Более 26 000 чашек кофе потребляются каждую секунду по всему миру. Некоторые из пьющих могут интересоваться вкусом, но большинство используют его, чтобы получить кофеин в свой организм. Но знали ли вы, что кофеин эволюционировал?

Хотя кофеин производится как чайными, так и кофейными растениями, эта черта эволюционировала независимо, что подразумевает, что производство кофеина возникло как минимум дважды.

Что такое кофеин?

Кофеин — естественно встречающийся химический элемент, обладающий стимулирующими свойствами. Он содержится в кофе, чае, коле, какао, гуаране, йерба-мате и более чем 60 других вещах.

Кофеин стимулирует центральную нервную систему, сердце, мышцы и центры контроля артериального давления. Кофеин может повышать давление, но этот эффект может отсутствовать у людей, регулярно его употребляющих. Кофеин также может действовать как «водяная таблетка», увеличивая выделение мочи.

Кофеин обычно используют для улучшения умственной бдительности, при головных болях, мигрени, спортивных показателях, памяти и ожирении. Его также применяют для лечения астмы, заболеваний желчного пузыря, СДВГ, низкого давления, депрессии и различных других состояний, но большинство этих применений не имеет научного подтверждения.

Продукты с высоким содержанием кофеина или в чистом виде представляют риск для здоровья. Люди могут случайно принять слишком большую дозу. В Соединенных Штатах продажа таких продуктов оптом потребителям запрещена. Национальная ассоциация студенческого спорта (NCAA) разрешила потребление кофеина в пределах нормы. Концентрации в моче выше 15 мкг/мл не допускаются. (Источник: Web MD)

Различный набор генов, отвечающих за кофеин

Существует несколько примеров схожих явлений, эволюционировавших на Земле двумя совершенно разными способами. Птицовая интеллигенция развивалась независимо от млекопитающих, хотя обе могут достигать схожих результатов. Аналогично, кофеин, по-видимому, эволюционировал дважды на планете: один раз в чае и один раз в кофе. Публикация генома кофе привела к этому открытию. Учёные обнаружили, что кофе использует полностью иной набор генов, чем чай, для производства того же удивительного эффекта.

Растения кофе занимают площадь 110 млрд квадратных метров или 1 трлн квадратных футов. Каждый день потребляется примерно 2 млрд чашек кофе. Считается, что кофеин эволюционировал в кофе, чтобы защищать растение от хищников и способствовать опылению. Когда листья кофе, содержащие наибольшее количество кофеина, падают на землю, они фактически помогают отравлять почву от других инвазивных видов растений. Более того, как только опылители пробуют кофеин, они склонны возвращаться за новой порцией, что, по словам Виктора Альберта, геномного учёного из Университета Буффало, «именно так это происходит и с нами».

Когда команда искала семейства генов, отличающие кофе от других растений, в первую очередь оказались те, которые синтезируют кофеин. Эти гены кодируют ферменты метилтрансферазы, которые преобразуют молекулу ксантоцина в кофеин, добавляя метильные группы в три этапа. Тем временем чай и какао производят кофеин, используя другие метилтрансферазы, отличные от тех, что команда обнаружила у робусты. Это указывает на то, что способность синтезировать кофеин возникла как минимум дважды: у предка кофейных растений и у общего предка чая и какао.

Ewen Callaway

Более глубокое изучение генома кофе может позволить исследователям лучше понять, как этот напиток борется с различными заболеваниями и адаптируется к изменению климата. Кроме того, если учёные разберутся, как в кофе образуется кофеин, станет возможным выращивание растений без кофеина вместо текущего химического метода декофеинизации, что даст гораздо более вкусную чашку безкофеинового напитка. (Источник: Futurism)

Изображение из CBS News