Z. Ern~hrungswiss. 16, 248-255 (1977) 9 1977 Dr. Dietrich Stelnkopff Verlag, Darmstadt ISSN 0044-264 X Pharmakologisches Institut der Universittit Hamburg
Kaffee und Gesundheit*) G. C z o k
(Eingegangen am 30. guli 1977)
Der berfihmte Arzt Sir W i l l i a m Osler hat einmal den b e m e r k e n s w e r ten und hSchst treffenden Ausspruch getan: ,,The Desire to take Medicine is perhaps the greatest Feature w h i c h distinguishes Man from Animal." Bei seiner Suche nach Arzneistoffen und Heilmitteln, die geeignet w~iren, die kSrperliche und geistige Leistungsf~ihigkeit zu erhalten, zu verbessern und gegebenenfalls wiederherzustellen, hat der Mensch vor m e h r als 500 gahren auch den Kaffee entdeckt. Entsprechend seinem ursprfinglichen Verwendungszweck, als Arzneistoff oder als Heilmittel zu dienen, w u r d e der Kaffee noch im 17. J a h r h u n d e r t vielerorts n u r y o n Apotheken geffihrt und abgegeben. Es w a r damals also nicht so leicht, in den G e n u s eines Kaffeegetr~inks zu kommen. Dies setzte n~mlich voraus, dab der behandelnde Arzt ein Rezept fiber Coffea arabica ausschrieb und dessen Vero r d n u n g ausdrficklich begrfindete. Aus der damaligen Zeit linden sich auch zahlreiche Hinweise und schriftliche Unterlagen fiber die m6glichen A u s w i r k u n g e n y o n Kaffee auf die Gesundheit. So h e i s t es u . a . : ,,Kaffee sei besonders gut ftir diejenigen, die sich mit zu vielem Trinken, Essen oder Frfichten fiberladen haben. Ebenso sei er gut gegen den kurzen Atem, gegen Schnupfen und ferner auch w i r k s a m bei allen Verstopfungen." Viele Arzte stimmen auch darin tiberein, dab der Kaffee, mtiBig genossen, sehr gesund sei. Er fSrdere n/imlich die Verdauung, st~irke den Magen, bringe die ESlust wieder u n d erfrische die Geisteskrtifte. A u c h auf den Charakter habe der Kaffee einen gfinst~gen EinfluB. W~ihrend Weir*, Schnaps, Bier u n d andere alkoholische Getr~inke den Menschen bSsartig, hartherzig und faul machen, bewirken w a r m e Getr~nke wie etwa der Kaffee, dab sie zart, sanft, gutherzig und mildt~itig wfirden. Die hier getroffenen Aussagen sind sehr zutreffend und auch heute noch durchaus gfiltig. In der neuesten Zeit haben sich allerdings unsere Kenntnisse fiber die W i r k u n g e n yon Kaffee auf dem Organismus, insbesondere auch u n t e r dem Gesichtspunkt einer mSglichen Beeinflussung der Gesundheit, betr~chtlich erweitert und vertieft. Es k a n n und soll daher im R a h m e n dieses Referates n u r auf einige W i r k u n g e n des Kaffees eingegangen werden, die in besonderem MaSe ftir das hier zu behandelnde Thema ,,Kaffee und Gesundheit" yon Bedeutung sind. Eine wichtige Frage, die wir uns in diesem Z u s a m m e n h a n g zun~ichst vorlegen mtissen, lautet: ,,Welche Inhaltsstoffe des Kaffees sind ftir seine verschiedenartigen biologischen W i r k u n g e n verantwortlich zu machen?" Der wichtigste und biologisch aktivste Kaffeewirkstoff ist ganz zweifel*) Herrn Prof. Dr. med G. Ma~orny zum 65. Geburtstag gewidmet. 507
Czok, Ka]]ee und Gesundheit
249
los das Koffein, u n d b e s t i m m t e K a f f e e w i r k u n g e n , wie e t w a die auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m oder auf Herz und Kreislauf, sind nach unseren derzeitigen Kenntnissen nahezu vollst~ndig auf diesen wichtigen K a f f e e w i r k s t o f f zu beziehen. Trotz seiner sehr ausgepr~gten biologischen und p h a r m a k o l o g i s c h e n W i r k s a m k e i t besitzt das Koffein aber erfreulicherweise n u r eine ~uBerst geringe Toxizit~t, so dab es bislang noch n i e m a n dem gelungen ist, sich durch K a f f e e t r i n k e n das L e b e n zu nehmen. U m dies zu erreichen, mfiBten n~mlich innerhalb kfirzester Zeit r u n d 100 Tassen K a f f e e mit einem Koffeingehalt von 160 mg/Tasse g e t r u n k e n werden, was a b e r b e i m Menschen m i t der Kapazit~t des M a g e n d a r m t r a k t s u n v e r einbar ist. Vom Koffein abgesehen w e r d e n noch einigen a n d e r e n K a f f e e inhaltsstoffen, und z w a r den RSststoffen, der Chlorogens~ure bzw. K a f f e e s~ure sowie dem Trigonellin und der daraus entstehenden Nikotins~ure, b e s t i m m t e biologische W i r k u n g e n zugesprochen. Die W i r k u n g e n y o n K a f f e e auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m k6nnen, wie bereits erw~hnt, nahezu vollst~ndig d e m darin e n t h a l t e n e n K o f f e i n zugeschrieben w e r d e n und sind in vieler Hinsicht fiir das kSrperliche und geistige Befinden des Menschen yon b e s o n d e r e r Bedeutung. So w e r d e n u . a . die psychischen G r u n d f u n k t i o n e n wie A n t r i e b und S t i m m u n g d u r c h das im K a f f e e enthaltene Koffein eindeutig beeinfluBt. Das psychische T e m p o ist in der Regel beschleunigt (29, 31), die Willkiirmotorik gesteigert (16, 19), die Reaktionszeiten sind verkfirzt, die Treffsicherheit erh6ht u n d die A u f m e r k s a m k e i t gesteigert (25, 6). A u f die S t i m m u n g w i r k t K o f fein meist im Sinne einer Euphorie, d. h. einer E r h e i t e r u n g u n d gehobenen Stimmungslage. Die W i r k u n g ist dabei so, dab w i r uns fiber unerfreuliche Dinge w e n i g e r ~rgern u n d leichter Schwierigkeiten iiberwinden kSnnen. Bei den mnestischen F u n k t i o n e n ist eine erh6hte Konzentrationsleistung und gesteigerte Speicherungskapazit~it (4} nachzuweisen. Die Assoziatiohen w e r d e n zahlreicher, b i l d h a f t e r und plastischer (2) und v e r m 6 g e n dah e r LernprozeB und insbesonders gezielte D e n k a u f g a b e n wie z. B. Rechhen oder Schachspielen zu erleichtern und zu v e r b e s s e r n (30, 24, 13). Die e r w ~ h n t e n W i r k u n g e n von K a f f e e und Koffein auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m kSnnen sich auch dann giinstig auswirken, w e n n beispielsweise im hSheren Alter FunktionsstSrungen des Gehirns vorliegen, die meist m i t Konzentrationsschw~che, VergeBlichkeit u n d Merkschw~che einhergehen. K u s c h i n s k y (21) empfiehlt d a h e r gerade ffir diesen Personenkreis die regelm~Bige V e r a b r e i c h u n g y o n Koffein, was also auch in F o r m yon Kaffee geschehen kSnnte, u n d weist in diesem Z u s a m m e n h a n g noch besonders d a r a u f hin, dab die zahlreichen, neuerdings angebotenen sog. ,,Hirnpraparate" im Vergleich zu Koffein keine besonderen Vorteile h~tten u n d sich sogar in m a n c h e n Ffillen als A b k S m m l i n g e bzw. n a h e V e r w a n d t e des Koffeins entpuppten. Ein w e i t e r e r zentralnervSs bedingter Effekt des Kaffees ist seine mfidigkeitsverscheuchende Wirkung. Diese W i r k u n g diirfte i m m e r dann erwiinscht und auch yon Nutzen sein, w e n n a m Morgen oder a m friihen Nachmittag, e t w a nach einer reichlichen MittagsmahIzeit, die volte k6rperliche u n d geistige Leistungsf~higkeit durch ein v e r s t ~ r k t e s Miidigkeitsgefiihl beeintr~chtigt ist. Es scheint allerdings nicht ratsam, K a f f e e erst a m sp~ten A b e n d zu trinken, da dann w e g e n seiner mfidigkeitsver-
250
Zeitschri]t ]iir Ern~ihrungswissenscha]t, Band I6, Heft 4 (1977)
scheuchenden W i r k u n g das Einschlafen verzSgert u n d e r s c h w e r t sein kSnnte. I n t e r e s s a n t e r w e i s e gibt es a b e r auch F~ille, in denen p a r a d o x e r weise d u r c h K a f f e e das Einschlafen sogar gef~Srdert w i r d u n d der a m A b e n d g e t r u n k e n e K a f f e e geradezu wie ein Schlafmittel wirkt. Ffir diese auffallende B e o b a c h t u n g gibt es versehiedene Erkl~rungsmSglichkeiten. Eine w~re die, da~ der zentralstimulierenden W i r k u n g yon K a f f e e meist eine k u r z d a u e r n d e z e n t r a l d ~ m p f e n d e Phase m i t v e r s t ~ r k t e m Mfidigkeitsgeffihl vorausgeht. Ist diese P h a s e a b e r st~irker ausgepr~gt u n d verl~ngert, so k a n n der k u r z z u v o r g e t r u n k e n e K a f f e e das Einschlafen erleichtern. In a n d e r e n F~illen v e r m a g der K a f f e e a b e r das Einschlafen d a d u r c h zu fSrdern, dab e r eine Euphorie, d . h . eine gehobene Stimmungslage, erzeugt u n d d a d u r c h eine gegebenenfalls v o r h a n d e n e schlechte S t i m m u n g s l a g e o d e r Depression beseitigt, die j a e r f a h r u n g s g e m ~ ffir das Einschlafen sehr hinderlich sein kSnnen. Der a m A b e n d g e t r u n k e n e K a f f e e ffihrt aber g e r a d e bei ~lteren P e r s o n e n h~ufig zu schnellem Einschlafen, w ~ h r e n d hier die fiblichen Schlafmittel besonders aus der G r u p p e der B a r b i t u r a t e 5fter U n r u h e und E r r e g u n g h e r v o r r u f e n u n d d a m i t auch das Einschlafen behindern. D e r giinstige Einflul3 yon K a f f e e dfirfte in diesen F~llen h a u p t s~chlich auf die durch Koffein ausgelSste v e r b e s s e r t e H e r z - u n d Kreisl a u f f u n k t i o n und die d a m i t einhergehende FSrderung der D u r c h b l u t u n g und S a u e r s t o f f v e r s o r g u n g des Gehirns zurfickzuffihren sein. K a f f e e bzw. das darin enthaltene Koffein k a n n m i t u n t e r auch dann d ~ m p f e n d oder b e r u h i g e n d wirken, w e n n eine gesteigerte zentralnervSse E r r e g b a r k e i t vorliegt. Ein Beispiel ist die heute iibliche B e h a n d l u n g yon hyperkinetischen, d. h. u n r u h i g e n K i n d e r n m i t z e n t r a l s t i m u l i e r e n d e n Substanzen. W~ihrend m a n frfiher haupts~chlich M e t a m p h e t a m i n in solchen F~llen v e r w e n d e t hat, w e r d e n h e u t e vorzugsweise K a f f e e oder Koffein gegeben (26). Dies hat den besonderen Vorteil, daI~ bei V e r w e n d u n g yon K a f f e e eine Suchtgef~hrdung wie i m Falle y o n M e t a m p h e t a m i n nicht zu beffirchten ist. Die durch K a f f e e oder Koffein bei bestehenden h y p e r k i n e tischen Zust~nden zu erzielende D ~ m p f u n g des Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m s dfirfte in folgender Weise zu erkl~ren sein: Besteht bereits eine st~rkere S t i m u l i e r u n g des Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m s u n d d a m i t eine gesteigerte F u n k tion des s y m p a t h i s c h e n Nervensystems, so w i r d bei E i n w i r k e n w e i t e r e r s t i m u l i e r e n d e r Einflfisse fiber einen G e g e n r e g u l a t i o n s m e c h a n i s m u s das p a r a s y m p a t h i s c h e N e r v e n s y s t e m erregt, so dab d a n n d ~ m p f e n d e Einflfisse auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m in Erscheinung treten. Nach n e u e r e n U n t e r s u c h u n g e n kSnnen b e s t i m m t e z e n t r a l e r r e g e n d e Substanzen. u . a . auch Koffein, die Bildung yon D o p a m i n in b e s t i m m t e n Regionen des S t a m m h i r n s fSrdern, was wahrscheinlich auf eine erhShte A u f n a h m e von Dopa ins G e h i r n zurfickgeffihrt w e r d e n k a n n (27). D a m i t e r g e b e n sich auch ffir die V e r w e n d u n g yon K a f f e e bzw. Koffein ganz neue therapeutische Aspekte. D o p a m i n ist eine wichtige O b e r t r ~ g e r s u b s t a n z im Gehirn, welche fiber Tyrosin und Dopa gebildet w i r d u n d d a n n weiter in N o r a d r e n a l i n oder A d r e n a l i n u m g e w a n d e l t w e r d e n kann. D o p a m i n ist in gewissen H i r n s t a m m r e g i o n e n in g r 8 6 e r e m U m f a n g gespeichert u n d e n t f a l t e t u . a . einen d ~ m p f e n d e n Einflu~ auf die d u r c h das I n n e n o h r v e r m i t t e l t e Gleichgewichtsempfindung. Ein D o p a m i n m a n g e l in den H i r n s t a m m g e b i e t e n , w e l c h e r 5fret bei ~lteren P e r s o n e n zu beob-
Czok, Kafjee und Gesundheit
251
achten ist, fiihrt dann durch Wegfall der h e m m e n d e n Effekte yon Dopamin auf das I n n e n o h r zu Schwindel und zu GleichgewichtsstSrungen (7). Da, wie bereits erw~ihnt, aber Koffein oder auch Kaffee den Dopamingehalt des Gehirns zu steigern vermSgen, ist damit eine gute therapeutische Beeinflussung dieser StSrungen gegeben. K a f f e e und das darin enthaltene Koffein vermSgen auch das im verl~ngerten Mark gelegene A t e m z e n t r u m anzuregen, so dab Atemfrequenz und A t e m v o l u m i n a deutlich ansteigen. Gleichzeitig kann die A t m u n g auch noch dadurch verbessert werden, daft Koffein die Bronchien und Bronchiolen durch Erschlaffung seiner glatten Muskeln deutlich erweitert. Diese Effekte w e r d e n vor allem dann yon Nutzen sein, w e n n eine herabgesetzte Ansprechbarkeit des A t e m z e n t r u m s vorliegt oder spastische Zust~inde im Bereich der Atemorgane bestehen, was gar nicht selten bei ~ilteren Personen der Fall ist. Sind die Wirkungen yon Kaffee auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m und auf Herz und Kreislauf vorwiegend auf das darin enthaltene Koffein zu beziehen, so muB bei den K a f f e e w i r k u n g e n auf den M a g e n - D a r m - T r a k t und das Leber-Galle-System auch noch eine mal3gebliche Mitbeteiligung anderer Kaffeeinhaltsstoffe angenommen werden. Es handelt sich dabei wahrscheinlich um Verbindungen aus der G r u p p e der KaffeerSststoffe, f e r n e r u m Chlorogens~iure bzw. die daraus entstehende Kaffees~iure. Es ist auch zu vermuten, dab diese Kaffee-Inhaltsstoffe die gelegentlich auftretenden Unvertr~glichkeitserscheinungen yon seiten dieser Organsysterne h e r v o r r u f e n wie VSIlegeffihI, Sodbrennen, Aufstol3en, Druck in der Magen- oder Lebe~:gegebend. Diese Unvertr~glichkeitserscheinungen k~nnten dann durch die erw~hnten Kaffee-Inhaltsstoffe entweder unmittelbar oder mittelbar, d.h. fiber die Freisetzung bestimmter h o r m o n a r t i ger Wirkstoffe wie z. B. Gastrin, Cholecystokinin-, Pankreocymin, Sekretin oder Enterogastron, ausgelSst werden. DaB der Kaffee die Magensekretion und insbesondere die Salzs~urebildung anzuregen vermag, ist schon seit langem bekannt. Als man auch fiir Koffein einen derartigen Effekt nachweisen konnte, welcher dann als sog. K o f f e i n p r o b e t r u n k (20) zur Priifung der Magenfunktion eine gr6Bere Bedeutung erlangte, bestand zun~chst die allgemeine Ansicht, das im Kaffee enthaltene Koffein sei ffir die A n r e g u n g der Magensekretion und daher auch ffir die damit gegebenenfalls einhergehenden Unvertr~glichkeitserscheinungen verantwortlich zu machen. Diese Auffassung kann aber heute aufgrund n e u e r e r Untersuchungsbefunde nicht m e h r aufrechterhalten werden. Es lieB sich n~mlich in tierexperimente]len Untersuchungen sowie durch Untersuchungen am Menschen nachweisen, dal3 koffeinhaltiger und koffeinfreier K a f f e e die Magensekretion und Salzs~iurebildung nahezu gleich stark zu beeinflussen verm6gen. A u 6 e r d e m zeigten koffeinhaltiger und koffeinfreier K a f f e e einen gleich starken Effekt auf die Gastrinfreisetzung, w~ihrend Koffein die Gastrinbildung praktisch fiberhaupt nicht stimulierte (5). Nach diesen Untersuchungsbefunden spielt das Kofrein offenbar eine untergeordnete Rolle bei der d u t c h Kaffee ausgel~sten Stimulierung der Magensekretion, und f~ir diesen E f f e k t miissen demnach andere Kaffee-Inhaltsstoffe verantwortlich gemacht werden. Bei diesen fraglichen Kaffee-Inhaltsstoffen k6nnte es sich u m R6ststoffe, m6glicherweise auch u m Chlorogens~iure, handeln, welche in Untersuchungen am
252
Zeitschri]t ]~r Erni~hrungswissenscha]t, Band 16, He]t 4 (1977)
Menschen gleichfalls eine S t i m u l i e r u n g der Magensekretion auszulSsen v e r m o c h t e (12). D e r stimulierende Effekt yon K a f f e e auf die M a g e n s e k r e tion und Salzs~urebildung dfirfte vor allem dann erwfinscht und auch gfinstig sein, w e n n die S~urebildung im Magen v e r r i n g e r t ist, wie dies des 6fteren im hSheren Alter b e o b a c h t e t werden kann. D u r c h V e r a b r e i c h u n g yon K a f f e e und die dadurch ausgel6ste A n r e gung der Magensekretion k a n n dann ebenfalls eine Steigerung des A p p e tits und eine bessere M a g e n v e r d a u u n g der a u f g e n o m m e n e n Speisen erzielt werden. In diesem Z u s a m m e n h a n g set noch erw~hnt, daft bet unzureichender Salzs~urebildung auch die Sekretion des ,,intrinsic factor" v e r r i n g e r t ist und daraus eine unzureichende Vitamin-B~2-Resorption m i t den sich d a r a u s e r g e b e n d e n Konsequenzen resultieren kann. Auch in solchen F~llen k a n n K a f f e e t r i n k e n sehr nfitzlich sein, da dann durch S t i m u l i e r u n g der Sekretion des ,,intrinsic factors" auch eine verbesserte Resorption yon Vitamin BI~ zu erzielen is~ (14). Besteht dagegen bereits im Niichternzustand eine erh6hte Sekretion des Magens, so k6nnen u. U. nach Kaffee und der dadurch bedingten weiteren Steigerung der Salzs~iuresekretion Unvertr~glichkeitserscheinungen auftreten, die sich u. a. in Sodbrennen, AufstoBen, V6llegeffihl und Magendruck ~iul]ern k6nnen. Nach den Darlegungen fiber die Beeinflussung der Gastrinbildung durch Kaffee ist ohne weiteres einzusehen, dal3 hier auch bei einem Wechsel von koffeinhaltigem zu koffeinfreiem Kaffee keine Vorteile zu erwarten sind. Eine wirksame M a S n a h m e w~re in solchen F~llen, die Gastrinbildung im M a g e n zu hemmen, was z. B. durch Milehzusatz zu Kaffee erzielt werden kann (22). Eine andere M6g]ichkeit w~re die, zu prfifen, welche der im Kafee v o r k o m m e n d e n Inhaltsstoffe f(ir die Stimulierung der Gastrinbildung verantwortlich zu machen sind, und diese dann, falls dies mSglich sein sollte, aus d e m Kaffeegetr~nk zu entfernen. Kaffee bewirkt auBerdem eine Anregung der Gallesekretion, was ffir die Verdauung, insbesondere yon fettreichen Nahrungsmitteln, yon Nutzen sein dfirfte. Dies ist wohl auch einer der Hauptgrfinde, nach einer reichlichen und fetthaltigen Mahlzeit noch eine Tasse Kaffee zu reichen. In welcher Weise die Stimulierung der Gallesekretion durch das Kaffeegetr~ink zustande kommt, ist heute noch weitgehend ungekl~irt. Koffein dfirfte jedoch bet diesem Effekt ganz sic-her nur eine untergeordnete Rolle spie]en. Koffein wird n~mlich in k a u m meI3barem U m f a n g fiber die Galle ausgeschieden (Ii) und bewirkt, allein verabreicht, nur eine ~uBerst geringftigige A n r e g u n g der Gallesekretion (12, 28). Eine grSBere B e d e u t u n g fiir die Steigerung der Gallesekretion h a b e n sicher KaffeerSststoffe u n d wahrscheinltch auch Chlorogens~ure, welche haupts~chlich ats K a f fees~ure bzw. F e r u l a s ~ u r e fiber die Galle ausgeschieden w i r d und dabei auch die Gallesekretion zu steigern v e r m a g (12, 9, 32). Ob und inwieweit bet der W i r k u n g yon K a f f e e auf das L e b e r - G a l l e - S y s t e m darfiber hinaus auch noch die S t i m u l i e r u n g u n d Freisetzung b e s t i m m t e r D a r m h o r m o n e wie Sekretin, C h o l e c y s t o k i n i n - P a n k r e o c y m i n oder E n t e r o - G a s t r o n eine Rolle spielen, muff ktinftigen U n t e r s u c h u n g e n v o r b e h a l t e n bleiben. A m D a r m entfaltet der K a f f e e meist eine a n r e g e n d e W i r k u n g im Sinne ether beschleunigten D a r m p e r i s t a l t i k und D a r m e n t l e e r u n g , vor allem
Czok, Kalfee und Gesundheit
253
dann, w e n n der K a f f e e frfih m o r g e n s auf nfichternen Magen g e t r u n k e n wird. Dieser Effekt ist meist durchaus erwfinscht u n d ein einfaches und probates Mittel, u m einen geregelten Stuhlgang zu erzielen. Bei bestehender D a r m t r ~ g h e i t sollte d a h e r i m m e r dieses einfache Mittel zuerst v e r sucht werden, b e v o r Abffihrmittel m i t ihren meist erheblichen Nebenw i r k u n g e n und Sch~digungsmSglichkeiten auf Leber, Niere, Herz und den E l e k t r o l y t h a u s h a l t zur A n w e n d u n g kommen. Bei V e r w e n d u n g yon K a f f e e zur D a r m r e g u l i e r u n g ist auch m i t d e m A u f t r e t e n y o n K a l i u m - M a n g e l zust~nden wie nach den iiblichen Abffihrmitteln nicht zu rechnen, da K a f fee selbst grSl3ere K a l i u m m e n g e n enthhlt (23). Die K a f f e e w i r k u n g e n auf den D a r m sind ebenso wie die auf den lYlagen und das L e b e r - G a l l e - S y s t e m n u r in geringem U m f a n g auf Koffein zurfickzuffihren, grSI~tenteils aber d u r c h andere Kaffee-Inhaltsstoffe, wahrscheinlich KaffeerSststoffe und m6glicherweise auch Chlorogens~ure, bedingt (8, 13). Koffein f 6 r d e r t au13erdem die D u r c h b l u t u n g des Darms, was sicherlich auch ffir die im D a r m erfolgenden Resorptionsvorg~nge yon B e d e u t u n g sein dfirfte. In der Arzneitherapie m a c h t m a n sich jedenfalls diesen E f f e k t des Koffeins und f e r n e r seine groBe Neigung zur K o m p l e x b i l d u n g m i t anderen Substanzen zunutze, u m die Resorption b e s t i m m t e r P h a r m a k a zu beschleunigen u n d zu v e r b e s s e r n (3). Nicht u n e r w ~ h n t bleiben soll noch ein w e i t e r e r physiologisch wichtiger Inhaltsstoff des Kaffees, n~mlich das Trigonellin, welches bei der R6stung durch D e m e t h y l i e r u n g in groBem U m f a n g in Nikotins~ure, das V i t a m i n Niacin, u m g e w a n d e l t wird. Eine Tasse K a f f e e enth~lt e t w a 1-2 m g Niacin, d.h. a b e r eine Menge, die den exogenen B e d a r f des lYlenschen an diesem Vitamin zu e t w a 20 ~ zu decken vermag. DaB d u r c h K a f f e e t r i n k e n t a t s~chlich ein N i a c i n m a n g e l u n d d a m i t das A u f t r e t e n einer P e l l a g r a - E r k r a n k u n g v e r h i n d e r t w e r d e n kann, hat D e v e l e y (15) bei U n t e r s u c h u n g e n der Schweizer Bergbev61kerung nachweisen kSnnen. E r stellte n~mlich lest, da~ diese B e v S l k e r u n g s g r u p p e das V i t a m i n Niacin in vSllig u n z u reichender Menge m i t der N a h r u n g aufnahm, t r o t z d e m a b e r keinerlei Zeichen eines Niacinmangels aufwies. Die E r k l ~ r u n g ffir diese auffallende Feststellung w a r die, dab dieser Personenkreis einen ungewShnlich hohen K a f f e e k o n s u m h a t t e und dadurch den durch die N a h r u n g s z u f u h r bedingten Niacinmangel ausgleichen konnte. In neuester Zeit w i r d sogar die Pell a g r a selbst, die auch heute noch z.B. in b e s t i m m t e n Gegenden Afrikas v o r k o m m t , m i t g u t e m Erfolg m i t K a f f e e behandelt. Die K r a n k e n erhalten t~glich 4 Tassen K a f f e e und sind u n t e r dieser B e h a n d l u n g n a c h sp~itestens 2 Monaten von ihrer K r a n k h e i t geheilt (1). Die wichtige Frage, ob b e s t i m m t e Zivilisationskrankheiten, wie Hochdruck, Herzinfarkt, Gicht, Z u c k e r k r a n k h e i t , M a g e n - D a r m - G e s c h w f i r e und K r e b s e r k r a n k u n g e n d u r c h K a f f e e bzw. das darin enthaltene Koffein v e r ursacht oder gegebenenfalls auch v e r s c h l i m m e r t w e r d e n kSnnten, ist yon H e y d e n (17) durch sehr u m f a n g r e i c h e epidemiologische U n t e r s u c h u n g e n in den USA geprfift und abgekl~rt worden. Hierbei e r g a b sich ganz e i n w a n d frei, daft ffir keinen der e r w ~ h n t e n Risikofaktoren eine K o r r e l a t i o n zum K a f f e e k o n s u m nachgewiesen w e r d e n konnte. Darfiber hinaus besteht bis jetzt auch noch kein gesicherter A n h a l t ffir die A n n a h m e , dab durch K a f fee oder Koffein in den z. Z. fiblicherweise genossenen Mengen ~ n d e r u n -
254
Zeitschrift fis Erniihrungswissenschaft, Band 16, He]t 4 (1977)
g e n des g e n e t i s c h e n M a t e r i a l s o d e r M i B b i l d u n g e n , d . h . m u t a g e n e o d e r teratogene Wirkungen, ausgel6st werden kSnnen. N a c h d i e s e n k u r z e n D a r l e g u n g e n z u d e m T h e m a ,,Kaffee u n d G e s u n d heit" k a n n also f e s t g e s t e l l t w e r d e n , d a b a u c h h e u t e n o c h gfiltig u n d r o l l zu u n t e r s t r e i c h e n ist, w a s d e r b e k a n n t e I n t e r n i s t u n d E r n ~ h r u n g s w i s s e n s c h a f t l e r Stepp v o r n u n m e h r fast 40 J a h r e n fiber K a f f e e u n d K o f f e i n ges a g t h a t : ,,Wir s c h ~ t z e n das K o f f e i n als e i n g a n z vorzfigliches u n e n t b e h r liches H e i l m i t t e l u n d b e t r a c h t e n d e n K a f f e e als e i n h e r v o r r a g e n d e s G e n u B m i t t e l , das - v e r n / i n f t i g g e b r a u c h t - s i c h e r l i c h ffir die M e h r z a h l d e r M e n s c h e n g a n z u n s c h ~ d l i c h ist."
Zusammenyassung Kaffee entfaltet am Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m sowie an Herz u n d Kreis]auf in der Regal stimulierende Wirkungen, die im wesentliehen auf das d a r i n enthaltene Koffein zu beziehen sind. I n b e s t i m m t e n F~llen k a n n aber durch Kaffee auch ein zentral d~-apfender Effekt u n d u.U. sogar eine rasche Einschlafwirk u n g ausgelGst werden. Darfiber hinaus vermag Kaffee fiber eine erhShte Bildung yon Dopamin bestimmte durch Dopaminmangel hervorgerufene zentrale Funktionsst6rtmgen gfinstig zu beeinflussen. Bei den W i r k u n g e n yon Kaffee a u / den M a g e n - D a r m - K a n a l u n d das Leber-Galle-System spJelt das Koffein n u r eine untergeordnete Rolle. Als fragliche Wirksubstanzen werden bier bestimmte R6ststoffe, m6glicherweise auch Chlorogens~ure bzw. Kaffees~iure vermutet, wobei die Effekte dieser Substanzen teils mittelbar, z.B. durch Freisetzung yon Gastrin oder a n d e r e n Hormonen, teils u n m i t t e l b a r ausgelSst w e r den k5nnen. Das bei der Kaffeer8stung aus Trigonellin geb~ldete Vitamin Niacin ist yon besonderer ern~hrungsphysiologischer Bedeutung, u n d Kaffee k a n n daher bei Niacinmangelzust~nden oder bei der P e l l a g r a - E r k r a n k u n g als echtes Heilmittel eingesetzt werden. Nach umfangreichen epidemio]ogischen U n t e r suchungen war eine Korrelation zwischen KaffeegenuB u n d bestimmten Risikofaktoren wie Hochdruck, 'Herzinfarkt, Zuckerkrankheit, Gicht u n d Krebserk r a n k u n g nicht nachzuweisen. Desgleichen ergab sich bisher kein Anhalt, dab d u t c h Kaffee genetische Ver~nderungen oder MiBbildungen hervorgerufen werden k/~nnen. SuTr~Tnary Coffee as a rule develops stimulating effects on the central nervous system, heart and circulation which are m a i n l y caused by caffeine. In certain cases coffee m a y also have a sedative effect and sometimes even it is useful to fall asleep quickly. F u r t h e r m o r e coffee may be advantageous in the t r e a t m e n t of some functional disorders caused by lacking of dopamine, because coffee is able to increase the dopamine formation i n brain. Concerning the effects of coffee i n the gastrointestinal-tract a n d liver-bile system caffeine is only of secondary importance. Hereby certain roasting substances, possibly also chlorogenic acid or caffeic acid should be responsible for the stimulating effects observed in these organs. These stimulating effects could be caused whether directly or indirect e.g. by liberating gastrin or other gastrointestinal hormones. Vitamin niacin, which is formed in greater amounts from trigonelline during the roasting process, may also be important from the n u t r i t i o n a l standpoint. Therefore coffee m a y be prescribed as a true drug in cases of deficiency in v i t a m i n n i a cin or also in the pellagra disease. By extensive epidemiological studies performed lately it could be demonstrated that there exists no correlation between coffee consumption a n d certain risk factors as hypertension, heart infarction,
Czok, Ka]Iee und Gesundheit
255
d i a b e t e s , g o u t o r c a n c e r diseases. F u r t h e r m o r e t h e r e w a s n o e v i d e n c e t h a t c o f f e e o r its c a f f e i n e c o n t e n t a r e a b l e to i n d u c e g e n e t i c a l t e r a t i o n s o r e v e n m a l formations.
Literatur 1. Adrian, J., J. Xabregas, J. Pena, S . C o l l o q u e I n t e r n a t i o n a l s u r la C h i m i e des Cafes, L i s b o n n e . A S I C (Paris) 3171-374 (1973). - 2. Atlers, R., Z. Neurol. 122, 204-225 (1929). - 3. Beutler, E., F. Lembeck: N a u n y n - S c h m i e d e b e r g ' s A r c h . P h a r m a c o l . 292, 73-77 (1976). - 4. Bogoeh, S., T h e b i o c h e m i s t r y of m e m o r y . S. 254 ( N e w York, L o n d o n , T o r o n t o 1968). - 5. BSrger, H. W., A. Scha]mayer, R. Arnold, H. D. Decker, W. Creutz]eldt, Dtsch. Med. W s c h r . 101, 455--457 (1976). - 6. Chenney, R. H., J. e x p . P s y c h o l . 19, 357 (1936). - 7. Claussen, C. FR., V o r t r a g C e u t r o p h e n o x i n - A r b e i t s t a g g . T i m m e n d o r f e r S t r a n d 1976. - 8. Czok, G., Z. E r n t i h r u n g s w i s s . S u p p l . 5, S. 46 (1966). - 9. Czok, G., P.-J. Sehulze, Z. E r n ~ h r u n g s w i s s . 12, 224--236 (1973). - 10. Czok, G., ts Lang, A r z n e i m . - F o r s c h g . 13, 908-913 ( 1 9 6 3 ) . - 11. Czok, G., u n v e r 6 f f e n t l . V e r s u c h e 1976. - 12. Czok, G., K. Lang, A r z n e i m . - F o r s c h g . 11, 545-549 (1961). - 13. Czole, G., W. Midani, R. I. Finke, Z. E r n ~ h r u n g s w i s s . S u p p L 14, S. 68--77 (1972). - 14. Desai, H. G., M. P. Zaveri,i F. P. Antia, G a s t r o e n t e r o l o g y 65, 694--700 (1973). - 15. Develey, R., Int. Z. V i t a m i n f o r s c h g . 32, 467-473 (1962). - 16. Frank]utter, W., K r a e p e l i n s P s y c h o l . A r b e i t e n 6, 419H (1914). - 17. Heyden, S., N u t r . M e t a b o l . 17, 261-267 (1974). - 16. Holck, H. G. O., J. c o m p . P s y c h o l . 15, 301 (1933). - 19. Hollingworth, H. L., A r c h . P s y c h o l . 3, 2 2 f f . (1912). - 20. Katsch, G., H. Kalk, K l i n . Wschr. 4, 2190-2193 (1925). - 21. Kuschinsky, G., Dtsch. ~ r z t e b l a t t 1092-1094 (1974). - 22. Leuschner, F., u n v e r i i f f e n t l . V e r s u c h e 1976. - 23. Mosimann, W., O. HSgl, Mitt. L e b e n s m i t t . U n t e r s . 51, 266 (1960). - 24. Pauli, R., A r c h . P h y s i o l . 60, 391 (1927). - 25. Peltmont, B., Arch. e x p . P h a r m a k o l . 199, 274 (1941). - 26. Schnackenberg, R. G., A m e r . J. P s y c h i a t . 1.~0, 796-798 (1973). - 27. Str6mberg, U., B. Waldeck, J. P h a r r m P h a r m a c . 25, 302-308 (1972). - 28. Vaille, Ch., Ch. Debray, 3. de la Tour, CI. Roz~, N. Souchard, A n n a l . p h a r m a c e u t , f r a n c . 24, 515-522 (1966). - 29. Voigt, G., Z. Neurol. 147, 448-477 (1933). - 30. Wedemeyer, Th., A r c h . e x p . P a t h . P h a r m a k o l . 85, 339 (1925). - 31. Wenzel, D. G., C. O. Rutledge, J. p h a r m . Sci. 53, 631-644 (1962). - 32. Westendorl, J., G. Czok, u n v e r S f f e n t l . V e r s u c h e 1977. Anschrift des Verfassers: P r o f . Dr. reed. Georg Czok, P h a r m a k o l o g i s c h e s I n s t i t u t d e r Universit~it H a m b u r g , M a r t i n i s t r a B e 52, D-2O00 H a m b u r g 20
Kaffee und Gesundheit*) G. C z o k
(Eingegangen am 30. guli 1977)
Der berfihmte Arzt Sir W i l l i a m Osler hat einmal den b e m e r k e n s w e r ten und hSchst treffenden Ausspruch getan: ,,The Desire to take Medicine is perhaps the greatest Feature w h i c h distinguishes Man from Animal." Bei seiner Suche nach Arzneistoffen und Heilmitteln, die geeignet w~iren, die kSrperliche und geistige Leistungsf~ihigkeit zu erhalten, zu verbessern und gegebenenfalls wiederherzustellen, hat der Mensch vor m e h r als 500 gahren auch den Kaffee entdeckt. Entsprechend seinem ursprfinglichen Verwendungszweck, als Arzneistoff oder als Heilmittel zu dienen, w u r d e der Kaffee noch im 17. J a h r h u n d e r t vielerorts n u r y o n Apotheken geffihrt und abgegeben. Es w a r damals also nicht so leicht, in den G e n u s eines Kaffeegetr~inks zu kommen. Dies setzte n~mlich voraus, dab der behandelnde Arzt ein Rezept fiber Coffea arabica ausschrieb und dessen Vero r d n u n g ausdrficklich begrfindete. Aus der damaligen Zeit linden sich auch zahlreiche Hinweise und schriftliche Unterlagen fiber die m6glichen A u s w i r k u n g e n y o n Kaffee auf die Gesundheit. So h e i s t es u . a . : ,,Kaffee sei besonders gut ftir diejenigen, die sich mit zu vielem Trinken, Essen oder Frfichten fiberladen haben. Ebenso sei er gut gegen den kurzen Atem, gegen Schnupfen und ferner auch w i r k s a m bei allen Verstopfungen." Viele Arzte stimmen auch darin tiberein, dab der Kaffee, mtiBig genossen, sehr gesund sei. Er fSrdere n/imlich die Verdauung, st~irke den Magen, bringe die ESlust wieder u n d erfrische die Geisteskrtifte. A u c h auf den Charakter habe der Kaffee einen gfinst~gen EinfluB. W~ihrend Weir*, Schnaps, Bier u n d andere alkoholische Getr~inke den Menschen bSsartig, hartherzig und faul machen, bewirken w a r m e Getr~nke wie etwa der Kaffee, dab sie zart, sanft, gutherzig und mildt~itig wfirden. Die hier getroffenen Aussagen sind sehr zutreffend und auch heute noch durchaus gfiltig. In der neuesten Zeit haben sich allerdings unsere Kenntnisse fiber die W i r k u n g e n yon Kaffee auf dem Organismus, insbesondere auch u n t e r dem Gesichtspunkt einer mSglichen Beeinflussung der Gesundheit, betr~chtlich erweitert und vertieft. Es k a n n und soll daher im R a h m e n dieses Referates n u r auf einige W i r k u n g e n des Kaffees eingegangen werden, die in besonderem MaSe ftir das hier zu behandelnde Thema ,,Kaffee und Gesundheit" yon Bedeutung sind. Eine wichtige Frage, die wir uns in diesem Z u s a m m e n h a n g zun~ichst vorlegen mtissen, lautet: ,,Welche Inhaltsstoffe des Kaffees sind ftir seine verschiedenartigen biologischen W i r k u n g e n verantwortlich zu machen?" Der wichtigste und biologisch aktivste Kaffeewirkstoff ist ganz zweifel*) Herrn Prof. Dr. med G. Ma~orny zum 65. Geburtstag gewidmet. 507
Czok, Ka]]ee und Gesundheit
249
los das Koffein, u n d b e s t i m m t e K a f f e e w i r k u n g e n , wie e t w a die auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m oder auf Herz und Kreislauf, sind nach unseren derzeitigen Kenntnissen nahezu vollst~ndig auf diesen wichtigen K a f f e e w i r k s t o f f zu beziehen. Trotz seiner sehr ausgepr~gten biologischen und p h a r m a k o l o g i s c h e n W i r k s a m k e i t besitzt das Koffein aber erfreulicherweise n u r eine ~uBerst geringe Toxizit~t, so dab es bislang noch n i e m a n dem gelungen ist, sich durch K a f f e e t r i n k e n das L e b e n zu nehmen. U m dies zu erreichen, mfiBten n~mlich innerhalb kfirzester Zeit r u n d 100 Tassen K a f f e e mit einem Koffeingehalt von 160 mg/Tasse g e t r u n k e n werden, was a b e r b e i m Menschen m i t der Kapazit~t des M a g e n d a r m t r a k t s u n v e r einbar ist. Vom Koffein abgesehen w e r d e n noch einigen a n d e r e n K a f f e e inhaltsstoffen, und z w a r den RSststoffen, der Chlorogens~ure bzw. K a f f e e s~ure sowie dem Trigonellin und der daraus entstehenden Nikotins~ure, b e s t i m m t e biologische W i r k u n g e n zugesprochen. Die W i r k u n g e n y o n K a f f e e auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m k6nnen, wie bereits erw~hnt, nahezu vollst~ndig d e m darin e n t h a l t e n e n K o f f e i n zugeschrieben w e r d e n und sind in vieler Hinsicht fiir das kSrperliche und geistige Befinden des Menschen yon b e s o n d e r e r Bedeutung. So w e r d e n u . a . die psychischen G r u n d f u n k t i o n e n wie A n t r i e b und S t i m m u n g d u r c h das im K a f f e e enthaltene Koffein eindeutig beeinfluBt. Das psychische T e m p o ist in der Regel beschleunigt (29, 31), die Willkiirmotorik gesteigert (16, 19), die Reaktionszeiten sind verkfirzt, die Treffsicherheit erh6ht u n d die A u f m e r k s a m k e i t gesteigert (25, 6). A u f die S t i m m u n g w i r k t K o f fein meist im Sinne einer Euphorie, d. h. einer E r h e i t e r u n g u n d gehobenen Stimmungslage. Die W i r k u n g ist dabei so, dab w i r uns fiber unerfreuliche Dinge w e n i g e r ~rgern u n d leichter Schwierigkeiten iiberwinden kSnnen. Bei den mnestischen F u n k t i o n e n ist eine erh6hte Konzentrationsleistung und gesteigerte Speicherungskapazit~it (4} nachzuweisen. Die Assoziatiohen w e r d e n zahlreicher, b i l d h a f t e r und plastischer (2) und v e r m 6 g e n dah e r LernprozeB und insbesonders gezielte D e n k a u f g a b e n wie z. B. Rechhen oder Schachspielen zu erleichtern und zu v e r b e s s e r n (30, 24, 13). Die e r w ~ h n t e n W i r k u n g e n von K a f f e e und Koffein auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m kSnnen sich auch dann giinstig auswirken, w e n n beispielsweise im hSheren Alter FunktionsstSrungen des Gehirns vorliegen, die meist m i t Konzentrationsschw~che, VergeBlichkeit u n d Merkschw~che einhergehen. K u s c h i n s k y (21) empfiehlt d a h e r gerade ffir diesen Personenkreis die regelm~Bige V e r a b r e i c h u n g y o n Koffein, was also auch in F o r m yon Kaffee geschehen kSnnte, u n d weist in diesem Z u s a m m e n h a n g noch besonders d a r a u f hin, dab die zahlreichen, neuerdings angebotenen sog. ,,Hirnpraparate" im Vergleich zu Koffein keine besonderen Vorteile h~tten u n d sich sogar in m a n c h e n Ffillen als A b k S m m l i n g e bzw. n a h e V e r w a n d t e des Koffeins entpuppten. Ein w e i t e r e r zentralnervSs bedingter Effekt des Kaffees ist seine mfidigkeitsverscheuchende Wirkung. Diese W i r k u n g diirfte i m m e r dann erwiinscht und auch yon Nutzen sein, w e n n a m Morgen oder a m friihen Nachmittag, e t w a nach einer reichlichen MittagsmahIzeit, die volte k6rperliche u n d geistige Leistungsf~higkeit durch ein v e r s t ~ r k t e s Miidigkeitsgefiihl beeintr~chtigt ist. Es scheint allerdings nicht ratsam, K a f f e e erst a m sp~ten A b e n d zu trinken, da dann w e g e n seiner mfidigkeitsver-
250
Zeitschri]t ]iir Ern~ihrungswissenscha]t, Band I6, Heft 4 (1977)
scheuchenden W i r k u n g das Einschlafen verzSgert u n d e r s c h w e r t sein kSnnte. I n t e r e s s a n t e r w e i s e gibt es a b e r auch F~ille, in denen p a r a d o x e r weise d u r c h K a f f e e das Einschlafen sogar gef~Srdert w i r d u n d der a m A b e n d g e t r u n k e n e K a f f e e geradezu wie ein Schlafmittel wirkt. Ffir diese auffallende B e o b a c h t u n g gibt es versehiedene Erkl~rungsmSglichkeiten. Eine w~re die, da~ der zentralstimulierenden W i r k u n g yon K a f f e e meist eine k u r z d a u e r n d e z e n t r a l d ~ m p f e n d e Phase m i t v e r s t ~ r k t e m Mfidigkeitsgeffihl vorausgeht. Ist diese P h a s e a b e r st~irker ausgepr~gt u n d verl~ngert, so k a n n der k u r z z u v o r g e t r u n k e n e K a f f e e das Einschlafen erleichtern. In a n d e r e n F~illen v e r m a g der K a f f e e a b e r das Einschlafen d a d u r c h zu fSrdern, dab e r eine Euphorie, d . h . eine gehobene Stimmungslage, erzeugt u n d d a d u r c h eine gegebenenfalls v o r h a n d e n e schlechte S t i m m u n g s l a g e o d e r Depression beseitigt, die j a e r f a h r u n g s g e m ~ ffir das Einschlafen sehr hinderlich sein kSnnen. Der a m A b e n d g e t r u n k e n e K a f f e e ffihrt aber g e r a d e bei ~lteren P e r s o n e n h~ufig zu schnellem Einschlafen, w ~ h r e n d hier die fiblichen Schlafmittel besonders aus der G r u p p e der B a r b i t u r a t e 5fter U n r u h e und E r r e g u n g h e r v o r r u f e n u n d d a m i t auch das Einschlafen behindern. D e r giinstige Einflul3 yon K a f f e e dfirfte in diesen F~llen h a u p t s~chlich auf die durch Koffein ausgelSste v e r b e s s e r t e H e r z - u n d Kreisl a u f f u n k t i o n und die d a m i t einhergehende FSrderung der D u r c h b l u t u n g und S a u e r s t o f f v e r s o r g u n g des Gehirns zurfickzuffihren sein. K a f f e e bzw. das darin enthaltene Koffein k a n n m i t u n t e r auch dann d ~ m p f e n d oder b e r u h i g e n d wirken, w e n n eine gesteigerte zentralnervSse E r r e g b a r k e i t vorliegt. Ein Beispiel ist die heute iibliche B e h a n d l u n g yon hyperkinetischen, d. h. u n r u h i g e n K i n d e r n m i t z e n t r a l s t i m u l i e r e n d e n Substanzen. W~ihrend m a n frfiher haupts~chlich M e t a m p h e t a m i n in solchen F~llen v e r w e n d e t hat, w e r d e n h e u t e vorzugsweise K a f f e e oder Koffein gegeben (26). Dies hat den besonderen Vorteil, daI~ bei V e r w e n d u n g yon K a f f e e eine Suchtgef~hrdung wie i m Falle y o n M e t a m p h e t a m i n nicht zu beffirchten ist. Die durch K a f f e e oder Koffein bei bestehenden h y p e r k i n e tischen Zust~nden zu erzielende D ~ m p f u n g des Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m s dfirfte in folgender Weise zu erkl~ren sein: Besteht bereits eine st~rkere S t i m u l i e r u n g des Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m s u n d d a m i t eine gesteigerte F u n k tion des s y m p a t h i s c h e n Nervensystems, so w i r d bei E i n w i r k e n w e i t e r e r s t i m u l i e r e n d e r Einflfisse fiber einen G e g e n r e g u l a t i o n s m e c h a n i s m u s das p a r a s y m p a t h i s c h e N e r v e n s y s t e m erregt, so dab d a n n d ~ m p f e n d e Einflfisse auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m in Erscheinung treten. Nach n e u e r e n U n t e r s u c h u n g e n kSnnen b e s t i m m t e z e n t r a l e r r e g e n d e Substanzen. u . a . auch Koffein, die Bildung yon D o p a m i n in b e s t i m m t e n Regionen des S t a m m h i r n s fSrdern, was wahrscheinlich auf eine erhShte A u f n a h m e von Dopa ins G e h i r n zurfickgeffihrt w e r d e n k a n n (27). D a m i t e r g e b e n sich auch ffir die V e r w e n d u n g yon K a f f e e bzw. Koffein ganz neue therapeutische Aspekte. D o p a m i n ist eine wichtige O b e r t r ~ g e r s u b s t a n z im Gehirn, welche fiber Tyrosin und Dopa gebildet w i r d u n d d a n n weiter in N o r a d r e n a l i n oder A d r e n a l i n u m g e w a n d e l t w e r d e n kann. D o p a m i n ist in gewissen H i r n s t a m m r e g i o n e n in g r 8 6 e r e m U m f a n g gespeichert u n d e n t f a l t e t u . a . einen d ~ m p f e n d e n Einflu~ auf die d u r c h das I n n e n o h r v e r m i t t e l t e Gleichgewichtsempfindung. Ein D o p a m i n m a n g e l in den H i r n s t a m m g e b i e t e n , w e l c h e r 5fret bei ~lteren P e r s o n e n zu beob-
Czok, Kafjee und Gesundheit
251
achten ist, fiihrt dann durch Wegfall der h e m m e n d e n Effekte yon Dopamin auf das I n n e n o h r zu Schwindel und zu GleichgewichtsstSrungen (7). Da, wie bereits erw~ihnt, aber Koffein oder auch Kaffee den Dopamingehalt des Gehirns zu steigern vermSgen, ist damit eine gute therapeutische Beeinflussung dieser StSrungen gegeben. K a f f e e und das darin enthaltene Koffein vermSgen auch das im verl~ngerten Mark gelegene A t e m z e n t r u m anzuregen, so dab Atemfrequenz und A t e m v o l u m i n a deutlich ansteigen. Gleichzeitig kann die A t m u n g auch noch dadurch verbessert werden, daft Koffein die Bronchien und Bronchiolen durch Erschlaffung seiner glatten Muskeln deutlich erweitert. Diese Effekte w e r d e n vor allem dann yon Nutzen sein, w e n n eine herabgesetzte Ansprechbarkeit des A t e m z e n t r u m s vorliegt oder spastische Zust~inde im Bereich der Atemorgane bestehen, was gar nicht selten bei ~ilteren Personen der Fall ist. Sind die Wirkungen yon Kaffee auf das Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m und auf Herz und Kreislauf vorwiegend auf das darin enthaltene Koffein zu beziehen, so muB bei den K a f f e e w i r k u n g e n auf den M a g e n - D a r m - T r a k t und das Leber-Galle-System auch noch eine mal3gebliche Mitbeteiligung anderer Kaffeeinhaltsstoffe angenommen werden. Es handelt sich dabei wahrscheinlich um Verbindungen aus der G r u p p e der KaffeerSststoffe, f e r n e r u m Chlorogens~iure bzw. die daraus entstehende Kaffees~iure. Es ist auch zu vermuten, dab diese Kaffee-Inhaltsstoffe die gelegentlich auftretenden Unvertr~glichkeitserscheinungen yon seiten dieser Organsysterne h e r v o r r u f e n wie VSIlegeffihI, Sodbrennen, Aufstol3en, Druck in der Magen- oder Lebe~:gegebend. Diese Unvertr~glichkeitserscheinungen k~nnten dann durch die erw~hnten Kaffee-Inhaltsstoffe entweder unmittelbar oder mittelbar, d.h. fiber die Freisetzung bestimmter h o r m o n a r t i ger Wirkstoffe wie z. B. Gastrin, Cholecystokinin-, Pankreocymin, Sekretin oder Enterogastron, ausgelSst werden. DaB der Kaffee die Magensekretion und insbesondere die Salzs~urebildung anzuregen vermag, ist schon seit langem bekannt. Als man auch fiir Koffein einen derartigen Effekt nachweisen konnte, welcher dann als sog. K o f f e i n p r o b e t r u n k (20) zur Priifung der Magenfunktion eine gr6Bere Bedeutung erlangte, bestand zun~chst die allgemeine Ansicht, das im Kaffee enthaltene Koffein sei ffir die A n r e g u n g der Magensekretion und daher auch ffir die damit gegebenenfalls einhergehenden Unvertr~glichkeitserscheinungen verantwortlich zu machen. Diese Auffassung kann aber heute aufgrund n e u e r e r Untersuchungsbefunde nicht m e h r aufrechterhalten werden. Es lieB sich n~mlich in tierexperimente]len Untersuchungen sowie durch Untersuchungen am Menschen nachweisen, dal3 koffeinhaltiger und koffeinfreier K a f f e e die Magensekretion und Salzs~iurebildung nahezu gleich stark zu beeinflussen verm6gen. A u 6 e r d e m zeigten koffeinhaltiger und koffeinfreier K a f f e e einen gleich starken Effekt auf die Gastrinfreisetzung, w~ihrend Koffein die Gastrinbildung praktisch fiberhaupt nicht stimulierte (5). Nach diesen Untersuchungsbefunden spielt das Kofrein offenbar eine untergeordnete Rolle bei der d u t c h Kaffee ausgel~sten Stimulierung der Magensekretion, und f~ir diesen E f f e k t miissen demnach andere Kaffee-Inhaltsstoffe verantwortlich gemacht werden. Bei diesen fraglichen Kaffee-Inhaltsstoffen k6nnte es sich u m R6ststoffe, m6glicherweise auch u m Chlorogens~iure, handeln, welche in Untersuchungen am
252
Zeitschri]t ]~r Erni~hrungswissenscha]t, Band 16, He]t 4 (1977)
Menschen gleichfalls eine S t i m u l i e r u n g der Magensekretion auszulSsen v e r m o c h t e (12). D e r stimulierende Effekt yon K a f f e e auf die M a g e n s e k r e tion und Salzs~urebildung dfirfte vor allem dann erwfinscht und auch gfinstig sein, w e n n die S~urebildung im Magen v e r r i n g e r t ist, wie dies des 6fteren im hSheren Alter b e o b a c h t e t werden kann. D u r c h V e r a b r e i c h u n g yon K a f f e e und die dadurch ausgel6ste A n r e gung der Magensekretion k a n n dann ebenfalls eine Steigerung des A p p e tits und eine bessere M a g e n v e r d a u u n g der a u f g e n o m m e n e n Speisen erzielt werden. In diesem Z u s a m m e n h a n g set noch erw~hnt, daft bet unzureichender Salzs~urebildung auch die Sekretion des ,,intrinsic factor" v e r r i n g e r t ist und daraus eine unzureichende Vitamin-B~2-Resorption m i t den sich d a r a u s e r g e b e n d e n Konsequenzen resultieren kann. Auch in solchen F~llen k a n n K a f f e e t r i n k e n sehr nfitzlich sein, da dann durch S t i m u l i e r u n g der Sekretion des ,,intrinsic factors" auch eine verbesserte Resorption yon Vitamin BI~ zu erzielen is~ (14). Besteht dagegen bereits im Niichternzustand eine erh6hte Sekretion des Magens, so k6nnen u. U. nach Kaffee und der dadurch bedingten weiteren Steigerung der Salzs~iuresekretion Unvertr~glichkeitserscheinungen auftreten, die sich u. a. in Sodbrennen, AufstoBen, V6llegeffihl und Magendruck ~iul]ern k6nnen. Nach den Darlegungen fiber die Beeinflussung der Gastrinbildung durch Kaffee ist ohne weiteres einzusehen, dal3 hier auch bei einem Wechsel von koffeinhaltigem zu koffeinfreiem Kaffee keine Vorteile zu erwarten sind. Eine wirksame M a S n a h m e w~re in solchen F~llen, die Gastrinbildung im M a g e n zu hemmen, was z. B. durch Milehzusatz zu Kaffee erzielt werden kann (22). Eine andere M6g]ichkeit w~re die, zu prfifen, welche der im Kafee v o r k o m m e n d e n Inhaltsstoffe f(ir die Stimulierung der Gastrinbildung verantwortlich zu machen sind, und diese dann, falls dies mSglich sein sollte, aus d e m Kaffeegetr~nk zu entfernen. Kaffee bewirkt auBerdem eine Anregung der Gallesekretion, was ffir die Verdauung, insbesondere yon fettreichen Nahrungsmitteln, yon Nutzen sein dfirfte. Dies ist wohl auch einer der Hauptgrfinde, nach einer reichlichen und fetthaltigen Mahlzeit noch eine Tasse Kaffee zu reichen. In welcher Weise die Stimulierung der Gallesekretion durch das Kaffeegetr~ink zustande kommt, ist heute noch weitgehend ungekl~irt. Koffein dfirfte jedoch bet diesem Effekt ganz sic-her nur eine untergeordnete Rolle spie]en. Koffein wird n~mlich in k a u m meI3barem U m f a n g fiber die Galle ausgeschieden (Ii) und bewirkt, allein verabreicht, nur eine ~uBerst geringftigige A n r e g u n g der Gallesekretion (12, 28). Eine grSBere B e d e u t u n g fiir die Steigerung der Gallesekretion h a b e n sicher KaffeerSststoffe u n d wahrscheinltch auch Chlorogens~ure, welche haupts~chlich ats K a f fees~ure bzw. F e r u l a s ~ u r e fiber die Galle ausgeschieden w i r d und dabei auch die Gallesekretion zu steigern v e r m a g (12, 9, 32). Ob und inwieweit bet der W i r k u n g yon K a f f e e auf das L e b e r - G a l l e - S y s t e m darfiber hinaus auch noch die S t i m u l i e r u n g u n d Freisetzung b e s t i m m t e r D a r m h o r m o n e wie Sekretin, C h o l e c y s t o k i n i n - P a n k r e o c y m i n oder E n t e r o - G a s t r o n eine Rolle spielen, muff ktinftigen U n t e r s u c h u n g e n v o r b e h a l t e n bleiben. A m D a r m entfaltet der K a f f e e meist eine a n r e g e n d e W i r k u n g im Sinne ether beschleunigten D a r m p e r i s t a l t i k und D a r m e n t l e e r u n g , vor allem
Czok, Kalfee und Gesundheit
253
dann, w e n n der K a f f e e frfih m o r g e n s auf nfichternen Magen g e t r u n k e n wird. Dieser Effekt ist meist durchaus erwfinscht u n d ein einfaches und probates Mittel, u m einen geregelten Stuhlgang zu erzielen. Bei bestehender D a r m t r ~ g h e i t sollte d a h e r i m m e r dieses einfache Mittel zuerst v e r sucht werden, b e v o r Abffihrmittel m i t ihren meist erheblichen Nebenw i r k u n g e n und Sch~digungsmSglichkeiten auf Leber, Niere, Herz und den E l e k t r o l y t h a u s h a l t zur A n w e n d u n g kommen. Bei V e r w e n d u n g yon K a f f e e zur D a r m r e g u l i e r u n g ist auch m i t d e m A u f t r e t e n y o n K a l i u m - M a n g e l zust~nden wie nach den iiblichen Abffihrmitteln nicht zu rechnen, da K a f fee selbst grSl3ere K a l i u m m e n g e n enthhlt (23). Die K a f f e e w i r k u n g e n auf den D a r m sind ebenso wie die auf den lYlagen und das L e b e r - G a l l e - S y s t e m n u r in geringem U m f a n g auf Koffein zurfickzuffihren, grSI~tenteils aber d u r c h andere Kaffee-Inhaltsstoffe, wahrscheinlich KaffeerSststoffe und m6glicherweise auch Chlorogens~ure, bedingt (8, 13). Koffein f 6 r d e r t au13erdem die D u r c h b l u t u n g des Darms, was sicherlich auch ffir die im D a r m erfolgenden Resorptionsvorg~nge yon B e d e u t u n g sein dfirfte. In der Arzneitherapie m a c h t m a n sich jedenfalls diesen E f f e k t des Koffeins und f e r n e r seine groBe Neigung zur K o m p l e x b i l d u n g m i t anderen Substanzen zunutze, u m die Resorption b e s t i m m t e r P h a r m a k a zu beschleunigen u n d zu v e r b e s s e r n (3). Nicht u n e r w ~ h n t bleiben soll noch ein w e i t e r e r physiologisch wichtiger Inhaltsstoff des Kaffees, n~mlich das Trigonellin, welches bei der R6stung durch D e m e t h y l i e r u n g in groBem U m f a n g in Nikotins~ure, das V i t a m i n Niacin, u m g e w a n d e l t wird. Eine Tasse K a f f e e enth~lt e t w a 1-2 m g Niacin, d.h. a b e r eine Menge, die den exogenen B e d a r f des lYlenschen an diesem Vitamin zu e t w a 20 ~ zu decken vermag. DaB d u r c h K a f f e e t r i n k e n t a t s~chlich ein N i a c i n m a n g e l u n d d a m i t das A u f t r e t e n einer P e l l a g r a - E r k r a n k u n g v e r h i n d e r t w e r d e n kann, hat D e v e l e y (15) bei U n t e r s u c h u n g e n der Schweizer Bergbev61kerung nachweisen kSnnen. E r stellte n~mlich lest, da~ diese B e v S l k e r u n g s g r u p p e das V i t a m i n Niacin in vSllig u n z u reichender Menge m i t der N a h r u n g aufnahm, t r o t z d e m a b e r keinerlei Zeichen eines Niacinmangels aufwies. Die E r k l ~ r u n g ffir diese auffallende Feststellung w a r die, dab dieser Personenkreis einen ungewShnlich hohen K a f f e e k o n s u m h a t t e und dadurch den durch die N a h r u n g s z u f u h r bedingten Niacinmangel ausgleichen konnte. In neuester Zeit w i r d sogar die Pell a g r a selbst, die auch heute noch z.B. in b e s t i m m t e n Gegenden Afrikas v o r k o m m t , m i t g u t e m Erfolg m i t K a f f e e behandelt. Die K r a n k e n erhalten t~glich 4 Tassen K a f f e e und sind u n t e r dieser B e h a n d l u n g n a c h sp~itestens 2 Monaten von ihrer K r a n k h e i t geheilt (1). Die wichtige Frage, ob b e s t i m m t e Zivilisationskrankheiten, wie Hochdruck, Herzinfarkt, Gicht, Z u c k e r k r a n k h e i t , M a g e n - D a r m - G e s c h w f i r e und K r e b s e r k r a n k u n g e n d u r c h K a f f e e bzw. das darin enthaltene Koffein v e r ursacht oder gegebenenfalls auch v e r s c h l i m m e r t w e r d e n kSnnten, ist yon H e y d e n (17) durch sehr u m f a n g r e i c h e epidemiologische U n t e r s u c h u n g e n in den USA geprfift und abgekl~rt worden. Hierbei e r g a b sich ganz e i n w a n d frei, daft ffir keinen der e r w ~ h n t e n Risikofaktoren eine K o r r e l a t i o n zum K a f f e e k o n s u m nachgewiesen w e r d e n konnte. Darfiber hinaus besteht bis jetzt auch noch kein gesicherter A n h a l t ffir die A n n a h m e , dab durch K a f fee oder Koffein in den z. Z. fiblicherweise genossenen Mengen ~ n d e r u n -
254
Zeitschrift fis Erniihrungswissenschaft, Band 16, He]t 4 (1977)
g e n des g e n e t i s c h e n M a t e r i a l s o d e r M i B b i l d u n g e n , d . h . m u t a g e n e o d e r teratogene Wirkungen, ausgel6st werden kSnnen. N a c h d i e s e n k u r z e n D a r l e g u n g e n z u d e m T h e m a ,,Kaffee u n d G e s u n d heit" k a n n also f e s t g e s t e l l t w e r d e n , d a b a u c h h e u t e n o c h gfiltig u n d r o l l zu u n t e r s t r e i c h e n ist, w a s d e r b e k a n n t e I n t e r n i s t u n d E r n ~ h r u n g s w i s s e n s c h a f t l e r Stepp v o r n u n m e h r fast 40 J a h r e n fiber K a f f e e u n d K o f f e i n ges a g t h a t : ,,Wir s c h ~ t z e n das K o f f e i n als e i n g a n z vorzfigliches u n e n t b e h r liches H e i l m i t t e l u n d b e t r a c h t e n d e n K a f f e e als e i n h e r v o r r a g e n d e s G e n u B m i t t e l , das - v e r n / i n f t i g g e b r a u c h t - s i c h e r l i c h ffir die M e h r z a h l d e r M e n s c h e n g a n z u n s c h ~ d l i c h ist."
Zusammenyassung Kaffee entfaltet am Z e n t r a l n e r v e n s y s t e m sowie an Herz u n d Kreis]auf in der Regal stimulierende Wirkungen, die im wesentliehen auf das d a r i n enthaltene Koffein zu beziehen sind. I n b e s t i m m t e n F~llen k a n n aber durch Kaffee auch ein zentral d~-apfender Effekt u n d u.U. sogar eine rasche Einschlafwirk u n g ausgelGst werden. Darfiber hinaus vermag Kaffee fiber eine erhShte Bildung yon Dopamin bestimmte durch Dopaminmangel hervorgerufene zentrale Funktionsst6rtmgen gfinstig zu beeinflussen. Bei den W i r k u n g e n yon Kaffee a u / den M a g e n - D a r m - K a n a l u n d das Leber-Galle-System spJelt das Koffein n u r eine untergeordnete Rolle. Als fragliche Wirksubstanzen werden bier bestimmte R6ststoffe, m6glicherweise auch Chlorogens~ure bzw. Kaffees~iure vermutet, wobei die Effekte dieser Substanzen teils mittelbar, z.B. durch Freisetzung yon Gastrin oder a n d e r e n Hormonen, teils u n m i t t e l b a r ausgelSst w e r den k5nnen. Das bei der Kaffeer8stung aus Trigonellin geb~ldete Vitamin Niacin ist yon besonderer ern~hrungsphysiologischer Bedeutung, u n d Kaffee k a n n daher bei Niacinmangelzust~nden oder bei der P e l l a g r a - E r k r a n k u n g als echtes Heilmittel eingesetzt werden. Nach umfangreichen epidemio]ogischen U n t e r suchungen war eine Korrelation zwischen KaffeegenuB u n d bestimmten Risikofaktoren wie Hochdruck, 'Herzinfarkt, Zuckerkrankheit, Gicht u n d Krebserk r a n k u n g nicht nachzuweisen. Desgleichen ergab sich bisher kein Anhalt, dab d u t c h Kaffee genetische Ver~nderungen oder MiBbildungen hervorgerufen werden k/~nnen. SuTr~Tnary Coffee as a rule develops stimulating effects on the central nervous system, heart and circulation which are m a i n l y caused by caffeine. In certain cases coffee m a y also have a sedative effect and sometimes even it is useful to fall asleep quickly. F u r t h e r m o r e coffee may be advantageous in the t r e a t m e n t of some functional disorders caused by lacking of dopamine, because coffee is able to increase the dopamine formation i n brain. Concerning the effects of coffee i n the gastrointestinal-tract a n d liver-bile system caffeine is only of secondary importance. Hereby certain roasting substances, possibly also chlorogenic acid or caffeic acid should be responsible for the stimulating effects observed in these organs. These stimulating effects could be caused whether directly or indirect e.g. by liberating gastrin or other gastrointestinal hormones. Vitamin niacin, which is formed in greater amounts from trigonelline during the roasting process, may also be important from the n u t r i t i o n a l standpoint. Therefore coffee m a y be prescribed as a true drug in cases of deficiency in v i t a m i n n i a cin or also in the pellagra disease. By extensive epidemiological studies performed lately it could be demonstrated that there exists no correlation between coffee consumption a n d certain risk factors as hypertension, heart infarction,
Czok, Ka]Iee und Gesundheit
255
d i a b e t e s , g o u t o r c a n c e r diseases. F u r t h e r m o r e t h e r e w a s n o e v i d e n c e t h a t c o f f e e o r its c a f f e i n e c o n t e n t a r e a b l e to i n d u c e g e n e t i c a l t e r a t i o n s o r e v e n m a l formations.
Literatur 1. Adrian, J., J. Xabregas, J. Pena, S . C o l l o q u e I n t e r n a t i o n a l s u r la C h i m i e des Cafes, L i s b o n n e . A S I C (Paris) 3171-374 (1973). - 2. Atlers, R., Z. Neurol. 122, 204-225 (1929). - 3. Beutler, E., F. Lembeck: N a u n y n - S c h m i e d e b e r g ' s A r c h . P h a r m a c o l . 292, 73-77 (1976). - 4. Bogoeh, S., T h e b i o c h e m i s t r y of m e m o r y . S. 254 ( N e w York, L o n d o n , T o r o n t o 1968). - 5. BSrger, H. W., A. Scha]mayer, R. Arnold, H. D. Decker, W. Creutz]eldt, Dtsch. Med. W s c h r . 101, 455--457 (1976). - 6. Chenney, R. H., J. e x p . P s y c h o l . 19, 357 (1936). - 7. Claussen, C. FR., V o r t r a g C e u t r o p h e n o x i n - A r b e i t s t a g g . T i m m e n d o r f e r S t r a n d 1976. - 8. Czok, G., Z. E r n t i h r u n g s w i s s . S u p p l . 5, S. 46 (1966). - 9. Czok, G., P.-J. Sehulze, Z. E r n ~ h r u n g s w i s s . 12, 224--236 (1973). - 10. Czok, G., ts Lang, A r z n e i m . - F o r s c h g . 13, 908-913 ( 1 9 6 3 ) . - 11. Czok, G., u n v e r 6 f f e n t l . V e r s u c h e 1976. - 12. Czok, G., K. Lang, A r z n e i m . - F o r s c h g . 11, 545-549 (1961). - 13. Czole, G., W. Midani, R. I. Finke, Z. E r n ~ h r u n g s w i s s . S u p p L 14, S. 68--77 (1972). - 14. Desai, H. G., M. P. Zaveri,i F. P. Antia, G a s t r o e n t e r o l o g y 65, 694--700 (1973). - 15. Develey, R., Int. Z. V i t a m i n f o r s c h g . 32, 467-473 (1962). - 16. Frank]utter, W., K r a e p e l i n s P s y c h o l . A r b e i t e n 6, 419H (1914). - 17. Heyden, S., N u t r . M e t a b o l . 17, 261-267 (1974). - 16. Holck, H. G. O., J. c o m p . P s y c h o l . 15, 301 (1933). - 19. Hollingworth, H. L., A r c h . P s y c h o l . 3, 2 2 f f . (1912). - 20. Katsch, G., H. Kalk, K l i n . Wschr. 4, 2190-2193 (1925). - 21. Kuschinsky, G., Dtsch. ~ r z t e b l a t t 1092-1094 (1974). - 22. Leuschner, F., u n v e r i i f f e n t l . V e r s u c h e 1976. - 23. Mosimann, W., O. HSgl, Mitt. L e b e n s m i t t . U n t e r s . 51, 266 (1960). - 24. Pauli, R., A r c h . P h y s i o l . 60, 391 (1927). - 25. Peltmont, B., Arch. e x p . P h a r m a k o l . 199, 274 (1941). - 26. Schnackenberg, R. G., A m e r . J. P s y c h i a t . 1.~0, 796-798 (1973). - 27. Str6mberg, U., B. Waldeck, J. P h a r r m P h a r m a c . 25, 302-308 (1972). - 28. Vaille, Ch., Ch. Debray, 3. de la Tour, CI. Roz~, N. Souchard, A n n a l . p h a r m a c e u t , f r a n c . 24, 515-522 (1966). - 29. Voigt, G., Z. Neurol. 147, 448-477 (1933). - 30. Wedemeyer, Th., A r c h . e x p . P a t h . P h a r m a k o l . 85, 339 (1925). - 31. Wenzel, D. G., C. O. Rutledge, J. p h a r m . Sci. 53, 631-644 (1962). - 32. Westendorl, J., G. Czok, u n v e r S f f e n t l . V e r s u c h e 1977. Anschrift des Verfassers: P r o f . Dr. reed. Georg Czok, P h a r m a k o l o g i s c h e s I n s t i t u t d e r Universit~it H a m b u r g , M a r t i n i s t r a B e 52, D-2O00 H a m b u r g 20
