咖啡是提升了精力还是透支了精力?

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想知道答案是什么,就要先知道咖啡因是怎么起效的。

这无比的功绩全要归功于咖啡豆里的神秘物质,一种神经毒素。咖啡树大量合成它们,作用于动物的中枢神经,产生强烈的全身反应,以保护自己;而人类却是个难得的例外,不但毫发无伤,还迷上了它的香味,甘之如饴。

然而塞翁失马焉知非福,在人类的拣选下,今天的咖啡在每一块热带大陆上欣欣向荣,实在难说是谁利用了谁。

咖啡是当今世界最流行的植物饮料,全球期货贸易额度仅次于石油,是全球总价值最高的合法农业出口物——咖啡不仅具有独特的香味,还有显著的提神功能。随着经济全球化加深,它几乎是办公室必备的饮品

从成分上讲,咖啡的香气首先来自它生长时合成的挥发性物质,特别是某些含硫化合物和芳香类化合物,而在加工时的烘焙阶段,高温也会诱发蛋白质和糖类的美拉德反应,产生更加复杂的香气。

咖啡的提神功能则来自一种具体而稳定的物质:就是如雷贯耳的咖啡因,一种黄嘌呤衍生物。咖啡因的熔点高达 237°左右,能在烘焙中完好地保存下来,生物利用率高达 99%,绝大部分都能进入人体。

咖啡因像极了腺苷(Adenosine),而腺苷对于任何生物都极其重要,它本身就是 RNA 中的一个片段,将 A 密码连同核糖切下来就是。但在活细胞内更重要的是,腺苷连上三个磷酸就是三磷酸腺苷,ATP,最后一个磷酸基一旦断裂就会释放出大量的能量,几乎所有的细胞活动都由它直接供能——我们因此将它比喻成细胞内的能量通货。

不难想象,那些耗能剧烈的细胞活动,比如在神经活动和肌肉活动中,ATP 会大量消耗,这些产物不仅有脱去一个磷酸后的 ADP,还会有脱去两个磷酸的 AMP,以及脱去所有磷酸的腺苷。这些腺苷会被送到细胞外,与细胞膜上的腺苷受体结合,触发一系列的信号转导,最终告诉神经系统——“我累了!”。

在这里,腺苷与受体结合的部分是碱基腺嘌呤,而我们喝下去的咖啡因像极了腺嘌呤,能抢在腺嘌呤之前与腺苷受体结合,但咖啡因毕竟不是腺苷,无法触发细胞内信号转导,结果就是反馈疲劳的信号通路被切断了——我们的神经系统因此不知疲倦,重新又振作起来。

可以想见,还有许多其他物质也有咖啡因这样的功能——黄嘌呤本身就是人体内的天然兴奋剂,用来拮抗腺苷的疲劳作用,它的衍生物除了咖啡因,还有同样著名的茶碱和可可碱,都能直接作用于神经系统,消除疲劳,振奋精神。

但要注意的是,机体不会任由这些物质篡改神经,当大量腺苷受体都被拮抗剂堵塞的时候,神经元就会长出更多的腺苷受体,恢复对疲劳的感受,人们就不得不加大拮抗剂的摄入量——没错,咖啡、茶叶、巧克力,都能让人上瘾,这就是为什么它们能在全世界范围内得到广泛的爱好者。

另外也要注意,植物们进化出这些黄嘌呤衍生物当然不是为了给人类泡饮料,而是防御天敌的神经毒素——对于多数哺乳动物来说,腺苷受体全身广布,这些拮抗剂能让它们中枢神经兴奋、平滑肌松弛、心率升高、冠状动脉收缩、支气管舒张、尿量增加,各种宠物都很容易被它们毒死,人类只因是灵长动物,祖上专门吃树叶和果实,肝脏对植物毒素的代谢功能很强,才对它们如获至宝,拿来做温和的兴奋剂了。(作者 / 混乱博物馆,图片来源图库)

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