her er bare noen få planter forbrukes av menneskeheten som en «stimulerende drikke». I dette innlegget er fokus på planter som inneholder koffein og teobromin. Koffein er et alkaloid som finnes i over 60 arter av karplanter, og som vi vet, er en viktig ingrediens i kaffe, te og andre drikker.
kaffedrikken er avledet fra stekt eller bakt frø av to arter av kaffeplanten (Coffea arabica og c. canephora) Av Familien Rubiaceae. Te er avledet fra bladene av teplanten (Camellia sinensis) Av familien Theaceae, og sjokolade er avledet fra frø av en pod som springer direkte fra stammen av kakaotreet (Theobroma cacao) Av Sterculiaceae. Alle tre er woody busker eller små trær kommersielt plantet I Den Nye Og Gamle Verden Tropene Og sub-tropene og alle stammer fra ville skogplanter. Arter Av Coffea er innfødt Til Tropisk Afrika, inkludert Fjellskogen I Etiopia, Camellia sinensis til sørøst-Asia og kakao til tropisk Amerika. Legg merke til at den kjente camellia vokst for sine vakre blomster, er nært knyttet til te, men av en annen art Av Camellia, c. japonica.senteret for biologisk mangfold av kaffe er primært sentrert i Høylandet I Etiopia, hvor avskoging reduserer mangfoldet av gener. I Dag dyrkes mest kaffe i Brasil, Columbia, Vietnam og Indonesia, men over en million Etiopiske bønder dyrker også kaffe. Dyrkere overalt stole på bare noen få kultivarer for sine plantasjer risikere tap av gener viktig i å gi motstand mot parasitter, sykdommer og klimaendringer. Nå som et utkast genom for kaffe er oppnådd (Zamir 2014), er det mer sannsynlig å utvikle metoder for å forbedre cultivar genetisk mangfold.Kaffe, te og sjokolade inneholder, blant mange andre kjemikalier, alkaloider, som er avgjørende for smaken av de resulterende drikkene. Alkaloider er bitter, nitrogenholdige forbindelser som finnes nesten helt i karplanter. Det er tusenvis av alkaloider, mange(mest?) giftig for insekter, og mange viser også fytotoksiske og anti-soppegenskaper. Mange av disse er også giftige for mennesker. (for mer om alkaloider se artikkelen med tittelen «Hold Pastinakk» Under Planter andre steder på dette nettstedet).Koffein (1,3,7-trimethylxanthine) Er kanskje den mest kjente alkaloid i kraft av sin tilknytning til kaffe og te. I en sekvens av biokjemiske trinn konverterer enzymer i kaffeplanter en forløperforbindelse kalt xanthosin til koffein. Koffeininnholdet i kaffe bestemmes ved blanding Av bønner Av c. arabica, som inneholder relativt lite koffein, med C. canephora (Robusto), som inneholder relativt mer koffein.
som en kort side, merk at xanthosin er avledet fra den nært beslektede forbindelsen, xanthin, og at xanthin kan finnes i meteoritter. Meteoritter kommer selvfølgelig fra verdensrommet, og mange har kollidert Med Jorden. I 2011 viste analyse av en meteoritt som landet I Antarktis at karbonholdig materiale som xantin som ble funnet i meteoritten måtte ha blitt syntetisert i verdensrommet i stedet for bare å være en forurensning med opprinnelse på Jorden!
en annen alkaloid universelt til stede i kaffe er trigonellin som forekommer ved bare marginalt lavere konsentrasjoner enn koffein, men det er mye mindre stabil og nedbrytes ved steking temperaturer. Imidlertid er en av dens nedbrytningsprodukter en gruppe forbindelser som kalles pyridiner, som er viktige bidragsytere til den karakteristiske smaken og aromaen av brygget kaffe. (coffeechemistry.com). En annen viktig kategori av forbindelser i kaffe er oljer som det er hundrevis (f. eks. lipider og triglyserider) og som også er de viktigste bidragsyterne til kaffens smak og aroma.
Te får sin smak fra koffein, polyfenoler og essensielle oljer, hvor proporsjonene varierer med bladalder og metode for behandling av plukket blader. Koffeininnholdet i teblader kan være opptil tre ganger Så Mye Som C. arabica-bønner.En av de mellomliggende trinnene som er involvert i omdannelsen av xanthosin til koffein, produserer teobromin, hovedalkaloidet i sjokolade. Teobromin er i sin tur forløperen til koffein. Lignende biokjemiske trinn gir koffein i både kakao-treet og i te, men forskjellige antecedente gener og enzymer er involvert. Det må være noe gunstig (adaptiv) å lagre koffein i vev, eller det ville ikke vært valgt for i ikke-relaterte planter. En hypotese er basert på observasjonen at koffein i senescingCoffea blader hemmer spiring av frø av andre arter. Dermed får koffeinholdige planter en fordel i konkurransen om næringsstoffer, lys og vann. En annen tilpasning gjelder pollinering. Koffein i kaffeplanten er ikke begrenset til frø, men finnes i hele planten, selv i nektar utskilt av kaffeplantens blomster. Det viser seg at bier ligner mennesker ved at de «reagerer positivt» på koffein i nektar, søker det og velger blomster med koffein over blomster som mangler det. For andre dyrearter er koffein imidlertid et giftstoff som kan forårsake sterilisering. Den intense bitterheten av koffein og dens høye konsentrasjon er sannsynligvis tilstrekkelig til å avskrekke insekter som søker å konsumere det kjøttfulle vevet som omslutter kaffefrøet i frukten.
Sjokolade er laget av gjæret kakao frø Av Theobroma cacao som er stekt og malt og ofte smaksatt med vanilje, sukker og noen ganger fett. Foruten t. kakao inneholder slekten Theobroma 30 til 50 tropiske Amerikanske trearter som ikke produserer sjokolade. Selv Om Theobroma kakao er hjemmehørende I Sør-Amerika, kommer nesten halvparten av verdens kommersielle kakaoforsyning fra et lite område i vest-Afrika, innen 300 km fra Kysten I Ghana og Elfenbenskysten. I disse områdene, basert på noen klimamodeller, kan en gjennomsnittlig temperaturstigning på 2.3 C oppstå innen 2050. Denne oppvarmingen vil påvirke vekst-og respirasjonshastighetene Til Theobroma-trær negativt, og effekter kan først vises så tidlig som i år 2030 (Inter. Senter For Trop Agric). Imidlertid kan andre områder som for tiden ikke er egnet for kommersiell sjokoladeproduksjon, som følge av den forventede oppvarmingen, bli egnet for sjokoladeprodusenter. Nettoeffekten av disse skiftene i kakao voksende områder i de kommende tiårene er uklart.
Cola acuminata pod og frø.Teobromin og koffein er nært beslektet og forekommer i mange plantearter i tillegg til kakao, inkludert, ved relativt lave konsentrasjoner, medlemmer av sitrusfamilien (Rutaceae). Teobromin er mindre vanedannende, men er en sterkere hjerte stimulerende og vasodilator enn koffein. Teobromininnholdet i sjokolade er lavt nok til at toksiske effekter vanligvis ikke er en bekymring for mennesker, men det er svært giftig for hunder og katter. Kakaobønner inneholder koffein i konsentrasjoner som varierer fra 0,1 til 0,7% , mens fett (kakaosmør) utgjør en overvekt av frøet. Det er 30-40 frø («bønner») i en pod. Bøssene er harde og fibrøse og gir litt beskyttelse mot dyrelivet, men pods kan åpnes av gnagere og aper som er tiltrukket av den søte massen som omgir frøene. Komme forbi pod krever fortsatt at marauder motstå snerpende tanniner rikelig i pods og, selvfølgelig, de bitre alkaloider.Koffein Er også en ingrediens i skogtrær i tropisk Vest-Afrika som tilhører slekten Cola Av Sterculiaceae og kjent som kola mutter trær. Mutteren er kilden til koffein som brukes av mennesker som stimulerende og brus og som behandling for astma. Kolanøtter inneholder ca 2-3, 5% koffein og 1, 0-2, 5% teobromin og tygges fortsatt i Dag av Mange Mennesker I Vest-Afrika, antagelig for å nyte koffeinstimuleringen. Colagenus består av ca 125 treslag hvorav to tjener som kilde til kola mutter-C. acuminata og c. nitida.
Cola acuminata løvverk, pods og frø.enda en annen koffeinholdig plante er mate ‘ (yerba mate) som forbrukes mye i Latin-Amerika, spesielt I Uruguay og Argentina, og i mindre grad I Spania og Portugal. Mate inneholder mindre enn 1 vektprosent koffein. For å forberede, blader Av Ilex paraguariensis (Ilex er slekten som hollies I Nord-Amerika og Europa tilhører, se nedenfor) er malt til et pulver og gjennomsyret av varmt vann. Interessant, i likhet med te og mange andre planter, mate inneholder polyfenol antioksidanter (f. eks klorogensyre syre) som er anerkjent som å ha anti-kreft egenskaper. Imidlertid kan drikke kompis ved svært høye temperaturer øke risikoen for esophageal kreft, som kan imbibing av veldig varm te. Ellers mate er for tiden ikke klassifisert som kreftfremkallende og antas å gi noen kardiovaskulære fordeler til forbrukerne.
Pakke med yerba mate teblader som er tilgjengelig i USA
Guarana’ (Paullinia cupana) Av Sapindaceae er en robust tropisk liana som gir en urtete laget av sine frø som har blitt malt til et pulver. Guarana ‘ frø er høye (3,6-5,8%, eller 2-4% avhengig av kilde) i koffein sammenlignet med kaffe (ca 2%). Anlegget, innfødt Til Amazonasbassenget, inneholder også mindre mengder teobromin (200-400ppm). Som de andre koffeinholdige plantene, er dets frukt og frø kjent for å avvise plantelevende dyr.
Løvverk og reproduktive strukturer Av Paullinia cupana.Guarana ‘ te er viktig i ritualer av innfødte i Sør-Amerika og ble allerede transportert av 16. århundre oppdagelsesreisende Til Europa hvor det snart ble konsumert som en drikk. Foreløpig er guarana’ fremmet som et kosttilskudd som antagelig øker fysisk aktivitet. Andre arter i slekten er også av interesse. P. yoco, barken og stammen som inneholder koffein, brukes av innfødte i Columbia og Ecuador i urtemedisiner og til å tilberede en drikkevare. To nært beslektede arter er svært giftige-P. cururu I Mellom-Amerika Og Antillene og Sør-Amerika som produserer en svært giftig saft som brukes som en pil gift Av søramerikanske urfolk, Og P. pinnata I Sør-Amerika og Afrika, stilkene som brukes til å forgifte fisk i bassenger og røtter og blader som brukes i tradisjonelle medisiner.Huito Eller Jagua, (Genipa americana Av Rubiaceae), et utbredt lite tre I Karibia og Latin-Amerika, inneholder «svært høye mengder koffein i frøene sine (botanical-online.com)» men det er hovedsakelig frukten som forbrukes. Frukten av denne arten brukes i drikkevarer og i ulike dessertretter, i huddekorasjon og for visse plager. Noen nivåer av koffein er sannsynligvis tilstede i frukten, men dette er ubekreftet.Plantefamilien Aquifoliaceae omfatter ca 400 arter, nesten alle i slekten Ilex (kristtorn). Foruten yerba mate (over), har andre arter i slekten tjent som tesubstitutter. Kanskje den mest brukte I Nord-Amerika Var Ilex vomitoria, yaupon eller cassina, en innfødt busk i det sørlige Usa, spesielt vanlig på sandbunn. Bladene av cassina har, ifølge Fernald et al. (1958), en » merkbar mengde koffein, og dermed gjengivelse…..dem mildt stimulerende». Riktig forberedelse innebærer ovn-tørking av blader etterfulgt av fresing og bløtlegging. Blader av i. cassine, en annen holly i det sørøstlige Usa, inneholder også koffein og angivelig gjør en god te. Andre medlemmer av slekten, hvorav noen mangler koffein, er også mulige kilder til en velsmakende te.
Fernald, M. L., A. C. Kinsey & R. C. Rollins 1958. Spiselige Ville Planter I Øst-Nord-Amerika. Harper & Bros New York.
Zamir, D. 2014. En wake-up call med kaffe. Vitenskap 345: 1124-1125.
Mer informasjon: Drikke Planter, Stimulerende II
