Czym są związki polifenolowe? Jakie korzyści dla zdrowia niesie spożywanie produktów będących ich źródłem? Które związki polifenolowe występują w kawie oraz co wpływa na ich zawartość?
Polifenole - prozdrowotne właściwości antyoksydacyjne
Polifenole to bioaktywne związki organiczne, będące wtórnymi metabolitami roślin. Mówiąc prościej, roślina produkuje je, gdy jest narażona na niekorzystne warunki np. susza czy silny wiatr. Odpowiadają m.in. za ich barwę oraz gorzki, a niekiedy również cierpki smak. Dzięki swoistej budowie chemicznej wykazują silne właściwości antyoksydacyjne, dlatego też stanowią naturalne przeciwutleniacze. Związki polifenolowe dzielą się na flawonoidy i kwasy fenolowe. Wśród flawonoidów wyróżnia się flawonole, flawonoidy, flawanony, izoflawony, flawanole oraz antocyjany, zaś związkami należącymi do kwasów fenolowych są m.in. kwas galusowy, kwas chlorogenowy oraz kwas kawowy [1].
Inne prozdrowotne właściwości polifenoli
Związki polifenolowe uznawane za nutraceutyki* wykazują szerokie spektrum działań korzystnych dla organizmu człowieka. W związku z ich silnymi właściwościami antyoksydacyjnymi odgrywają istotną rolę w profilaktyce chorób o podłożu wolnorodnikowym do których m.in. należą otyłość, cukrzyca typu 2, choroba Parkinsona oraz nowotwory. Polifenole, a w szczególności flawonoidy pozytywnie wpływają na stan naczyń krwionośnych, tym samym minimalizują ryzyko rozwoju chorób sercowo - naczyniowych, które według danych z 2021 roku stanowią przyczynę niemalże 35% wszystkich zgonów w Polsce. Wpływają na spowolnienie procesów starzenia oraz zapobiegają wystąpieniu chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona [2]. Biorą udział w regulacji poziomu glukozy we krwi, obniżając ryzyko pojawienia się insulinooporności czy cukrzycy typu 2. Modulują skład ilościowy oraz jakościowy mikrobioty przewodu pokarmowego, pośrednio wywołując pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne i mogą przyczyniać się do zwiększenia odporności na stres, co związane jest z obecnością katechin, podobnych do tych w herbacie. Ponadto, aktywność biologiczna kwasów fenolowych może obejmować również działanie przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe oraz ochronne wobec wielu narządów, w tym wątroby i nerek [4], [5]. Aktualnie, rozważa się również skuteczność stosowania polifenoli w leczeniu różnych rodzajów chorób skóry i włosów [6].
Właściwości prozdrowotne kawy
Kawa jest jednym z najczęściej wypijanych napojów na świecie. Każdego dnia miliony ludzi - około 40% światowej populacji - rozpoczynają dzień od porannej filiżanki kawy, która stanowi źródło wielu cennych związków bioaktywnych, w tym polifenoli. Najobficiej występującymi w niej polifenolami są kwasy chlorogenowe, w tym m.in. kwas 5-O-kawoilochinowy (5-CQA) wykazuje zdolność do hamowania procesów zapalnych, co może mieć pośredni wpływ na obniżenie stężenia cholesterolu. Związki te wykazują działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe. Postuluje się, że mogą również odgrywać kluczową rolę w regulacji metabolizmu glukozy i lipidów, tym samym zmniejszać ryzyko nadciśnienia, miażdżycy, niewydolności serca, zawału mięśnia sercowego i innych czynników związanych z ryzykiem sercowo - naczyniowym, tj. otyłość czy cukrzyca typu 2 [7]. Filiżanka kawy zawierająca 10 g palonych ziaren może zawierać od 15 do nawet 325 mg kwasów chlorogenowych, których stężenie może być porównywalne ze stężeniem znaczących antyoksydantów w herbacie. Innym polifenolem występującym w kawie jest kwas kawowy. Badania dowodzą, iż związek ten wykazuje działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne, przeciwmiażdżycowe, kardioprotekcyjne oraz neuroprotekcyjne [9]. Co więcej, dotychczas przeprowadzone badania wskazują, iż kwas kawowy w przypadku kilku nowotworów wywiera działanie przeciwnowotworowe [10]. Jednakże, należy pamiętać, iż na profil fenolowy kawy wpływa szereg różnorodnych czynników.
Jakie czynniki determinują skład polifenolowy kawy?
Badanie przeprowadzone przez Erskine i wsp. wykazało, iż kawa Arabica ma wyższą zawartość kwasu chlorogenowego, podczas gdy kawa Robusta charakteryzuje się wyższą zawartością kwasu kawowego, co wskazuje na wpływ gatunku kawy na ostateczny skład jakościowy napoju [11]. Hallmann i wsp. wykazali, iż rodzaj systemu produkcyjnego, również ma znaczenie. Organiczne kawy zawierały znacznie więcej związków o właściwościach prozdrotownych m.in.: kwasu chlorogenowego, allanu epigalokatechiny, rutyny oraz D-glikozydu kwercetyny niż konwencjonalne kawy [12].
Jakie polifenole w kawie?
Autorzy wielu publikacji potwierdzają również istotny wpływ intensywności obróbki termicznej ziarna na skład polifenolowy kawy. W trakcie badania Górnaś i wsp. wraz ze stopniem palenia ziaren kawy, malała całkowita ilość kwasów fenolowych, zaś w innej pracy zwrócono uwagę na spadek ogólnej zawartości polifenoli. Jednym z przedstawicieli kwasów polifenolowych jest kwas galusowy. Związek ten wykazuje m.in. silne właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwdrobnoustrojowe, przeciwgrzybicze oraz przeciwnowotworowe. W zależności od stopnia palenia, ogólna zawartość związków fenolowych wyrażona jako ekwiwalent kwasu galusowego na g ziarna wynosiła odpowiednio 39,27 - 43,00 mg dla kaw słabo palonych, 34,06 - 38,43 mg dla kaw średnio palonych oraz 29,21 - 36,89 mg dla kaw mocno palonych. [13], [14]. Zjawisko to wynika z niestabilności termicznej kwasów fenolowych i może być zmniejszane przez spożycie produktów bogatych w antyoksydanty, takich jak herbata, która jest znana z wysokiej zawartości katechin. Podczas procesu palenia przez ziarna przechodzi gorące powietrze o temperaturze 200 - 260 °C, w wyniku czego może dochodzić do degradacji oraz zmian w bioaktywności związków wrażliwych na wysoką temperaturę [11]. Zatem, kawy jasno oraz średnio palone zawierają więcej polifenoli niż kawy ciemno palone.
W Wild Hill Coffee wszystkie ziarna dedykowane pod metody przelewowe palone są właśnie w stopniu jasnym lub średnim, tak aby wydobyć z nich jak najciekawsze nuty smakowe i jednocześnie zachować ich pro-zdrowotne właściwości.
<
Znaczenie metody ekstrakcji
Wyniki badania przeprowadzonego przez polską grupę naukowców pod kierownictwem prof. dr hab. n. med. i n. o zdr. Katarzyny Jande-Milczarek oraz dr hab. n. med. i n. o zdr. inż. Karoliny Jakubczyk wykazały, że zawartość polifenoli zależy od metody ekstrakcji. Spośród pięciu różnych technik parzenia kawy, najniższą zawartość polifenoli ogółem stwierdzono w kawie z french pressu (133,90 g kwasu galusowego/L), natomiast najwyższą w naparze z Aeropressu (191,29 g kwasu galusowego/L) [15].
Prozdrowotne właściwości polifenoli – co warto wiedzieć o kawie?
Wszystko to wskazuje, jak ważna przy wyborze kawy jest świadomość występowania zależności pomiędzy poszczególnymi parametrami, a wartością odżywczą spożywanego napoju. Ilość cennych związków w kawie, przekłada się na adekwatne efekty prozdrowotne, o czym warto pamiętać. Na koniec konkluzja, która z pewnością ucieszy miłośników kawy. Picie kawy o dobrej jakości, może stanowić nie tylko zadowalający sensorycznie rytuał, ale również dobroczynnie wpływać na zdrowie.
*nutraceutyki to żywność bądź substancje bioaktywne obecne w żywności, którym przypisuje się działanie odżywcze, a nawet lecznicze, w tym zdolność do hamowania wzrostu poziomu cholesterolu tętniczego.
Źródła:
[1] A. Kosiorek, J. Oszmiański, i J. Golański, „Podstawy do zastosowania polifenoli roślinnych jako nutraceutyków o właściwościach przeciwpłytkowych*”, s. 10.
[2] H. Cory, S. Passarelli, J. Szeto, M. Tamez, i J. Mattei, „The Role of Polyphenols in Human Health and Food Systems: A Mini-Review”, Front Nutr, t. 5, s. 87, wrz. 2018, doi: 10.3389/fnut.2018.00087.
[3] A. Micek i in., „Polyphenol-Rich Beverages and Mental Health Outcomes”, Antioxidants (Basel), t. 12, nr 2, s. 272, sty. 2023, doi: 10.3390/antiox12020272.
[4] N. Pavlíková, „Caffeic Acid and Diseases—Mechanisms of Action”, Int J Mol Sci, t. 24, nr 1, s. 588, grudz. 2022, doi: 10.3390/ijms24010588.
[5] L. Wang i in., „The Biological Activity Mechanism of Chlorogenic Acid and Its Applications in Food Industry: A Review”, Front Nutr, t. 9, s. 943911, 2022, doi: 10.3389/fnut.2022.943911.
[6] M. Sun i in., „Effects of Natural Polyphenols on Skin and Hair Health: A Review”, Molecules, t. 27, nr 22, s. 7832, lis. 2022, doi: 10.3390/molecules27227832.
[7] L. Li i in., „Chlorogenic Acids in Cardiovascular Disease: A Review of Dietary Consumption, Pharmacology, and Pharmacokinetics”, J Agric Food Chem, t. 68, nr 24, s. 6464–6484, cze. 2020, doi: 10.1021/acs.jafc.0c01554.
[8] A. Yashin, Y. Yashin, J. Y. Wang, i B. Nemzer, „Antioxidant and Antiradical Activity of Coffee”, Antioxidants, t. 2, nr 4, Art. nr 4, grudz. 2013, doi: 10.3390/antiox2040230.
[9] S. Maity, M. Kinra, M. Nampoothiri, D. Arora, K. S. R. Pai, i J. Mudgal, „Caffeic acid, a dietary polyphenol, as a promising candidate for combination therapy”, Chem. Pap., t. 76, nr 3, s. 1271–1283, mar. 2022, doi: 10.1007/s11696-021-01947-7.
[10] M. Alam i in., „Therapeutic Implications of Caffeic Acid in Cancer and Neurological Diseases”, Front Oncol, t. 12, s. 860508, mar. 2022, doi: 10.3389/fonc.2022.860508.
[11] E. Erskine, B. Gültekin Subaşı, B. Vahapoglu, i E. Capanoglu, „Coffee Phenolics and Their Interaction with Other Food Phenolics: Antagonistic and Synergistic Effects”, ACS Omega, t. 7, nr 2, s. 1595–1601, sty. 2022, doi: 10.1021/acsomega.1c06085.
[12] E. Hallmann, M. Ozga, i E. Rembiałkowska, „The content of bioactive compounds in selected kind of coffee from organic and conventional production.”, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2010, Dostęp: 24 listopad 2023. [Online]. Dostępne na: https://www.semanticscholar.org/paper/The-content-of-bioactive-compounds-in-selected-kind-Hallmann-Ozga/f8a6e48c4175807d2f260df0ec30d4e27a774187
[13] E. Dybkowska, A. Sadowska, R. Rakowska, M. Dębowska, F. Świderski, i K. Świąder, „Assessing polyphenols content and antioxidant activity in coffee beans according to origin and the degree of roasting”, Rocz Panstw Zakl Hig, t. 68, nr 4, s. 347–353, 2017.
[14] P. Górnaś, K. Dwiecki, A. Siger, J. Tomaszewska-Gras, M. Michalak, i K. Polewski, „Contribution of phenolic acids isolated from green and roasted boiled-type coffee brews to total coffee antioxidant capacity”, Eur Food Res Technol, t. 242, nr 5, s. 641–653, maj 2016, doi: 10.1007/s00217-015-2572-1.
[15] K. Janda i in., „Mineral Composition and Antioxidant Potential of Coffee Beverages Depending on the Brewing Method”, Foods, t. 9, nr 2, Art. nr 2, luty 2020, doi: 10.3390/foods9020121.