a Naturezas Half Acre

columbian_farmersAqui estão apenas algumas plantas consumidas pelo homem como um “estimulante da bebida”. Neste post, o foco é nas plantas que contêm cafeína e teobromina. A cafeína é um alcalóide encontrado em mais de 60 espécies de plantas vasculares, e como sabemos, é um ingrediente importante de café, chá e outras bebidas.

fórmula Química para a cafeína, um alcalóide.a bebida do café é derivada das sementes torradas ou cozidas de duas espécies da planta do café (Coffea arabica e C. canephora) da família Rubiaceae. O chá é derivado das folhas da planta do chá (Camellia sinensis) da família Theaceae, e o chocolate é derivado de sementes de um vagem que brota diretamente do tronco da árvore do cacau (Theobroma cacao) das Sterculiaceae. Todos os três são arbustos lenhosos ou pequenas árvores plantadas comercialmente nos trópicos e sub-trópicos do novo e velho mundo e todos são descendentes de plantas florestais selvagens. As espécies de Coffea são nativas da África Tropical, incluindo as florestas montanhosas da Etiópia, Camellia sinensis ao sudeste Da Ásia e cacao à América tropical. Note que a familiar camellia cultivada por suas lindas flores, está intimamente relacionada ao chá, mas de uma espécie diferente de Camellia, C. japonica.o centro da diversidade biológica do café é primariamente centrado nas terras altas da Etiópia, onde a desflorestação está reduzindo a diversidade genética. Hoje a maior parte do café é cultivada no Brasil, Colômbia, Vietnã e Indonésia, mas mais de um milhão de agricultores Etíopes também cultivam café. Os cultivadores em todos os lugares dependem apenas de algumas cultivares para suas plantações, arriscando a perda de genes importantes para conferir resistência a parasitas, doenças e mudanças climáticas. Agora que um rascunho de genoma para Café foi alcançado (Zamir 2014), o desenvolvimento de métodos para melhorar a diversidade genética cultivar é mais provável de ser realizado.café, chá e chocolate contêm, entre muitos outros produtos químicos, alcaloides, que são essenciais para o sabor das bebidas resultantes. Os alcaloides são compostos amargos, contendo nitrogênio, encontrados quase inteiramente em plantas vasculares. Há milhares de alcaloides, muitos (a maioria?) tóxico para os insetos, e muitos também exibindo propriedades fitotóxicas e anti-fúngicas. Muitos deles também são tóxicos para os humanos. (para mais informações sobre alcalóides, ver o artigo intitulado

cafeína (1,3,7-trimetilxantina) é talvez o alcalóide mais conhecido por sua associação com café e chá. Em uma sequência de etapas bioquímicas, enzimas em plantas de café convertem um composto precursor chamado xantosina em cafeína. O teor de cafeína do café é determinado pela mistura de grãos de C. arabica, que contêm relativamente pouca cafeína, com o de C. canephora (robusta), que contém relativamente mais cafeína.

como um breve aparte, note que a xantosina é derivada do composto intimamente relacionado, xantina, e que xantina pode ser encontrada em meteoritos. Meteoritos, claro, originam-se no espaço exterior e muitos colidiram com a Terra. Em 2011, a análise de um meteorito que aterrou na Antártida demonstrou que o material carbonáceo como a xantina que foi encontrada no meteorito tinha de ter sido sintetizado no espaço exterior ao invés de ser apenas um contaminante originário da Terra!

um segundo alcalóide universalmente presente no café é trigonelina que ocorre em concentrações apenas marginalmente mais baixas do que a cafeína, mas é muito menos estável e degrada a temperaturas de torrefação. No entanto, um de seus produtos de decomposição é um grupo de compostos chamados piridinas, que são os principais contribuintes para o sabor distintivo e aroma de café fabricado. (coffeechemistry.com). outra grande categoria de compostos no café são óleos dos quais existem centenas (ex., lípidos e triglicéridos) e que também são os principais contribuintes para o sabor e aroma do café.o chá deriva seu sabor da cafeína, polifenóis e óleos essenciais, cujas proporções variam com a idade das folhas e o método de processamento das folhas colhidas. O teor de cafeína das folhas de chá pode ser até três vezes maior que o de feijão C. arabica.uma das etapas intermediárias envolvidas na conversão da xantosina em cafeína produz a teobromina, o principal alcalóide do chocolate. A teobromina, por sua vez, é o precursor da cafeína. Passos bioquímicos semelhantes produzem cafeína tanto na árvore do cacau e no chá, mas diferentes genes e enzimas pré-sedentários estão envolvidos. Deve haver algo benéfico (adaptativo) para armazenar cafeína nos tecidos ou não teria sido selecionado para em plantas não relacionadas. Uma hipótese é baseada na observação de que a cafeína nas folhas de senescingCoffea inibe a germinação de sementes de outras espécies. Assim, as plantas que contêm cafeína ganham uma vantagem na competição por nutrientes, luz e água. Outra adaptação diz respeito à polinização. A cafeína na planta do café não se restringe às sementes, mas é encontrada em toda a planta, mesmo no néctar secretado pelas flores da planta do café. Acontece que as abelhas se assemelham aos humanos na medida em que eles “respondem positivamente” à cafeína no néctar, procurando-o e escolhendo flores com cafeína em vez de flores que lhe faltam. Para outras espécies animais, no entanto, a cafeína é uma toxina capaz de causar esterilização. A amargura intensa da cafeína e a sua elevada concentração são provavelmente suficientes para dissuadir os insectos que procuram consumir o tecido carnudo que envolve a semente de café dentro do fruto.o Chocolate é preparado a partir de sementes fermentadas de cacau Teobroma, que são torradas e moídas e muitas vezes aromatizadas com baunilha, açúcar e por vezes gordura. Além de T. cacao, o gênero Theobroma inclui 30 a 50 espécies de árvores tropicais americanas que não produzem chocolate. Embora o cacau Teobroma seja nativo da América do Sul, quase metade da oferta comercial mundial de cacau provém de uma pequena área na África Ocidental, a 300 km da Costa do Gana e da Costa do Marfim. Nestas áreas, com base em alguns modelos climáticos, poderá ocorrer um aumento médio da temperatura de 2,3 C até 2050. Este aquecimento afectaria negativamente as taxas de crescimento e respiração das árvores de Teobroma e os efeitos poderiam surgir logo no ano de 2030 (Inter. Center for Trop Agric). No entanto, outras áreas actualmente inadequadas para a produção comercial de chocolate poderiam, em resposta ao aquecimento projectado, tornar-se adequadas para os produtores de chocolate. O efeito líquido destas mudanças nas áreas de cultivo de cacau nas próximas décadas não é claro.

Cacao pod and seeds

Cola acuminata pod and seeds.a teobromina e a cafeína estão intimamente relacionadas e co-ocorrem em muitas espécies de plantas além do cacau, incluindo, em concentrações relativamente baixas, membros da família dos citrinos (Rutaceae). A teobromina é menos viciante, mas é um estimulante cardíaco mais forte e vasodilatador do que a cafeína. O teor de teobromina do chocolate é baixo o suficiente que normalmente, efeitos tóxicos não são uma preocupação para os seres humanos, mas é altamente tóxico para cães e gatos. Os grãos de cacau contêm cafeína em concentrações que variam entre 0,1% e 0,7%, enquanto as gorduras (manteiga de cacau) contêm mais de ½ em Peso das sementes. Há 30-40 sementes (“feijão”) em um pod. As vagens são duras e fibrosas, proporcionando alguma proteção da vida selvagem, mas as vagens podem ser abertas por roedores e macacos que são atraídos pela polpa doce que rodeia as sementes. Passar pela cápsula ainda requer que o saqueador resista aos taninos adstringentes abundantes nas vagens e, claro, aos alcalóides amargos.cafeína também é um ingrediente em árvores florestais da África Ocidental tropical pertencente ao género Cola of the Sterculiaceae e conhecido como árvores de noz de kola. A noz é a fonte da cafeína usada pelos seres humanos como um estimulante e refrigerantes e como um tratamento para a asma. As nozes de Kola contêm cerca de 2-3, 5% de cafeína e 1,0-2,5% de teobromina e ainda hoje são mastigadas por muitas pessoas na África Ocidental, presumivelmente para desfrutar da estimulação da cafeína. O colágeno consiste de cerca de 125 espécies de árvores, das quais duas servem como fonte da noz-C. acuminata e C. nitida.

Kola nut-Cola acuminata

Cola acuminata folhas, vagens e sementes.

outra planta contendo cafeína é mate ‘ (mate de yerba), que é amplamente consumida na América Latina, especialmente no Uruguai e Argentina e, em menor extensão, em Espanha e Portugal. Mate contém menos de 1% em peso de cafeína. Para preparar, as folhas de Ilex paraguariensis (Ilex é o gênero a que pertencem os hollies da América do Norte e Europa; veja abaixo) são moídas a um pó e mergulhadas em água quente. Curiosamente, em comum com o chá e muitas outras plantas, mate contém antioxidantes de polifenol ( por exemplo, ácido clorogênico) que são reconhecidos como tendo propriedades anti-câncer. No entanto, beber mate em temperaturas muito altas pode aumentar o risco de câncer esofágico, assim como a ingestão de chá muito quente. Caso contrário, o mate não é actualmente classificado como cancerígeno e acredita-se que confere alguns benefícios cardiovasculares aos consumidores.como o mate pode ser comprado nos Estados Unidos = “c97aaae670a” >

pacote de folhas de chá de mate de yerba como disponível nos Estados Unidos Guarana’ (Paullinia cupana) da Sapindaceae é uma liana tropical robusta que produz um chá de ervas feito de suas sementes que foram moídas para um pó. As sementes de guaraná são altas (3,6-5,8%, ou 2-4% dependendo da fonte) em cafeína em comparação com o café (cerca de 2%). A planta, nativa Da Bacia Amazônica, também contém pequenas quantidades de teobromina (200-400ppm). Como as outras plantas que contêm cafeína, seus frutos e sementes são conhecidos por repelir herbívoros.

Arte de domínio público representando Guarana'.folhagem e estruturas reprodutivas da Paullinia cupana.o chá guaraná é importante em rituais de povos nativos da América do Sul e já foi transportado por exploradores do século XVI para a Europa, onde logo foi consumido como uma bebida. Atualmente, guarana ' é promovido como um suplemento dietético que, presumivelmente, aumenta a atividade física. Outras espécies do gênero também são de interesse. P. yoco, cuja casca e caule contém cafeína, é usado por povos nativos da Colômbia e Equador em medicamentos à base de plantas e para preparar uma bebida. Duas espécies estreitamente relacionadas são muito tóxicas-P. cururu da América Central e das Antilhas e da América do Sul, que produz uma seiva altamente tóxica que é usada como veneno de flecha pelos povos nativos sul-americanos, e P. pinnata da América do Sul e da África, cujos caules são usados para envenenar peixes em piscinas e cujas raízes e folhas são usadas em medicamentos tradicionais.Huito ou Jagua (Genipa americana das Rubiaceae), uma pequena árvore das Caraíbas e da América Latina, contém

Fernald, M. L., A. C. Kinsey & R. C. Rollins 1958. Plantas silvestres comestíveis do leste da América do Norte. Harper & Bros. New York.

Zamir, D. 2014. Uma chamada de despertar com café. Science 345: 1124-1125.mais informações: Plantas De Bebidas, estimulando II

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