Coffea arabica L. Proprietà, caratteristiche e dosi consigliate

Coffea arabica L. Proprietà, caratteristiche e dosi consigliate

Indice

Descrizione della pianta: habitat, cenni di botanica e preparazione

Il caffè è un prodotto di origine naturale derivato dai semi di Coffea arabica L., una pianta originaria del Sudan e dell’Etiopia. Coltivata inizialmente dalla popolazione araba, il suo impiego si è largamente esteso oltre il mondo islamico, fino ad essere oggi largamente diffusa in Centro e Sud America. I primi ad importare il caffè in Italia furono i veneziani, agli inizi del 1600, i quali dettero vita alle prime botteghe di caffè, promuovendo la propagazione del prodotto in tutto l’occidente.
Oltre a quell’arabica, esistono altre due specie note di caffè, meglio adattabili ai climi tropicali: la specie robusta (Coffea robusta L. Linden, sin. Coffea canephora Pierre ex Froehner) e quella liberica (Coffea liberica Hiern), anche se quest’ultima risulta ormai poco coltivata.

Il caffè oggi commercializzato deriva principalmente dalle due specie C. arabica (circa il 70%) e C. robusta, la prima più apprezzata per la qualità e aroma, mentre la seconda per un sapore più deciso e un maggior tenore di caffeina. Da ogni albero di C. arabica si ricavano circa 0,5-5 kg di caffè e solo nel 2019 ne sono state raccolte 10 milioni di tonnellate

Immagine che mostra il fiore bianco della coffea arabicaLa pianta di C. arabica è un piccolo arbusto sempreverde, alto fino a 7-8 metri, con foglie ovali-acute e fiori bianchi. Il frutto è una drupa di color rosso, contenente 2 semi chiamati anche “chicchi”, che costituiscono la droga, cioè la parte della pianta contenente i principi attivi. I semi hanno forma piatta da un lato e convessa dall’altro e presentano per tutta la loro lunghezza un’incisione caratteristica, costituita dall’ilo. La droga contiene più di 100 sostanze, principalmente glucosio (15%) e destrina, caffeina (1-3%), acido clorogenico, trigonellina (0,25%) e tannini (3-5%).

I semi vengono privati dalla polpa attraverso due vie. La prima, definita umida, è costituita da un processo di fermentazione seguito da lavaggio. La seconda via, chiamata secca, si ottiene attraverso una procedura di essiccazione con successiva decorticazione meccanica. Entrambe le procedure comportano il recupero del caffè sotto forma di grani, caratterizzati da un colore verde-giallo (chiamato anche caffè verde) e privi del tipico aroma, il quale compare solo dopo il processo di torrefazione (o tostatura).

Tale metodica sottopone i chicchi di caffè a temperature superiori ai 200°C, questo comporta la caramellizzazione degli zuccheri (che nel caffè verde sono circa il 50%) e la carbonizzazione della cellulosa, fenomeni che trasformano i chicchi nel famoso prodotto aromatico che tutti conosciamo. L’aroma è attribuito al caffeolo, un olio costituito per il 50% da furfurolo. Questa procedura riduce il contenuto di acido clorogenico, e in parte di caffeina, la quale è contenuta inizialmente in un intervallo tra lo 0,6 e il 3% (a seconda delle varietà), ma il caffè rimane una delle risorse alimentari più ricche di acidi fenolici.

Caffeina

La caffeina è la molecola più nota del caffè, impiegata principalmente come stimolante del sistema nervoso centrale. Attraverso la sua azione a livello corticale è in grado di stimolare lo stato di veglia e di diminuire la sensazione di fatica. Tra le sue azioni troviamo un’azione diuretica e diversi effetti a livello cardiovascolare come: possibilità di provocare tachicardia, vasodilatazione periferica e aumento del debito cardiaco. La pressione sanguigna potrebbe aumentare in seguito al consumo di caffeina, per questo motivo deve essere accuratamente considerata in individui con pressione alta.

Una recente revisione sistematica insieme ad altre meta-analisi hanno stabilito che la caffeina (o il consumo di caffè) non sono associati all’insorgenza di nuovi casi di fibrillazione atriale. Tuttavia, sono necessari studi con campioni di pazienti numerosi per trarre conclusioni più certe.

La caffeina, a un dosaggio compreso tra 3 e 9 mg/kg di peso corporeo, può aumentare la forza muscolare, specialmente negli esercizi di resistenza. Il meccanismo non è ancora chiarito, ma potrebbe essere dovuto ad una somma di effetti come: riduzione della percezione del dolore, riduzione della percezione di sforzo e a modificazioni a livello cardiovascolare. A dosaggi superiori a 9 mg/kg si possono manifestare effetti collaterali, il più frequente è l’insonnia.

Una tazzina di caffè espresso ha un contenuto di caffeina di circa 25-100 mg. Per confronto, una tazza di contiene 40-75 mg ed una lattina di cola (330 ml) ha un quantitativo di caffeina di 40-60 mg.

Acido clorogenico nel caffè

Con il termine acido clorogenico si fa riferimento a una serie di molecole derivanti dall’esterificazione dell’acido caffeico con l’acido chinico, accomunate dalla capacità di generare colorazione verde in seguito ad ossidazione. Sono state attribuite diverse proprietà all’acido clorogenico, tra cui effetti antidiabetici, antinfiammatori e antiproliferativi. Molti di questi effetti sembrano essere dovuti alle sue capacità antiossidanti.

Oltre a questo, è stato scoperto che l’acido clorogenico è in grado di inibire l’attività dell’enzima α-glucosidasi, causando regolazioni nel metabolismo degli zuccheri e dei lipidi. Quest’attività lo ha correlato a diversi effetti in ambito diabete, cardiovascolare, obesità e steatosi epatica.
Le evidenze scientifiche sono ancora preliminari, mancano inoltre evidenze sui rischi per il consumo a medio e lungo termine. Tuttavia, i suoi effetti potrebbero in parte giustificare alcuni degli effetti descritti in seguito per il consumo di caffè. 

Immagine che mostra una persona che tiene tra le mani un mucchio di chicchi di caffè tostati

Impieghi fitoterapici della coffea arabica

La Farmacopea Ufficiale Francese XI ed. include la monografia del caffè verde con l’indicazione d’uso come prodotto dimagrante, grazie all’alto tenore di acido clorogenico. Tra gli impieghi più tradizionali la commissione E tedesca riporta l’uso del carbone di caffè, derivante dalla macinazione dei semi tostati, per gli effetti astringenti ed adsorbenti e ne raccomanda l’uso per i fenomeni di diarrea acuta.
La dose giornaliera è di 9 g di droga secca e non vengono riportate controindicazioni.

Più recentemente, benché il caffè sia consumato primariamente per il suo gusto e per le sue proprietà stimolanti, alcuni studi indicano altri potenziali effetti benefici associati al consumo di questa bevanda, tra cui una ridotta incidenza di patologie croniche e degenerative, come patologie cardiovascolari, diabete e morbo di Parkinson. Tra i principi attivi identificati vi sono l’acido clorogenico, la caffeina, diterpeni pentaciclici (cafestolo e kahweolo), trigonellina (alcaloide piridinico) e melanoidine. 

È importante sottolineare che le evidenze scientifiche sia per gli effetti benefici che per gli effetti avversi, sono ancora limitate e meriterebbero studi più approfonditi. Mentre molti studi epidemiologici avevano associato il consumo di caffè a maggiori rischi di patologie coronariche e alcuni tipi di tumore, studi più recenti non hanno confermato quest’associazione. Una delle maggiori difficoltà di queste analisi è quella di stabilire il quantitativo di caffè consumato nei vari studi, spesso variabile o non indicato. Di seguito i principali campi di studio dove sono state trovate delle associazioni.

Attività antiossidante

Alcuni studi scientifici hanno analizzato l’effetto del consumo di caffè sull’attività antiossidante nel plasma umano. Il singolo consumo di caffè è in grado di aumentare la capacità antiossidante e l’effetto sembra essere dovuto all’aumento delle difese antiossidanti endogene (ad es. glutatione), più che da una diretta conseguenza delle molecole in esso contenute.
Il consumo giornaliero di caffè per due settimane ha aumentato le concentrazioni di glutatione nel plasma e nelle mucose del tratto colon-rettale, con un effetto simile a quanto riscontrato in un altro studio eseguito con cinque tazzine per un periodo di 7 giorni.

Diabete di tipo 2

Sulla base di meta-analisi condotte su studi epidemiologici c’è una relazione tra il consumo di caffè e un più basso rischio di insorgenza di diabete di tipo 2. Lo studio con il più alto numero di soggetti indica che il consumo di almeno 6 tazzine al giorno comporta un abbassamento del rischio di diabete del 29% e 54%, rispettivamente per donne e uomini.
È interessante sottolineare che questo effetto era osservato anche per caffè decaffeinato. Non tutti gli studi concordano sull’abbassamento dei livelli sierici di glucosio o di insulina, tuttavia le ricerche più recenti attribuiscono una riduzione del rischio intorno al 30-60%. Benché i risultati siano incoraggianti, è ancora presto per affermare che il consumo di caffè porti benefici per questa patologia.

Immagine che mostra una mano di un coltivatore in un contenitore pieno di semi di coffea arabicaPatologie cardiovascolari

In passato si riteneva che il consumo di caffè aumentasse il rischio di sviluppare patologie cardiovascolari. Ricerche più recenti hanno ridimensionato questa teoria e dimostrato che il rischio era correlato all’ingestione di cafestolo e kahweolo, molecole riscontrabili in caffè bollito o non filtrato e in grado di aumentare reversibilmente i valori di colesterolo LDL. La quantità di queste molecole è molto ridotta nel caffè filtrato o istantaneo. 

Benché uno studio condotto su uomini ipertesi indichi un raddoppio del rischio di eventi trombotici, per il consumo giornaliero di 700 mL di caffè americano, altri studi non trovano associazione o, nel caso del caffè decaffeinato, trovano un ridotto rischio di infarto. Forti consumatori di caffè (> di 600 mL al giorno) hanno un rischio tre volte maggiore di sviluppare sindrome coronarica acuta, mentre consumatori moderati (> 300 mL al giorno) hanno un rischio del 30% inferiore.
Questi effetti sono da associare alla capacità del caffè di aumentare la pressione sistolica e diastolica, ma solo in presenza di caffeina. In generale il consumo di caffè può avere sia effetti benefici che dannosi a livello cardiovascolare, per riassumere si può affermare che un consumo moderato non è considerato un rischio per la salute cardiovascolare, risultando anche benefico in soggetti sani.

Patologie tumorali

Diversi meta-analisi hanno associato il consumo di caffè ad un ridotto rischio di cancro, in particolar modo a livello endometriale ed epatico. Il consumo di tre o più tazze al giorno sembra ridurre del 50-60% la probabilità di cancro endometriale. Invece, il consumo di 1-2 tazze di caffè su base giornaliera è associata ad una minore insorgenza di cancro epatico del 50%.
Nel caso di cancro mammario o del colon non sono invece emerse associazioni positive. È importante riportare che il forte consumo di caffè (sei o più tazze) ha una forte associazione nella riduzione del rischio di sviluppare cancro al seno, in donne con mutazioni del gene BCRA. In questo contesto è la caffeina il principale agente protettivo, in quanto il caffè decaffeinato non ha riportato nessuna riduzione del rischio di tumore al seno. Queste percentuali sono basate su studi epidemiologici e, nonostante siano positive, possono essere il risultato di condizionamenti dell’analisi o di fattori confondenti, per questo motivo è necessaria molta cautela nella loro interpretazione.

Patologie neurodegenerative

Negli studi epidemiologici, è stata descritta una correlazione tra il consumo cronico di caffeina e la riduzione del rischio di sviluppare Alzheimer. Gli studi condotti su modelli animali hanno dimostrato che la caffeina è efficace nel prevenire la formazione della proteina β-amiloide e nel migliorare i deficit di memoria. Anche nel morbo di Parkinson il consumo di caffè, in particolare di caffeina, è associato ad una riduzione del rischio. Un possibile meccanismo d’azione prevede un miglioramento delle performance dei neuroni dopaminergici, grazie al blocco dei recettori dell’adenosina, ma il reale meccanismo è ancora da chiarire. 

I bevitori di caffè hanno un rischio ridotto del 31% di sviluppare la malattia di Parkinson rispetto ai non bevitori. In questo ambito sembra esserci un effetto maggiore per gli uomini rispetto alle donne, dovuto probabilmente a parametri ormonali. L’uso di estrogeni in post menopausa, in associazione con caffè, aumenta il rischio per questa patologia, probabilmente perché quest’ormone influenza il metabolismo della caffeina. Come per gli ambiti precedenti, è ancora presto per raccomandare il consumo di caffè per queste patologie neurodegenerative, ma gli studi sembrano essere promettenti.

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Rischi legati al consumo di caffè

Immagine che mostra una tazzina di caffè sui chicchi di coffea arabicaOltre ai soggetti che soffrono di ipertensione, le bevande contenenti caffeina devono essere evitate dai soggetti in trattamento con farmaci antiepilettici. La caffeina riduce l’efficacia di questi farmaci, aumentando il rischio di crisi epilettiche.

Anche i soggetti con problemi di insonnia dovrebbero evitare il consumo di caffeina. Il caffè infatti prolunga il tempo di latenza del sonno, riduce la sua lunghezza e l'efficienza. I pazienti in trattamento con adenosina per aritmie sopraventricolari devono sospendere il consumo di caffeina per evitare interazioni. Alcuni studi associano il consumo di caffè ad un maggiore rischio di sviluppare artrite reumatoide, osteoporosi e ictus.

Infine, le donne in gravidanza dovrebbero evitare grandi quantità di caffeina, perché il consumo di 6 o più tazze al giorno è associato ad un maggior rischio di aborto e di basso peso neonatale.

Per evitare l’insorgenza di effetti avversi è raccomandato un consumo giornaliero al di sotto di 400 mg per gli adulti sani, 300 mg per le donne in gravidanza, 2,5 mg/kg di peso corporeo per adolescenti e bambini. Un consumo giornaliero di 10 g è capace di indurre gravi effetti collaterali, tra cui la morte.

I casi letali sono spesso riconducibili a prodotti a base di caffeina e/o dietetici (contenenti caffeina) e sono dovuti a conseguenze cardiovascolari. Per rispettare i limiti giornalieri è importante considerare anche le altre fonti di caffeina, come tè, guaranà, matè, bevande a base di cola o bevande energetiche, cacao (e derivati come la cioccolata) ed eventuali integratori.
Inoltre, in soggetti nervosi o tachicardici l’uso concomitante di droghe stimolanti come caffè, ginseng ed eleuterococco deve essere evitato.

Conclusione

Il caffè è una delle bevande più popolari al mondo e, per questo motivo, il suo impatto sulla salute è di grande interesse. Al di là dei suoi effetti stimolanti, purtroppo, gli effetti sulla salute, sia positivi che negativi associati al suo consumo, sono ancora incerti.

Se sulla caffeina i dati sono più consolidati, la variabilità degli studi sul caffè e l’incompletezza dei dati in essi raccolti non permettono di trarre delle conclusioni generali sugli effetti benefici della bevanda, nonostante ad oggi siano stati trovati dati incoraggianti. Gli studi sulle patologie neurodegenerative sono quelli dove è stato ipotizzato un meccanismo d’azione e quindi meritano di essere approfonditi con maggiore priorità.

Bisogna sottolineare che la grande varietà di molecole presenti, variabile anche in base al metodo di lavorazione, contribuisce ad aumentare il grado di incertezza è quindi fondamentale identificare i principi attivi coinvolti e procedere a studi che caratterizzino le bevande attraverso un’analisi dettagliata del loro contenuto, da mantenere il più possibile uniforme.

 
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
  • Libro: Farmacognosia e fitoterapia: basi farmacologiche ed aspetti applicativi. 
    Autori: Mazzanti G, Dell’Agli M, Izzo A. 
    Editore: Piccin 
    Anno: 2020
  • Libro: Botanica Farmaceutica, IX Edizione. 
    Autori: Maugini E, Maleci Bini L, Mariotti Lippi M. 
    Editore: Piccin 
    Anno: 2014
  • Libro: Farmacognosia. Botanica, chimica e farmacologia delle piante medicinali.
    Autori: Capasso F, De Pasquale R, Grandolini G. 
    Editore: Springer 
    Anno: 2011

Domande e risposte

Il consumo di caffè fa male al cuore? 
Gli studi a livello cardiovascolare hanno riscontrato sia effetti protettivi che dannosi. Generalizzando si può affermare che il consumo moderato di caffè in soggetti sani porti effetti benefici, mentre l’uso in soggetti con ipertensione o in trattamento farmacologico sia potenzialmente dannoso. È sempre raccomandabile rivolgersi al proprio medico in caso di dubbi.
Bere caffè contrasta i tumori? 
Non ci sono evidenze scientifiche a supporto di tale attività. I tumori sono un insieme di malattie molto diverse ed è impossibile fare una tale generalizzazione. È stato osservato che il consumo di caffè è associato ad una bassa incidenza di tumori al fegato e all’endometrio, ma gli studi sono insufficienti per raccomandarne l’uso.
Quali sono gli effetti positivi associati al consumo di caffè? 
Gli effetti del caffè, allo stato attuale delle conoscenze, sono da ricercare nell’ambito di soggetti sani. Il caffè ha un effetto stimolante sul sistema nervoso, aumenta la veglia e sembra aumentare le performance in ambito sportivo, diminuendo la percezione del dolore e della fatica. Gli effetti in ambito patologico mancano ancora di sufficienti evidenze per essere considerati affidabili.
Per chi è sconsigliato il consumo di caffè? 
Il caffè è sconsigliato per soggetti ipertesi, con patologie cardiache o in trattamento farmacologico cardiovascolare. Inoltre, sia soggetti epilettici che individui con problemi di insonnia o nervosi dovrebbero evitare di consumare caffeina. Le donne in stato di gravidanza non devono superare il quantitativo di 300 mg al giorno di caffeina (non più di due caffè espresso) per evitare problemi al nascituro.
In collaborazione con
Enrico Sangiovanni

Enrico Sangiovanni

Il Dott. Enrico Sangiovanni, lavora come Assegnista di Ricerca presso il Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, Facoltà di Scienze del Farmaco, dell’Università degli Studi di Milano. Ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Farmacologiche presso l’Università degli Studi di Milano. Attualmente è docente a contratto del modulo di Biologia vegetale per il corso di Laurea a ciclo unico in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche dell’Università degli Studi di Milano. Ha collaborato ad attività di ricerca commissionate da Enti Istituzionali italiani ed è autore e co-autore di testi scientifici e di testi divulgativi a contenuto scientifico e di presentazioni a congressi scientifici italiani e stranieri.
Data di pubblicazione: 29 agosto 2020
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