Кофе меняет работу кишечной микробиоты: ученые выяснили, что происходит с напитком внутри организма

То, как кофе влияет на организм, может зависеть не только от содержания кофеина, но и от обжарки, способа приготовления и работы кишечной микробиоты. Значительная часть содержащихся в кофе полифенолов и сложных углеводов не всасывается сразу, а достигает толстой кишки, где подвергается переработке бактериями. Образующиеся при этом вещества потенциально способны участвовать в регуляции обмена веществ, воспаления и взаимодействия между кишечником и печенью.

Новый научный обзор опубликован в журнале Metabolites. Его подготовили исследователи Сианьского университета Цзяотун (Xi’an Jiaotong University) и их коллеги. Авторы обобщили данные о том, что происходит с основными компонентами кофе в желудочно-кишечном тракте, какие вещества из них образует кишечная микробиота и как эти метаболиты могут взаимодействовать с организмом человека.

Кофеин всасывается быстро, но другие вещества доходят до толстой кишки

Кофеин после употребления кофе быстро и эффективно всасывается в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

Затем он преимущественно метаболизируется в печени при участии фермента цитохрома P450 1A2. Основными продуктами этого процесса становятся параксантин, теобромин и теофиллин.

Поэтому непосредственное влияние кофеина на бактерии толстой кишки, вероятно, ограничено: он не относится к типичным веществам, которые кишечные микроорганизмы активно используют для ферментации.

С другими компонентами кофе ситуация отличается.

Одно из центральных мест в обзоре занимают хлорогеновые кислоты — важная группа полифенолов кофейных зерен. Значительная часть этих соединений может избежать всасывания в тонкой кишке и попасть в толстую кишку.

Там к процессу подключается микробиота.

Некоторые бактерии способны расщеплять хлорогеновые кислоты и преобразовывать их в более мелкие фенольные соединения. В таких реакциях могут участвовать, например, представители рода Bifidobacterium и бактерия Eubacterium ramulus.

Образующиеся низкомолекулярные фенольные кислоты затем могут всасываться через стенку кишечника, дополнительно перерабатываться в слизистой оболочке и печени и попадать в системный кровоток.

Кишечные бактерии получают из кофе собственное «сырье»

Кофейные зерна содержат сложные углеводы, в том числе галактоманнаны и арабиногалактаны.

Часть этих соединений устойчива к пищеварительным ферментам человека и достигает толстой кишки практически непереваренной.

Для кишечных бактерий такие вещества становятся субстратом для ферментации.

В результате могут образовываться короткоцепочечные жирные кислоты — прежде всего ацетат, пропионат и бутират.

Эти соединения активно изучаются как один из важнейших способов взаимодействия микробиоты с организмом хозяина. Они участвуют в поддержании кишечного барьера, энергетическом обмене клеток кишечника и регуляции иммунных и метаболических процессов.

На Medical Insider ранее сообщалось, что уролитин А, образующийся при участии кишечных бактерий, способен активировать защитные механизмы кишечного барьера. Такие исследования показывают, что значение может иметь не только состав пищи, но и метаболиты, возникающие после ее переработки микробиотой.

Однако в отношении кофе многое пока остается на уровне механистических гипотез.

Лабораторные исследования показывают, что отдельные компоненты кофе действительно могут изменять образование короткоцепочечных жирных кислот и рост определенных групп бактерий. Но это еще не означает, что аналогичный эффект будет клинически значимым у человека при обычном употреблении напитка.

Обжарка меняет вещества, которые получает микробиота

Во время обжарки кофе происходят многочисленные химические реакции.

В частности, формируются высокомолекулярные соединения — меланоидины. Часть из них связана с углеводами и полифенолами и способна сопротивляться пищеварению в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

В результате некоторые продукты обжарки также достигают толстой кишки.

Это означает, что степень обжарки теоретически способна влиять на то, какие соединения и в каком количестве становятся доступными кишечным бактериям.

Но определить «идеальную» степень обжарки для микробиоты современные данные пока не позволяют.

Эспрессо, фильтр или френч-пресс: способ приготовления тоже имеет значение

Состав готового напитка зависит от температуры воды, продолжительности контакта с молотым кофе, давления, размера помола и фильтрации.

Поэтому эспрессо, фильтр-кофе, френч-пресс, кофе, приготовленный кипячением, холодный и растворимый кофе содержат различные пропорции биологически активных веществ.

Теоретически эти различия могут определять и то, сколько соединений достигнет толстой кишки и станет доступно микробиоте.

Однако авторы обзора подчеркивают важное ограничение: пока ни один способ приготовления кофе не продемонстрировал устойчивого преимущества для кишечного микробиома или обмена веществ человека.

У фильтрации при этом существует другой, значительно лучше изученный эффект.

Бумажные фильтры уменьшают содержание кафестола и кахвеола — дитерпенов кофе. При регулярном употреблении большого количества нефильтрованного кофе эти вещества способны повышать уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП).

Таким образом, влияние способа приготовления кофе на сердечно-сосудистые факторы риска и его возможное влияние на микробиоту — это два разных вопроса, которые не следует смешивать.

Кофе может воздействовать на ось «кишечник — печень»

Еще одно перспективное направление связано с обменом желчных кислот.

Первичные желчные кислоты образуются в печени, но после попадания в кишечник активно модифицируются микроорганизмами.

Бактерии могут проводить их деконъюгацию, окисление, дегидроксилирование и другие химические превращения, в результате чего формируются вторичные желчные кислоты.

Сегодня известно, что желчные кислоты выполняют гораздо более сложную функцию, чем просто участие в переваривании жиров.

Они служат сигнальными молекулами и взаимодействуют с рецепторами, участвующими в регуляции обмена веществ и иммунных реакций.

Среди них — фарнезоидный X-рецептор (FXR) и рецептор желчных кислот TGR5.

Активация TGR5 может влиять на секрецию глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1), а система FXR участвует в контроле синтеза желчных кислот и метаболических процессов в печени.

Экспериментальные работы показывают, что кофеин и хлорогеновые кислоты способны изменять некоторые звенья обмена желчных кислот.

Однако прямых клинических доказательств того, что употребление кофе улучшает метаболические показатели человека именно через микробиоту, желчные кислоты и эти рецепторные системы, пока недостаточно.

Почему кофе связывают с меньшим риском диабета и заболеваний печени

Наблюдательные исследования ранее неоднократно выявляли связь между регулярным употреблением кофе и более низким риском сахарного диабета 2 типа, а также некоторыми более благоприятными исходами со стороны печени.

Однако наблюдательные исследования не могут доказать, что причиной этих различий является именно кофе.

Тем более они не позволяют автоматически заключить, что обнаруженные ассоциации объясняются изменением кишечной микробиоты.

Авторы обзора рассматривают возможную биологическую цепочку: непереваренные компоненты кофе достигают толстой кишки, бактерии преобразуют их в метаболиты, а эти вещества затем потенциально воздействуют на кишечный барьер, иммунные процессы, обмен глюкозы и липидов и взаимодействие между кишечником и печенью.

Механизм выглядит биологически возможным, но пока требует прямого подтверждения в клинических исследованиях.

Один и тот же кофе может действовать на людей по-разному

Еще одна проблема заключается в значительной индивидуальной вариабельности.

Реакция на кофе потенциально зависит от исходного состава микробиоты кишечника, особенностей метаболизма кофеина, рациона питания, количества употребляемого кофе, степени обжарки и способа его приготовления.

На результат также могут влиять сахар, молоко, сливки и другие добавки.

Поэтому концепция так называемого точного питания, при котором разновидность и количество кофе подбираются с учетом индивидуального микробиома и метаболических особенностей человека, пока остается исследовательским направлением.

Использовать анализ микробиоты для назначения человеку конкретного вида кофе в клинической практике сегодня преждевременно.

Что показал обзор

Исследование подчеркивает, что кофе представляет собой гораздо более сложный пищевой продукт, чем просто раствор кофеина в воде.

Часть его веществ быстро всасывается, тогда как другие соединения достигают толстой кишки и становятся субстратами для кишечной микробиоты.

Бактерии способны преобразовывать компоненты кофе в короткоцепочечные жирные кислоты и фенольные метаболиты, которые потенциально могут участвовать в регуляции кишечного барьера, воспалительных реакций и обмена веществ.

При этом существующих данных недостаточно, чтобы утверждать, что изменения микробиоты непосредственно объясняют связь между регулярным употреблением кофе и более низким риском некоторых метаболических заболеваний.

Также пока невозможно научно обоснованно выбрать «лучший кофе для микробиома».

Для этого потребуются контролируемые исследования с реальными дозами кофе, сравнением кофе с кофеином и без кофеина, различных способов обжарки, фильтрации и приготовления, а также одновременной оценкой состава микробиоты, ее функциональной активности, образующихся метаболитов и клинических показателей.

Влияние бактериальных метаболитов на обмен веществ изучается значительно шире, чем только в контексте кофе. Ранее на МКБ-11 разбиралось исследование о том, как метаболит кишечных бактерий может влиять на уровень глюкозы и развитие жировой болезни печени.

Литература

Yang L., Wang C., Cui L., Zhu Y., Wang X. Coffee, the Gut Microbiome, and Host Metabolism: Gastrointestinal Fate, Microbial Transformation, Mechanistic Insights, and Prospects for Precision Nutrition // Metabolites. — 2026. — Vol. 16, No. 9. — Art. 680. DOI: 10.3390/metabo16090680. https://www.mdpi.com/2218-1989/16/9/680