Ученые Ноттингемского университета в Великобритании выяснили, что кофеин стимулирует функции бурой жировой ткани (бурый жир), способствуя сжиганию калорий. Открытие демонстрирует потенциально терапевтические свойства кофе, которые будут полезными для взрослых людей с ожирением и диабетом. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
В ходе эксперимента ученые подвергли культуру адипоцитов (жировых клеток), полученных из стволовых клеток мышей, действию раствора кофеина в концентрации 1 миллимоль на литр. Авторы научной работы зафиксировали, что при этом увеличивается количество термогенина (UCP1) — белка, который находится в митохондриях адипоцитов и играет ключевую роль в термогенезе. UCP1 разобщает клеточное дыхание (окисление питательных веществ), происходящее в митохондриях, с фосфорилированием — запасанием энергии окисления в виде молекул АТФ.
Визуализация термогенеза при употреблении кофе
Изображение: nature.com
При клеточном дыхании протоны (ионы водорода) выходят из внутреннего пространства митохондрий (матрикса) в межмембранное пространство митохондрий, создавая градиент ионов водорода и наращивая потенциальную энергию. Протоны возвращаются в матрикс через белковые каналы, называемые АТФ-синтазами, которые продуцируют АТФ. Однако UCP1 увеличивает проницаемость мембраны, позволяя ионам водорода возвращаться в матрикс в обход АТФ-синтаз. Таким образом, клеточное дыхание работает «вхолостую», активно выделяя энергию распада углеводов и жиров в виде тепла.
Ученые также испытали действие раствора кофеина (65 миллиграммов на 200 миллилитров воды) и зафиксировали изменения температуры в различных участках тела. В эксперименте приняли участие девять человек, средний возраст которых достигал 27 лет. Оказалось, что кофе повышал термогенез в надключичной области, которая у взрослых является основным резервуаром бурого жира. Как пишут авторы, усиление активности бурой жировой ткани полезно для улучшения метаболизма и контроля над весом.
Бурая жировая ткань поддерживает оптимальную температуру тела и хорошо развита у новорожденных и животных, впадающих в спячку, делая организм менее восприимчивым к холоду. У взрослых также имеется бурый жир, но в меньших количествах, чем у маленьких детей.