MARINA ZHANG & HEALTH 1+1
Kopi, minuman pagi yang populer untuk memulai hari, sering dikonsumsi untuk kewaspadaan. Namun beberapa peneliti percaya minum kopi dalam jangka panjang juga bisa mengubah otak.
Untuk beberapa waktu, penelitian pada hewan dan manusia telah menyarankan bahwa konsumsi kafein dalam jangka panjang meningkatkan pembelajaran dan kecerdasan dengan menyelaraskan neuron untuk aktivitas saraf yang efisien dan meningkatkan jumlah keadaan yang dapat dimiliki otak.
Lebah yang mengonsumsi kafein dapat mengingat aroma bunga yang dipelajari sebelumnya.
Orang yang mengonsumsi kafein langsung setelah belajar mendapat nilai lebih tinggi dalam tugas pemilahan.
Kemungkinan hubungan kafein dengan pembelajaran dan kognisi juga menjadi alasan mengapa peminum kopi berulang kali terbukti memiliki risiko lebih rendah untuk mengembangkan penurunan kognitif dan penyakit neurodegeneratif termasuk penyakit Alzheimer dan Parkinson.
Apa sebenarnya yang dilakukan kafein pada otak untuk meningkatkan pembelajaran dan mengurangi penurunan kognitif dan apa efek jangka panjangnya?
Studi pada hewan dapat memberi kita jawaban.
Kopi Mengaktifkan Gen Pembelajaran Ketika Mematikan Gen Metabolisme
Beberapa penelitian menunjukkan kafein dapat meningkatkan pembentukan memori jangka panjang dengan meningkatkan dan menyempurnakan proses pembelajaran di otak.
Peneliti Prancis bereksperimen dengan efek kafein pada pembelajaran dengan membuat tikus terbiasa dengan lingkungan belajar menavigasi melalui labirin air.
Satu kelompok tikus ini minum air biasa, sementara kelompok lain minum air yang dicampur dengan kafein pada konsentrasi yang setara dengan asupan moderat pada manusia.
Setelah memeriksa otak tikus yang menavigasi labirin, peneliti menemukan kedua kelompok tikus mengaktifkan gen pembelajaran dan mematikan gen yang tidak terlibat dalam pembelajaran, termasuk gen yang mengambil bagian dalam metabolisme lemak.
Namun, tikus yang mengonsumsi kafein setiap hari belajar menavigasi beberapa tempat lebih cepat dan mengatur lebih banyak gen secara signifikan daripada tikus yang hanya minum air. Tikus peminum kafein mengatur gen lima kali lebih banyak daripada kelompok lain yang hanya mengatur 209 gen.
Efek ini bertahan selama lebih dari dua minggu, menunjukkan perubahan jangka panjang di otak.
Selanjutnya, kelompok kafein mengaktifkan lebih banyak gen yang dapat meningkatkan pembelajaran dan konektivitas antar neuron dan mematikan lebih banyak gen yang terkait dengan metabolisme lemak dan amida dibandingkan dengan tikus yang minum air putih.
Penelitian ilmiah berbicara tentang efek alam dan pengasuhan. Dalam genetika, “alam” adalah DNA yang Anda warisi dari orang tua Anda, dan “pengasuhan” adalah faktor lingkungan yang dapat mengontrol bagaimana gen Anda diekspresikan.
Gen dapat dinyalakan atau dimatikan melalui molekul yang disebut pengubah epigenetik yang menempel pada DNA dan dapat dikendalikan oleh faktor lingkungan seperti pola makan, perilaku, dan suasana hati, dan lain-lain.
Pengubah epigenetik termasuk gugus metil yang mematikan gen dan gugus asetil yang biasanya menghidupkan gen.
Jika sebuah gen dimatikan, DNA akan terbungkus rapat dan informasi yang dikodekannya akan menjadi sangat sulit untuk diakses atau dibaca. Namun, gen yang diaktifkan tetap longgar, memungkinkan pembacaan informasinya dengan mudah yang kemudian akan diterjemahkan ke dalam proses metabolisme seluler.
Oleh karena itu, tergantung pada perilaku dan pola makan individu, gen yang berbeda memungkinkan proses yang berbeda akan diaktifkan.
Dalam kasus tikus yang mempelajari sesuatu yang baru, mereka yang minum air yang mengandung kafein memiliki proses epigenetik yang ditingkatkan dalam pembelajaran dan gen konektivitas mereka daripada tikus yang hanya minum air, menunjukkan pengalaman belajar yang lebih baik.
Para peneliti bereksperimen lebih lanjut untuk melihat apakah kafein memiliki efek yang sama pada tikus yang tidak berada dalam lingkungan belajar.
Anehnya, kafein memiliki efek sebaliknya pada tikus yang tidak banyak bergerak.
Tikus yang tidak banyak bergerak dipaksa untuk belajar dan menavigasi labirin air menekan gen pembelajaran dan mengaktifkan metabolisme, menunjukkan penguatan dari apa yang biasa mereka lakukan, yang tidak ada olahraga dan tidak ada pembelajaran.
Namun, peningkatan ini meningkat pada gen tikus yang tidak banyak bergerak yang minum
kafein, dengan penekanan yang lebih besar pada proses belajar dan seterusnya.
Para peneliti menyimpulkan bahwa kafein mungkin menawarkan “pengkodean peristiwa terkait pengalaman”yang lebih baik.
Bagi mereka yang belajar bersifat intrinsik, kafein mempercepat proses belajar, tetapi bagi mereka yang memiliki gaya hidup tidak banyak bergerak, kafein memperkuat gen ke arah yang berlawanan.
Temuan ini membuka kemungkinan bahwa kafein dapat digunakan untuk meningkatkan proses lain seperti pengkodean proses yang lebih efisien dalam berolahraga.
Kafein, Pembelajaran dan Penyakit Otak
Pengetahuan dan kafein keduanya merupakan faktor pelindung utama terhadap penyakit penurunan kognitif seperti penyakit Alzheimer dan demensia.
Pemahaman umum adalah bahwa mereka yang tahu lebih banyak dan memiliki kemampuan kognitif lebih berkembang lebih lambat dalam penyakit penurunan kognitif.
Namun, penelitian telah menunjukkan kafein mungkin memainkan peran yang lebih intrinsik dalam mencegah penyakit neurodegeneratif dan penurunan kognitif. Asupan kafein dalam jumlah sedang melindungi orang dari gangguan neuro- degeneratif termasuk penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson.
Untuk manfaat kesehatan yang maksimal, asupan harian umumnya dibatasi 400 mg kafein sehari—setara dengan 3 hingga 4 cangkir kopi.
Beberapa penelitian menunjukkan minum hingga 400 mg, mengurangi risiko jangka panjang hingga 60 persen pada penyakit Alzheimer dan Parkinson jika dibandingkan dengan konsumen rendah atau non-kafein.
Penyakit Alzheimer dan Kafein
Alzheimer adalah penyakit neurodegeneratif progresif dan ireversibel yang menyebabkan penurunan kognitif, perilaku, dan memori.
Pada stadium lanjut, pasien secara bertahap akan kehilangan kontrol motorik involunter dan volunter.
Gejala-gejala ini dapat dijelaskan oleh area otak yang paling terpengaruh oleh Alzheimer yang meliputi hippocampus, struktur kuda laut jauh di dalam otak, dan neokorteks, lapisan luar otak.
Hippocampus membentuk dan menyimpan memori jangka panjang, sedangkan neokorteks bertanggung jawab atas gerakan sukarela, keputusan, emosi, dan persepsi.
Pada Alzheimer, di hipokampus dan neokorteks, pasien umumnya akan mengembangkan deposit plak yang terdiri dari plak protein amiloid-beta di luar sel, akumulasi kusut serat protein tau di dalam neuron, dan hilangnya neuron.
Namun, penelitian pada hewan menunjukkan kafein mengurangi plak amiloid- beta yang khas pada penyakit Alzheimer.
Pada tikus, kafein dapat mengurangi plak hingga 60 dan 50 persen di hipokampus dan neokorteks.
Kehilangan protein yang disebut protein kinase A (PKA) juga sering menjadi faktor penyebab penyakit Alzheimer dan penyakit neurodegeneratif lainnya.
Tingkat normal PKA melindungi terhadap Alzheimer karena protein mengurangi pembentukan plak dengan mencegah akumulasi protein pembentuk plak.
Pada tikus dengan plak seperti Alzheimer, kafein dapat meningkatkan kadar PKA kembali normal dan mengurangi plak di otak.
Sebagai antioksidan, kafein juga mengurangi stres oksidatif dengan menetralkan aksi spesies oksigen reaktif, yang sering disebabkan oleh pemecahan lemak atau proses seluler lainnya.
Spesies oksigen reaktif dapat melukai neuron dan menyebabkan kematian sel tetapi netralisasi mereka karena aksi kafein mengurangi dan mencegah hilangnya neuron.
Penyakit Parkinson
Parkinson adalah penyakit neurodegeneratif lain yang dapat dihindari oleh kafein. Dopamin adalah neurotransmitter yang bertindak sebagai saklar untuk mengaktifkan neuron.
Namun, pada Parkinson, neuron peng- hasil dopamin di substansia nigra dan striatum, dua struktur penting dalam kontrol gerakan, dihancurkan secara perlahan.
Pasien Parkinson sering menunjukkan bradikinesia (gerakan lambat), kekakuan, dan ketidakstabilan postural.
Namun, kafein mungkin dapat mengurangi kerusakan dan kematian neuron penghasil dopamin karena dapat menghambat reseptor adenosin, beberapa di antaranya bertanggung jawab untuk menginduksi peradangan dan cedera sel otak yang dapat merusak neuron penghasil dopamin.
Teh atau kopi?
Meskipun kopi adalah minuman yang paling umum dan disukai untuk konsumsi kafein, namun itu bukan satu-satunya sumber alami bahan kimia yang menarik ini.
Tergantung pada metode penyeduhan dan jenis kopi yang digunakan, kandungan kafein dapat bervariasi.
Espresso memiliki kafein paling pekat dengan 0,6 hingga 3,3 mg per milimeter. Kopi yang direbus atau disaring memiliki konsentrasi kafein 0,7 hingga 1,1 mg/ml, dan kopi instan umumnya memiliki konsentrasi 0,2 hingga 0,6 mg/ml.
Kopi arabika adalah yang paling banyak dikonsumsi tetapi Robusta memiliki kandungan kafein hampir dua kali lebih tinggi. Selain kafein, kopi juga kaya akan antioksidan seperti asam hidroksisinamat (70 hingga 350 mg) dan polifenol (35 mg), yang keduanya mencegah perkembangan penyakit yang disebabkan oleh peradangan kronis, termasuk kanker dan diabetes.
Minuman ini juga mengandung porsi kecil mineral termasuk potasium, magnesium, dan fosfor.
Terlepas dari semua efek positifnya, kopi harus dikonsumsi hanya dalam jumlah sedang dengan tidak lebih dari 4 cangkir sehari — 400 mg kafein — dengan batas 200 mg (dua shots) per minuman. Kafein mungkin juga tidak cocok untuk semua orang karena mereka yang sensitif terhadapnya mungkin mengalami palpitasi, tekanan darah tinggi, dan kegelisahan.
Jika Anda sensitif terhadap kafein atau kpi bukanlah hal yang Anda sukai, teh adalah alternatif yang layak untuk minuman sehat dengan kandungan kafein yang lebih rendah.
Teh kering mengandung kandungan kafein tertinggi; 3,5 persen daun teh mengandung kafein, dibandingkan dengan 1,1 hingga 2,2 persen dalam biji kopi.
Namun, karena lebih banyak biji kopi yang digunakan per porsi, satu porsi teh jarang mengandung lebih dari 100 mg kafein.
Mempersingkat waktu menyeduh dan menurunkan suhu menyeduh teh akan mengurangi jumlah kafein. Semakin panas teh dan semakin lama diseduh, semakin besar kandungan kafeinnya.
Untuk mendapatkan kafein maksimal dari satu porsi teh, cobalah menyeduh teh hitam pada suhu hingga 100 Celcius selama lebih dari 3 menit untuk mendapatkan maksimal 90 mg kafein dalam satu minuman.
Menyeduh teh hitam selama 3 menit umumnya akan mengurangi separuh isi- nya menjadi 47 mg.
Teh matcha, bentuk bubuk dari teh hijau kering, juga merupakan teh berkafein tinggi yang menyediakan 35 mg kafein per setengah sendok teh (1 g) porsi.
Teh hijau dan teh putih lebih lemah dari matcha dan teh hitam, serta memiliki rasa yang lebih halus dibandingkan dengan bau tajam yang khas pada teh hitam.
Minuman ini umumnya diseduh pada suhu yang lebih rendah hingga 82 Celcius yang menghasilkan 20 hingga 45 mg kafein per porsi untuk matcha dan 6 hingga 60 mg untuk teh hijau.
Teh herbal seperti chamomile, lavender, dan melati tidak mengandung kafein, meskipun beberapa minuman melaporkan kandungan kafein yang dapat diabaikan.
Seperti kopi, teh juga merupakan sumber yang kaya akan antioksidan. Daun teh kaya akan polifenol, yang menjaga kesehatan usus dan memiliki khasiat antipenuaan. Mineral seperti potasium, kalsium, dan magnesium juga ada dalam porsi kecil teh. (yud)