咖啡樹從沒想過,自己的殺蟲毒藥竟成了人類的提神飲料
2021年05月15日08:13

  來源:SME科技故事

  城市的某個角落里,疲倦的我們望著手中的活兒,一杯暖暖的咖啡又落下肚中。咖啡順著你的腸道被吸收入你的體內,注意力逐漸集中、興奮感遲遲消褪不去。

  這神奇的體驗,讓我們日益沉迷於此,疲憊時更是不喝不快。

  對我們來說,咖啡那微微苦澀的口感,總能從睡意手裡搶奪時間。其實蘊含在咖啡中的咖啡因,才是提神醒腦的大功臣。

  作為最受寵的精神性藥物,它不但沒有被排斥,還聚攏一大批人成為它的擁躉。

  可樂、茶葉、咖啡、藥品、巧克力、各式能量飲料,層出不窮的產品早已沁入我們的生活。

咖啡試飲
咖啡試飲

  追本溯源,中華神農氏從一片落入熱水中的葉子裡,發現了茶飲。

  大洋彼岸的美洲土著此時也恰巧用代茶冬青製出黑色聖水。

  而非洲埃塞俄比亞的幾隻牧羊無意吃下咖啡豆後異樣的活力,也引起了人們的好奇心。

  幾乎是同一時期,亞非美三塊大陸竟都將咖啡因製成了飲料。

代茶冬青
代茶冬青

  對自然認知不足的先民,對這些能夠提神醒腦的東西總是充滿了疑惑。不過到了1819年之後,科學家們逐漸揭開了咖啡因的神秘面紗。

  德國化學家Runge首次從咖啡豆中提取得到純的咖啡因,隨後同樣是德國化學家的E.Fischer成功合成了咖啡因。

  現代醫學的蓬勃發展,讓人們逐漸瞭解咖啡因這類生物堿的特性。

咖啡豆
咖啡豆

  原來,在人的腦內中樞有著專門負責反饋疲勞的腺苷與腺苷受體。

  當人體體能消耗殆盡,只有通過腺苷與腺苷受體結合,向大腦傳遞身體的信息,大腦才能感受到疲憊,併發出需要睡眠的信號。

  而瘦小咖啡因能輕鬆擠過腦血屏障,憑著和腺苷近似的結構,鬼鬼祟祟的和腺苷受體結合。在咖啡因主動競爭受體後,腺苷的信號無法傳達給大腦,只能在一旁乾著急。

  另外,咖啡因還會通過更為複雜的神經機製提高多巴胺水平。大腦無法感知睡意的情況下,多巴胺水平的提高,使用者便感受到才思敏捷、精神興奮。

  也有研究表明,咖啡因不僅作用於神經,它還能夠降低內啡肽和皮質醇的閾值(內啡肽能夠緩解疲勞帶來的痠痛,而皮質醇則促進能量釋放。),從而增強人的耐力值。

  它同時提高了神經肌肉的傳導,改變細胞內鈣離子濃度來增強肌纖維的收縮性。這對於提高瞬時爆發或是提高耐力都有一定幫助,因此許多功能飲料都添加有咖啡因。

  不過瞬時的提高不利於維持神經肌肉的穩定性,一些需要精密性的運動反倒不適合使用咖啡因。

  咖啡因也可當做藥物使用,它能使腦部的血管收緊,減少腦部血液流動,可以用作緩解頭疼的“特效藥”。

  同時,它還能夠促進兒茶酚胺*的合成和釋放,所以可用作正性心血管藥物。即使是一次服用小劑量也能產生心率增快、血壓升高等正性心理作用。

  還有一些研究認為,咖啡因有利於預防II型糖尿病,對預防帕金森症也有神效。

含咖啡因成分的頭疼藥
含咖啡因成分的頭疼藥

  只是植物為什麼要產生如此多神效的咖啡因?莫非跟水果一樣,為了吸引動物上癮為他們傳播種子?

  其實,咖啡因是植物自己的秘密武器,具有多種神效。為了驅趕昆蟲,一些植物分泌出咖啡因保護自己。咖啡因會使昆蟲食入後產生厭食症,劑量大時甚至會直接死亡。

 中了咖啡因的毒,蜘蛛連網都織不好
 中了咖啡因的毒,蜘蛛連網都織不好

  植物不僅僅將咖啡因用作驅趕害蟲,還能吸引蜜蜂為其精確傳粉。因為咖啡因能使蜂類對植物的長期記憶提升,以此大大提高了蜜蜂在同類植物上來回采蜜的可能。

  若是含有咖啡因的葉子落在地上,咖啡因進入土壤還能抑製周圍與之競爭的植物生長。動物竟將咖啡因當做食物,絕對是植物們始料未及的。

  當然,也不僅是咖啡因遭了罪,許多生物堿都有這樣的經曆,如煙堿(尼古丁)被用作農田殺蟲、麻黃堿用作感冒藥、黃連素中的小檗堿等等,都屬於被帶入人類社會的生物堿。

  可以說生物堿是不亞於青黴素的重大發現。

  純咖啡因是白色的,而不是咖啡的黑

  作為植物自保的殺蟲劑,咖啡因理所當然不是為了幫助人類而生。

  咖啡因作為精神藥物,本身就會讓人產生依賴,當你努力嚐試戒掉它時,就會感覺到頭疼、疲倦、易怒等戒斷症狀。

  儘管這與毒品的戒斷反應比起來好的太多,但許多意外往往是因為漠視了這些可能存在的問題。

  2015年年末,日本NHK電視台報導了一例:20歲年輕男子因為過量攝入咖啡因中毒致死。

  這位小夥子在加油站工作,因為時常日夜顛倒,為了提神,經常將功能飲料作為日常飲料。

  也許是提神的作用不夠明顯,他還服用含有咖啡因的藥物,最終因為短時間攝入過量的咖啡因導致死亡。

  若是持續大劑量維持精神狀態,離死亡已經不遠了。

  有數據顯示,咖啡因成人口服致死量一般為10g,這個數值只有當直接消費純品時容易達到。

  按市面上的咖啡平均500ml含有130~240mg咖啡因來算(速溶咖啡會相對更低),飲入20升咖啡才能達到致死量,撐死的概率會更大些。

  但是根據FDA給出的標準是每天攝入400mg為安全劑量,超出劑量會產生依賴甚至上癮,一旦停用會出現精神萎頓、渾身乏力等症狀。

咖啡與茶的咖啡因含量,注意容量
咖啡與茶的咖啡因含量,注意容量

  但並不是謹慎致死劑量就可以的,因為咖啡因不是重新喚醒人們的活力,而是預支了未來的活力。

  許多人感受到困時,會考慮不斷飲入咖啡,以期擺脫眼皮打架一類讓人不悅的微睡眠現象。

  咖啡因也不負眾望,抑製了腺苷與腺苷受體的結合,只是腺苷並沒有因此消失。

  腺苷在腺苷受體旁排隊等待結合,而且人體的疲憊感只是被咖啡因遮蔽,實際上疲憊感還在累加,腺苷積累也越來越多。

  待到咖啡因的功效過去,遠超常量的腺苷與腺苷受體結合,就會感到極度疲憊,這便是“咖啡因崩潰”。

  而且,400mg的安全劑量其實並不一定適合每一個人。

  歐洲人、美洲人有著悠久的咖啡文化,在咖啡耐受性上一定程度高於亞洲人。

  如果你的父母能夠面不改色地喝下兩大杯咖啡,說明你的耐受性也不會太差。

  但也有些人,只需要一小杯就能奮戰一整晚睡不著,所以劑量仍是因人而異。

  雖然飲用咖啡有風險已經很糟糕,不過還有更糟糕的:這份“神采奕奕”也許還不是你需要的。咖啡因能有效緩解睡眠不足導致的注意力缺陷,但這隻對於簡單枯燥的加班工作有幫助。

  在需要更多判斷和思考的工作上,咖啡因已經無法掩飾睡眠不足導致的風險認知的不足。嚴重的認知偏差會使最終的工作結果不稱心,與你硬撐著做事不會有什麼差別。

  而且刷夜之後,咖啡因的體內代謝情況還會影響到之後的恢復性睡眠。體內代謝咖啡因的時間也受個體差異影響,一般情況下成人的咖啡因半衰期大概是5~6個小時。

  生活習慣也會影響到代謝的時間,孕婦、酒鬼代謝速度相對慢,而菸民代謝則更快。如果在體內代謝不完整的情況下睡覺往往質量欠佳,仍攝入咖啡因維持精神,便會陷入惡性循環。

  也有數據顯示,即使在咖啡因半衰期過後,恢復性睡眠的質量還是有可能受到影響。

  所以說咖啡因對人最大的幫助其實並不如想像中的有用,可以選擇的話,還是睡一覺吧。

  至於對於咖啡因,我們也大可不必談之色變。畢竟現在的咖啡因早已經是一種飲料文化,功能飲料、可樂、奶茶、咖啡、茶飲哪一個不是日日相見?

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