання. Якщо Ви хочете бути впевненими в цьому, то радимо пройти простий генетичний тест за допомогою домашнього ДНК-тесту, щоб повністю виявити ці ознаки.
[1] ALSENE K. – Association between A2a receptor gene polymorphisms and caffeine-induced anxiety. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12825092/
[2] CORNELIS M. – Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16522833/
[3] EFSA – Scientific Opinion on the safety of caffeine – https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.4102
[4] GUEST N. – International society of sports nutrition position stand: caffeine and exercise performance. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7777221/
[5] GUEST N. – Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29509641/
[6] PALATINI P. – CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19451835/
[7] ROGERS – Association of the anxiogenic and alerting effects of caffeine with ADORA2A and ADORA1 polymorphisms and habitual level of caffeine consumption. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3055635/
[8] THORN C. – PharmGKB summary: caffeine pathway. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3381939/
Додати коментар