Αποτίμηση της βιοδραστικότητας σε εκχυλίσματα καφέ

Abstract

Coffee derives from the green beans of the Coffea sp plant and is considered to be one of the most popular beverages worldwide due to its stimulating effect and organoleptic properties. Since coffee is a plant-based extract it comprises a plethora of potentially bioactive compounds, including the alkaloid caffeine (coffee’s most known substance) and polyphenols (mainly chlorogenic acids). The popularity of this beverage has attracted scientific attention, since numerous studies have examined its potential effects on human health. A vast number of data has been amassed, however the exact molecular mechanism of action remains elusive.The current work aimed at investigating coffee’s bioactivity. To that end, 12 coffee varieties were screened in terms of their antioxidant activity using a range of in vitro assays, including radical scavenging capacity, cell redox status assessment and mutagenicity assays. The effects of coffee origin, roasting time and decaffeination were also analyzed. According to the results, all extracts exhibited potent antioxidant activity correlating to their polyphenolic content, however differences were observed between the varieties. Coffee’s complex mode of action is noteworthy, since intermediate concentrations exhibited the highest activity.The most potent coffee extract, according to the screening analysis, was administered in rats (at a dose that equals moderate daily consumption in humans) to examine its effect on blood and tissue redox status as well as whether the in vitro results had translational potency in vivo. According to the results, coffee greatly affected rat tissues by enhancing antioxidant activity markers (such as the reduced glutathione levels) and lowering macromolecular oxidations, interestingly through a stimulation of endogenous antioxidant mechanisms. Therefore, moderate coffee consumption seems to exert beneficial health effects, rendering it an important source of dietary antioxidants.

Ο καφές αποτελεί ένα από τα πιο δημοφιλή και ευρέως καταναλώσιμα ροφήματα παγκοσμίως, γεγονός που οφείλεται στα οργανοληπτικά του χαρακτηριστικά (γεύση και άρωμα). Το ρόφημα αυτό δημιουργείται έπειτα από επεξεργασία των κόκκων του φυτού Coffea sp και λόγω της φυτικής του προέλευσης χαρακτηρίζεται από πληθώρα βιοδραστικών ουσιών όπως είναι το αλκαλοειδές καφεΐνη και οι πολυφαινόλες. Η μεγάλη κατανάλωση του καφέ σε παγκόσμια κλίμακα έχει προκαλέσει το επιστημονικό ενδιαφέρον πολλών ερευνητών, με αποτέλεσμα να πραγματοποιούνται συνεχώς μελέτες για τη διερεύνηση της επίδρασης του ροφήματος αυτού στην ανθρώπινη υγεία. Έχουν προκύψει ποικίλα αποτελέσματα από αυτές τις μελέτες, όμως ο μηχανισμός δράσης του καφέ παραμένει ακόμη άγνωστος. Για το σκοπό της παρούσας διατριβής μελετήθηκαν εκχυλίσματα από 12 ποικιλίες καφέ ως προς τις αντιοξειδωτικές τους ιδιότητες. Εξετάστηκε τόσο η επίδραση του είδους του καφέ, της προέλευσης των κόκκων, της παρουσίας ή όχι της καφεΐνης και του βαθμού καβουρδίσματος. Όλα τα εκχυλίσματα επέδειξαν ισχυρή αντιοξειδωτική ικανότητα η οποία συσχετίστηκε ισχυρά με την περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες. Σε δεύτερο στάδιο επιλέχθηκαν τρεις αντιπροσωπευτικές ποικιλίες και με τη βοήθεια in vitro δοκιμασιών, εκτιμήθηκε η αντιμεταλλαξιγόνος δράση, η ικανότητα προστασίας κυτταρικών μακρομορίων καθώς και η επιρροή των εκχυλισμάτων στην έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τους ενδογενείς μηχανισμούς αντιοξειδωτικής άμυνας. Αξίζει να αναφερθεί ο πολύπλοκος μηχανισμός δράσης των εκχυλισμάτων αναλόγως της χορηγούμενης συγκέντρωσης καθώς η βέλτιστη δραστικότητα παρατηρήθηκε σε υπομέγιστες συγκεντρώσεις. Τελικά, επιλέχθηκε το ισχυρότερο εκχύλισμα και χορηγήθηκε σε επίμυες (σε δόση που αντιστοιχεί σε φυσιολογική καθημερινή κατανάλωση) ώστε να εξεταστεί η επίδρασή του στην οξειδοαναγωγική κατάσταση διάφορων ιστών. Με βάση τα αποτελέματα, παρατηρήθηκε βελτίωση της οξειδοαναγωγικής κατάστασης όλων των ιστών κυρίως λόγω αύξησης των επιπέδων ανηγμένης γλουταθειόνης μέσω αυξημένης βιοσύνθεσης. Συνολικά, ο καφές σαν ρόφημα παρουσίασε σημαντικές ιδιότητες που τον καθιστούν μια πολύ σημαντική πηγή αντιοξειδωτικών μορίων μέσω της καθημερινής διατροφής μας έπειτα από κατανάλωση κατάλληλης ποσότητας.