自然科学

嗑药简史：咖啡上瘾，喝还是不喝？

摘要

  • 咖啡的保健作用及临床实证研究案例
  • 咖啡种类、制作工艺对健康效益的影响

Finder 和 MacWrite还是有很多缺陷。Randy Wigginton带了一大袋巧克力咖啡豆和一堆含有咖啡因的饮料来帮我们对付接下来几天的瞌睡虫。我们每过几个小时就更新软件版本，每解决一个重大的缺陷就发布一次。—— Andy Hertzfeld. 《硅谷革命：成就苹果公司的疯狂往事》

嗑药简史：咖啡上瘾，喝还是不喝？

对于一种历史上曾不被信任的饮料，咖啡被证明是一种健康的上瘾（healthy addiction）。

早在 20 世纪 80 年代，挪威研究人员的报告中就已经提出咖啡似乎可以抵御肝脏疾病。从那时起，已经有研究显示深褐色饮料出对肝癌、二型糖尿病、心脏病和中风等具有保健价值。咖啡甚至可以预防抑郁症（depression）、帕金森病（Parkinson）和阿尔茨海默病（Alzheimer）。总的来说，研究结果非常惊人。美国研究人员在 2012 年报告说，一天喝两杯或更多杯咖啡的人比不喝咖啡的人长寿。日本、苏格兰和芬兰的研究结论也是如此。

咖啡因（caffeine）具有轻微成瘾性。咖啡不仅能让你振作起来，也可能会使你的情绪低落。目前，咖啡依然被很多人视为不利健康。它可能是世界上消费最广泛的饮料之一，但是人们一直认为，至少具有咖啡因活性的咖啡仍然有问题。“人们注意到咖啡因，” 心脏病学家 Arthur Klatsky 说，他在 Kaiser Permanente （位于加利福尼亚州·奥克兰）研究咖啡几十年。“大众通常认为，任何对神经系统有影响的东西都会有坏的东西。”

在 20 世纪 70 年代的研究中，咖啡怀疑者表示咖啡有心脏病风险。也有传言说它可能阻碍生长或致癌。没错，咖啡对某些人来说有负面影响，但并不包括上述担忧。

孕妇应该更加慎重，因为过量的咖啡因与流产风险有关。含咖啡因的咖啡会干扰睡眠或使人紧张。咖啡因可以增加心率，但其与慢性高血压（chronic high blood）的联系目前仍存在疑问。

新加坡国立大学的一位荷兰籍营养流行病学家 Rob van Dam 说：“饮用咖啡并不是一定与高血压联系在一起。” 事实上，大多数与咖啡和咖啡因有关的忧虑，包括胃溃疡，胃酸反流和称为 heart flutter 的心脏颤动（atrial fibrillation），在大量的研究中并没有出现。事实上，大多数研究表明咖啡有益或至少无害。

因此，大众对于咖啡饮料的观念正在改变。但是，由于科学家还没有完全确定咖啡是如何工作的，所以接受的速度很慢。在其成分中，咖啡因（caffeine）和多酚（polyphenols）显然是积极的参与者，但除此之外，其它的咖啡成分及作用就非常复杂了。

哈佛大学营养流行病学家 Frank Hu 说，“要研究出咖啡中各种成分的影响是非常困难的，因为它们中有很多难以分离的成分。” “他们总是搅和在一起。”

保护肝脏

咖啡最明显的好处是肝脏保健功能，肝是一个庞大大而繁忙的器官。食物中的营养物质通过胃肠道吸收并进入血液。这些营养素在肝脏代谢 - 排毒 - 调节血脂和血糖。

慢性肝病影响美国 15％ 的人口。肝脏最常因饮酒过量，感染丙型肝炎病毒或发生与肥胖有关的脂肪肝疾病而受损。正如皮肤在受损区域会形成坚硬的胶原蛋白斑块一样，肝脏也是如此。随着时间的推移，这一过程会导致纤维化的胶原瘢痕或纤维化（fibrosis），纤维化可能破坏血液流过肝脏。肝纤维化的潜在风险就是肝硬化（cirrhosis），最终导致肝衰竭（liver failure），Jonathan Dranoff 如是说，它是一位胃肠病学家和肝病学家，来自阿肯色大学医学院（University of Arkansas for Medical Sciences ，小石城）。

当肝脏感受到组织损伤时，复方腺苷（compound adenosine）与肝脏星状细胞（stellate cells）上的受体蛋白（receptor proteins）结合 —— 它们使胶原蛋白形成纤维性疤痕。咖啡因与腺苷受体结合并中断信号传导过程（interrupts the signaling process），从而抑制胶原蛋白大量生产。

肝脏一直是神秘生理学的重要标志。它是最大的器官，它含有最多的血液，被认为是人类内脏中最黑暗、最深不可测的器官。因此，它被认为包含了命运的秘密，被用来算命。在柏拉图时代及后来的生理学中，肝脏代表着最黑暗的激情，特别是愤怒、嫉妒和贪婪的血腥烟雾，驱使人们的行为。因此，肝脏意味着感情冲动的生命本身。— 詹姆斯·希尔曼(James Hillman),心理学家，深度心理学最重要的代表人物之一。

咖啡因抑制胶原蛋白过度生产的第二种方式是：它能够影响谷丙转氨酶（即肝功能检查中的 ALT 指标），这种酶与肝纤维化有关。同样是肝脏疾病患者，日常饮用咖啡的人（含咖啡因）比少量饮用者产生的酶更少。

在美国去年的一项大型研究中也显示，每天喝两杯或更多杯咖啡的能抑制这个麻烦的酶。其他研究表明，咖啡中的某些多酚（在咖啡豆或普通咖啡中发现）可以降低 ALT 水平（knock down）。

患有丙型病毒肝炎（可导致肝纤维化和癌症的病毒感染）的咖啡饮者，也显示出类似的益处。根据2010 年《Hepatology》的一项研究，177 名肝病患者中（大多数患有丙型肝炎），每天喝两杯以上咖啡（含咖啡因）的人比很少喝咖啡者的纤维化低。奇怪的是，其他来源的咖啡因，如能量饮料，则没有发现这项益处。

咖啡也可能对脂肪肝有效，该疾病随着肥胖率上升而蔓延。美国科学家挑选了 306 名未被诊断患有肝病的超重人群。超声波图像（Ultrasound images）和肝活检（biopsies）显示 180 人的肝脏有脂肪沉积现象，纤维化的早期迹象。基于这些测试，完全不喝咖啡者比咖啡消费者更快地走向纤维化。 2012 年《Hepatology》的一份报告指出，患有晚期脂肪肝的人平均每日饮用咖啡（含咖啡因）少于一杯，而那些仍处于疾病早期阶段的人每天接近两杯。

在抗肝癌方面，咖啡显示出惊人效果。今年早些时候，一个欧洲团队报告说，每天喝 2.5 杯咖啡以上的女性或 3.5 杯以上的的男性，患肝癌的概率比喝不到三分之一杯的人少72％ 。该研究持续监测 11 年，覆盖大约 50 万名健康人群。在研究期间，一共有 201 人发展成肝癌。科学家将研究成果发表在 4 月 15 日的 《 International Journal of Cancer》（国际癌症杂志），他们表示，即使考虑到肝炎的因素加以调整后，研究结果仍具有鲁棒性（稳健性）。

肝癌监测结果表明 “很可能是咖啡对慢性肝病保护作用的延伸”，Anna Flögel 说。他是该研究的共同作者，来自德国 Potsdam-Rehbrücke 人类营养研究所。

一些医生认可这一结论。 “我要为患者的处方中加上咖啡吗？” Dranoff 问道。 “对于慢性肝病患者，答案是肯定的。” 2014 年 Liver International ，来自加州大学洛杉矶分校的医生 Sammy Saab及其同事表示，应该鼓励肝病患者“每天喝咖啡”。

预防糖尿病

2002 年开始，有研究发现咖啡对二型糖尿病的保护作用。在一项针对健康人群的研究中，van Dam 和他的荷兰同事 Edith Feskens 发现，那些平均每天喝七杯咖啡的人比那些每天喝两杯或更少的人患糖尿病的概率要低一半。在这项研究中，年龄在 30 岁到 60 岁之间的人，保护作用开始发生的起点似乎是每天三杯，随着摄入量增加而增强。

该报告发表在《 Lancet 》(柳叶刀) 上，引发了数十项试图复制它的研究。在 2014 的 《 Diabetes Care 》( 糖尿病护理 ) 中发表了 28 项国际研究回顾，包括超过 100 万名健康受试者、监测 10 个月至 20 年。在研究中大约有 45000 例二型糖尿病患者。在一天喝三杯 vs 不足一杯的情况下对比，罹患糖尿病的可能性降低了 21 %。对于每天喝六杯的人来说，风险降低了 33% 。普通咖啡与无因咖啡结果一样。

二型糖尿病的发病之前的现象是能量代谢不良（inefficient energy metabolism）。细胞不能有效地摄取葡萄糖，从而导致高血糖。咖啡因和被称为绿原酸（chlorogenic acids）的多酚提高了代谢效率。当澳大利亚科学家给老鼠喂食高脂肪、高碳水化合物的食物时，动物开始表现出能量代谢不良的现象，其中一些发生了脂肪肝甚至心脏病的早期征兆。咖啡提取物，包括咖啡因、绿原酸和其他成分，提高了动物处理葡萄糖的能力，降低了血压，减缓了对心脏和肝脏的损害。该报告发表在 2012 年的《Journal of Nutrition》（营养杂志）。

当然，加糖会减损咖啡的神奇效果。另外，牛奶富含钙和蛋白质，但会稀释咖啡。因此，不建议刻意喝浓咖啡，普通咖啡即可。对于有非酒精性脂肪肝或者体重较重人群，无糖咖啡更合适。

寻找完美的杯子

阿拉伯咖啡（Arabica，小果咖啡）和 罗布斯塔（Robusta，亦称中果咖啡 Coffea canephora，占世界咖啡产量的 20% ）。罗布斯塔的味道更具攻击性，咖啡因和益多酚（绿原酸）的含量更高。阿拉伯咖啡较温和也更受欢迎，但糖和油脂含量更高，邓肯甜甜圈和星巴克都声称只使用阿拉伯咖啡。

冲泡一杯健康的咖啡，制备方法可能与选择咖啡豆种类一样重要。根据 2013 年 《Food Chemistry》的一份报告，焙烤对咖啡豆中的绿原酸有很好的烹饪效果（见图表）。

当今流行的滴滤器用于从咖啡中去除胆固醇油脂。煮咖啡和法式滤压壶（French press）可以过滤油脂；意大利浓咖啡只滤出部分油脂（油花和香气影响风味）。在2012 年发表的一项研究中，意大利浓咖啡饮用者相对于过滤咖啡的饮用者，高密度脂蛋白（High-density lipoprotein，HDL，“好的胆固醇”）水平更低、甘油三酯（TG）水平更高。但是过滤也有其缺点，包括抗癌成分的损失。

随着研究的深入，研究者们试图定义完美的杯子。“我们已经到达了一个有趣的十字路口，”Jonathan Dranoff 说，“在 手艺和健康之间 。”

在显微镜下

咖啡的抗癌作用似乎可以延伸到肝脏以外，但程度比较温和。例如，2月份发表的《Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention》（癌症流行病学、生物标记物与预防）报道，与少量饮用者相比，每天喝三杯咖啡的欧洲女性患子宫癌的风险低 19％。早些时候，日本研究人员发现，日常饮用咖啡的人相对极少饮用的人，稍微不太容易患上口腔和咽喉癌。咖啡也表现出对抗结肠癌，黑色素瘤和乳腺癌的潜力。

如果没有生物学解释，上述流行病学研究将大打折扣。对于癌症，咖啡有几个候选项。咖啡和咖啡因中的多酚促进 DNA 基因修复，这是保持细胞免于癌变的关键步骤。主要的多酚，绿原酸和咖啡酸（与咖啡因无关）是去甲基化剂，这意味着它们可以阻止甲基向 DNA 添加。甲基化（Methylation）可能是癌症的触发因素。

称为二萜（diterpenes）的咖啡成分也可能与癌症发生作用。在细胞培养和动物研究中，称为咖啡醇（cafestol）和咖啡豆醇（kahweol）的两种二萜能抑制某些致癌物质并降低肝 DNA 加合物（与致癌化学物质结合的DNA片段）的浓度。 咖啡豆醇具有抗炎作用并抑制血管生成——肿瘤所需的血管生长紊乱。作为额外的好处，二萜类化合物可以提高谷胱甘肽（glutathione）的水平，谷胱甘肽是一种有效的抗氧化剂，可以预防肝脏损伤。在实验室的人类间皮瘤测试中（通常由石棉暴露引起的肺部癌症），二萜靶向并杀死癌细胞。

同时，巴西研究人员在 5 月份的《 Journal of Agricultural and Food Chemistry 》杂志上报道，绿原酸和咖啡酸也可以作为抗氧化剂，能够清除有害的自由基。在肠损伤的大鼠模型中，绿原酸和咖啡酸减少了自由基的损害。英国团队发现，在肠内，咖啡也可能有助于双歧杆菌的生长。这些天然的肠道居民已被用作益生菌治疗腹泻和溃疡性结肠炎。

葫芦巴碱（Trigonelline）是另外一种咖啡成分，似乎有助于抗糖尿病作用，同时还可作为抗氧化剂并有益于大脑。最近，科学家们开始对称为羟基氢醌（hydroxy­hydroquinone，HHQ）的咖啡化学成分感兴趣，它随着焙烧过程而增加。好消息是HHQ 可能具有抗癌特性。坏消息是它可能会抑制一些绿原酸的作用，特别是它们降低血压的能力。咖啡酸可以增强人体内的一氧化氮，使血管更灵活，利于血管扩张。

放心剂量：一到四杯

所有这些生物效应，无论它们如何工作，都可能会阻止收割者。 2012 年《New England Journal of Medicine》的报道了一份死亡率研究，从 1995 年至 2008 年针对包括超过 400,000 名中年和老年人进行观测，研究发现咖啡消费可以降低死亡风险 6％ 至 16％。

在日本，最近一项对超过 9 万人进行的研究显示，每天饮用三到四杯咖啡似乎是最佳选择。研究人员在 5 月份的 《American Journal of Clinical Nutrition》（美国临床营养学杂志）中报道，根据接近 19 年的随访，每天饮用三到四杯咖啡的饮用者比不喝咖啡的人死亡率低 24％ 。

美国国家癌症研究所（ National Cancer Institute）的生物化学家和流行病学家尼尔·弗里德曼（Neal Freedman）说：“这些研究为常规饮用咖啡者提供了参考依据，这似乎是一种相对安全的行为。” 他共同撰写了 2012 年的研究报告。

在早期的工作中，van Dam 试图建立咖啡摄入量的安全上限。他和其他人发现，每天喝六杯的人中没有增加死亡风险。

尽管积极的调查结果大量涌现，但一些研究人员仍然保持谨慎态度。 Klatsky 提供了一个例子，关于研究显示房颤和咖啡、咖啡因之间是否相关。 “出现咖啡因症状的人倾向于停止饮用，” 他说。因此，在一些研究中喝咖啡的人会是那些没有任何不良影响的人，这是一个自我选择的群体。其他研究往往没有注意到人们喝咖啡的种类，烘焙程度或其他可能影响的细节。

尽管如此，咖啡的新地位 —— 作为一种不会带来内疚的快乐，可能正在成为主流。美国专家组会每五年审查一次膳食指南（dietary guidelines）并向联邦政府提出建议。其 2015 年 2 月的报告支出，每天喝三到五杯咖啡不会带来慢性疾病风险。该报告甚至指出了饮用咖啡对糖尿病，心脏病和帕金森症的明显益处。

“这是一种范式转变，” 专家小组成员 Hu 表示，科学家们持谨慎态度，并担心过多的咖啡因可能对孩子不利。但在成年人中，咖啡的图景日渐清晰。

“喝咖啡不是万能的，” “这只是一种可能获得健康益处的饮用习惯。”

总结：咖啡与健康

国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，简称 IARC）是世界卫生组织下属的一个跨政府机构（办公地点：法国里昂）。该机构的主要任务是进行和促进对癌症病因的研究，也进行世界范围内的癌症的流行病学调查和研究工作。该机构还负责编纂关于各种提高患癌概率因素的论文集，这些因素包括化学品，混合物，辐射，物理和生物制剂和生活状态因素等。各国的卫生部门据此作为控制致癌因素的科学基础。

IARC 将致癌因素分为以下几类：

  • 1 类：对人类有确认的致癌性，包括放射性同位素、苯、石棉、黄曲霉素、酒精、烟草、槟榔、马兜铃酸（关木通、广防己、青木香、天仙藤、马兜铃等中药材）等。
  • 2A 类：对人类很可能有致癌性，包括氯霉素、甲醛、苯乙烯、柴油内燃机废气等。
  • 2B 类：有可能对人类致癌，包括电磁波、汽油引擎废气、黄樟素、乙醛等。
  • 3 类：尚不能确定其是否对人体致癌
  • 4 类：对人体基本无致癌作用

1991 年，IARC 曾将咖啡中的咖啡酸与红肉一并列为 2B 类致癌物（限于膀胱癌），即“有可能对人体致癌”。不过，IARC 在 2016 年 6 月 15 日发表报告说明，经过彻底的审视 1000 份研究报告后，发现没有足够的证据支持“咖啡有可能致癌”的论点。

咖啡因 Caffeine

  • 减少肝纤维化
  • 减缓心脏和肝脏损伤
  • 预防帕金森病，痴呆症和抑郁症
  • 促进多巴胺分泌（使人感觉良好）

多酚 Polyphenols（绿原酸 chlorogenic acids，咖啡酸 caffeic acid）

  • 减少肝纤维化
  • 促进DNA修复
  • 减少血栓
  • 提高代谢率
  • 降低血压（抵消咖啡因引起的短暂血压升高效应）
  • 充当去甲基化剂
  • 减少自由基引起的肠道损伤

二萜类化合物 Diterpenes（咖啡醇 cafestol 和 咖啡豆醇 kahweol）

  • 抗致癌物质
  • 减少肝脏DNA加合物（与致癌物结合的DNA位）
  • 提高谷胱甘肽的水平（一种防止肝损伤的抗氧化剂）
  • 靶向并杀死肺组织中的间皮瘤细胞
  • 咖啡豆醇具有抗炎作用，减少血液流向肿瘤
  • 风险：可能导致更高水平的低密度脂蛋白胆固醇（LDL，“坏胆固醇”）

胡芦巴碱 Trigonelline

  • 抗氧化
  • 降低血糖
  • 可能有益于大脑

好马配好鞍，好咖啡更需要好音乐

有人说，音乐、书和咖啡馆是三胞胎、不分彼此。冲上一壶好咖啡，如果再能来上一段乌兰诺娃的《天鹅湖》就更有味道了。黑胶唱片释放出来的美妙旋律，芭蕾舞演员极致轻盈、优雅舒展的舞姿，王子和公主登上金色的帆船，驶向幸福的远方 …… Perfect ！




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参考文献

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