Coffee & more

Food Facts

For many people the day only starts with a hot cup of coffee. Without doubt it is the most popular drink containing caffeine in Europe. There are many facts, opinions, and myths about its positive and negative effects on health. A fact is that coffee (or actually caffeine) starts working after 30-45 minutes: it is stimulating, diuretic (because the kidneys are supplied with more blood), widening our bronchi (so breathing gets easier), and a bit analgesic. Apart from that, the cosmetics industry sells caffeine-containing shampoo as stimulating hair growth and cremes as tightening our skin. In medicine, caffeine and its molecular brother theophylline are given to newborns with breathing troubles, because they stimulate the respiratory center in the brain.

A little bit of pharmacology

Sparkling drinks accelerate the resorption of caffeine. The duration of these effects vary significantly between individuals. On average, the effective half-life is about 4 hours, which means that after 4 hours there is 50% of the active agent degraded and 50% of it left. After another 4 hours it’s 25% left, after another 4 hours it’s 12.5%, and so on. So, it takes ca. 16 hours to get rid of more than 90% of the caffeine. This may explain why some people have trouble falling asleep. Interestingly, smoking (nicotine) accelerates the removal of caffeine by 30-50%. Drinking grapefruit juice or being pregnant, on the other hand, inhibits important enzymes and extends the effective half-life to 15 hours. Newborns would even need 80 hours to get rid of 50% of their caffeine! The liver is the key player in degrading it and the metabolites are eventually eliminated by the kidneys. Thus, anyone having severe liver or kidney problems should be cautious with caffeine in general.

What happens at a molecular level? Caffeine docks on adenosine receptors, which are actually reserved for adenosine and its relaxing/tiring effect. This is prevented in the presence of caffeine, so we feel active and awake instead of sleepy and unconcentrated. Additionally, caffeine delays the removal of catecholamines such as adrenaline (epinephrine). 

According to the official definition of „addiction“, you can’t truly get addicted to caffeine BUT your body does adapt to a regular intake in expressing more adenosine receptors. Consequently, the same amount of caffeine now leaves more receptors free for adenosine, the effect of coffee gets weaker over time. If you stop drinking coffee abruptly after regular consumption, you might get a headache, feel tired and unconcentrated, irritated and in a bad mood. Scientists were even able to measure the effects of caffeine on our brain, finding higher blood flow and different brain waves (Sigmon et al. 2009 Psychopharmacology). 

How much is good? The European Food Safety Authority recommends to not exceed a caffeine intake of maximum 200 mg at once and 400 mg a day. Consuming over 1,000 mg of coffee a day would lead to a very rapid heartbeat (tachycardia), cardiac arrhythmia (your heart literally skips a beat), nervousness, and anxiety. Good news: the lethal dose for humans is still far above that with about 82 g (= 82,000 mg) for a person weighing 65 kg or 143 lb (Bruchhausen et al. 1994 Hagers Handbuch der pharmazeutischen Praxis). This would mean drinking more than 800 cups of coffee on a single day.

A little bit of statistics

Brazil is number one providing about one third of the worldwide coffee production. On average, a German person drinks 162 liters of coffee per year and likes to drink it multiple times a day (Statista). This means about 440 ml per day, so 2-3 cups of coffee, cappuccino & co.

Coffee: healthy or not?

Generally, coffee is only unhealthy under certain conditions, that is patients with a severe liver, kidney or heart disease, anxiety disorder or thyroid hyperfunction. During pregnancy and breastfeeding, the daily intake of caffeine should be less than 200 mg – but unlike claimed earlier, women do not have to give up coffee completely. What about hypertension? It is true that coffee & co. raises blood pressure, but the effect is little and short. Therefore, patients with hypertension can drink their coffee without a bad conscience as long as they don’t exaggerate. Some people get stomach ache when drinking coffee because the bitter compounds irritate the gastric mucosa. Then, it may be worth trying softer (i.e. longer roasted) coffee beans. Another myth is very persistent: coffee is dehydrating us. It is true that the kidney function is stimulated, but the water balance over the rest of the day compensates that. Other studies showed that regular coffee consumption has a life-prolonging effect, lowers the risk of diabetes mellitus, Parkinson’s disease and other illnesses – but be careful, this is not fully proven yet (and probably underestimating the complexity of these diseases).

Caffeine & its chemical brothers

Caffeine, theobromine and theophylline are similar molecules. But they differ in their occurrence and effects on our body: coffee, guarana and cola nuts mainly contain caffeine, while theobromine can be primarily found in (dark) chocolate, and theophylline comes with tea. Caffeine wakes us up most effectively, theobromine widens vessels most strongly, and theophylline wins in its effect on heart and kidneys (source: https://www.pharmazeutische-zeitung.de/ausgabe-042007/coffein-genussmittel-und-arzneistoff/).

Awake without coffee?

Matcha tea

Caffeine is not uniquely found in coffee but also in:

  • Guarana: this plant stems from South America and is consumed as powder. It is extremely high in caffeine (see table), which unfolds only gradually and lasts long. It takes a little getting used to its taste, which is why the powder is often mixed into juices or other tasty drinks.
  • Mate: this plant also grows in South America and acts slowly but long. It’s considered to be stomach-friendly, digestive, and even suppressing appetite.
  • Matcha: is a concentrate of whole tea leaves, which has a predominant herbal taste and is thus often mixed into juices, too. The more intense its green color, the fresher the product.
  • Black tea: has a relatively low amount of caffeine (which used to be called „theine“) and its effect rises and falls more slowly than coffee. Good to know: the longer you let your black tea brew, the more tannins (and bitter taste) it will have – and the less stimulating it will be!
  • Cocoa: mainly contains theobromine. So, chocolate not only makes you happy but can also wake you up. Yet, due to its very different amounts of cocoa, chocolate types vary a lot it their stimulating effect: one bar of dark chocolate would have a 1.5-2 times stronger effect than a cup of coffee, milk chocolate would be something like a cup of green tea, and white chocolate doesn’t have a remarkable amount of theobromine at all.
Comparison of different foods containing caffeine

Muntermacher: Kaffee & Co.

Kaffee ist das mit Abstand beliebteste koffeinhaltige Getränk. Viele Mythen ranken sich um seine positiven und negativen Wirkungen auf die Gesundheit – mal wird er verteufelt, dann wieder als Anti-Aging-Wunder verkauft. Fakt ist, dass Kaffee oder genauer gesagt das darin enthaltene Koffein nach 30-45 Minuten stimulierend, harntreibend (weil die Nieren besser durchblutet werden), atemwegserweiternd und gering schmerzlindernd wirkt. In der Kosmetik wird Koffein unter anderem als den Haarwuchs fördernd und koffeinhaltige Hautcremes als straffend beworben. Interessant: in der Medizin wird Koffein (bzw. dessen chemischer Verwandte Theophyllin) bei Frühgeborenen mit Atemproblemen verwenden, da es die Atmung stimuliert.

Ein bisschen Pharmakologie

Mit kohlensäurehaltigen Getränken wird Koffein schneller aufgenommen. Die Dauer der Wirkung kann individuell sehr unterschiedlich sein, im Schnitt beträgt die Halbwertszeit 4 Stunden – das bedeutet, dass nach 4 Stunden noch 50% der Wirkstoffmenge vorhanden sind, nach weiteren 4 Stunden noch 25%, und so weiter. Erst nach rund 16 Stunden sind über 90% der wirksamen Menge aus dem Körper entfernt. Diese Wirkdauer sollte man bedenken, wenn man spätabends noch eine Tasse Kaffee aufbrüht. Wer raucht, baut Koffein schneller ab, nämlich um ca. 30-50%. Grapefruitsaft hingegen verzögert den Abbau, genauso wie eine Schwangerschaft im 2. und 3. Trimenon: dann beträgt die Halbwertszeit nämlich ganze 15 Stunden. Neugeborene bräuchten sogar rund 80 Stunden, um die Hälfte des zugeführten Koffeins wieder loszuwerden! Federführend im Abbau ist die Leber, die daraus entstehenden Abbauprodukte (Metabolite) werden schließlich über die Nieren (den Harn) ausgeschieden.

Koffein verdrängt das Molekül Adenosin von seinen Rezeptoren, sodass dieses seine ermüdende Wirkung nicht entfalten kann. Zudem verhindert es den Abbau von Katecholaminen, unter anderem Adrenalin. „Süchtig“ kann Kaffee per Definition zwar nicht machen, aber der Körper passt sich bei regelmäßiger Zufuhr an, indem er einfach mehr Rezeptoren bildet und wieder mehr Adenosin andocken kann. Unterbricht man seinen Kaffeekonsum dann ad hoc, kann es zu Kopfschmerzen, Schläfrigkeit, leicht depressiver Stimmung, Reizbarkeit und Konzentrationsschwierigkeiten kommen. Interessant: diesen Effekt kann man an der Durchblutung des Gehirns und sogar den Hirnströmen messen (Sigmon et al. 2009 Psychopharmacology). Empfohlen sind eine maximale Koffeinmenge von 200 mg auf einmal und 400 mg pro Tag (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit). Bei einem Konsum von über 1000 mg Kaffee pro Tag kommt es zu Herzrasen, Herzrhythmusstörungen, Nervosität bis hin zu Angstzuständen. Die tödliche Dosis liegt noch ein ganzes Stück höher bei circa 82 g für einen 65 kg schweren Menschen (Bruchhausen et al. 1994 Hagers Handbuch der pharmazeutischen Praxis), das entspräche über 800 Tassen Kaffee an einem Tag. 

Ein bisschen Statistik

Etwa ein Drittel der weltweit produzierten Kaffeemenge stammt aus Brasilien. Jeder Deutsche konsumiert im Jahr ca. 162 Liter Kaffee, die meisten mehrmals täglich (Statista). Das ergibt ca. 440 ml pro Tag, also täglich 2-3 Tassen Filterkaffee, Cappuccino & Co.

Kaffee: gesund oder nicht?

Ungesund kann Kaffee für Menschen mit schweren Nieren- oder Lebererkrankungen, Herzrhythmusstörungen, Angststörungen und einer Schilddrüsenüberfunktion werden. Auch während Schwangerschaft und Stillzeit sollte man den Koffeinkonsum auf maximal 200mg pro Tag eingrenzen, ganz auf Kaffee verzichten – wie früher behauptet wurde – muss man aber nicht. Was ist mit Bluthochdruck? Koffein und seine Artgenossen steigern den Blutdruck, doch nur kurzzeitig und gering, sodass für Bluthochdruckpatienten in der Regel keine Sorge besteht. Manchen Menschen schlägt Kaffee auf den Magen, denn die darin enthaltenen Bitterstoffe reizen die Magenschleimhaut, dann lohnt es sich mildere (heißt länger geröstete) Kaffeebohnen zu testen. Auch in puncto Wasserhaushalt hat sich der Vorwurf, Kaffee entziehe dem Körper Flüssigkeit, als Mythos herausgestellt: Zwar wird die Nierentätigkeit gesteigert, aber über den Tag gleicht sich der Wasserverlust wieder aus. Manche Studien zeigen auch einen lebensverlängernden Effekt von regelmäßigem Kaffeegenuss, andere assoziieren ein niedrigeres Risiko von Diabetes mellitus, Parkinson und weiteren Erkrankungen damit – das allerdings ist nicht gänzlich bewiesen.

Die Verwandtschaft von Koffein

Koffein, Theobromin und Theophyllin sind chemisch gesehen sehr verwandte Stoffe, die sich etwas in ihrem Vorkommen und der Wirkung unterscheiden: Kaffee, Guarana und Kolanüsse enthalten vor allem Koffein, während Theobromin vorwiegend in Schokolade und Theophyllin in Tees zu finden ist. Koffein hat den größten Wachmacher-Effekt, Theobromin weitet die Gefäße am stärksten und Theophyllin wirkt am meisten auf Herz und Nieren (Quelle: https://www.pharmazeutische-zeitung.de/ausgabe-042007/coffein-genussmittel-und-arzneistoff/).

Wach ohne Kaffee?

Matcha-Tee

Neben Kaffee wirken folgende Nahrungsmittel stimulierend:

  • Guarana: die als Pulver konsumierte Pflanze stammt aus Südamerika und hat einen sehr hohen Koffeingehalt (siehe Tabelle), der sich allerdings erst peu à peu entfaltet und lange anhält. Der Geschmack ist gewöhnungsbedürftig, weshalb das Pulver gerne in Fruchtsäfte oder andere geschmackvolle Getränke gemischt wird.
  • Mate: auch dieser aus Südamerika stammende Strauch setzt sein Koffein langsam frei, wirkt daher ebenfalls länger als Kaffee. Er gilt als magenfreundlich und verdauungsfördernd, zudem appetitzügelnd.
  • Matcha: ist ein Konzentrat aus ganzen Teeblättern, der aufgrund seines sehr herben Geschmacks gerne vermischt wird (etwa in Smoothies). Je kräftiger seine grüne Farbe, desto frischer das Produkt.
  • Schwarzer Tee: sein Koffeingehalt (früher als Teein bezeichnet) ist relativ gering im Vergleich zu Kaffee, die Wirkung steigt und fällt weniger rasch. Tipp: Je länger der Tee zieht, desto mehr Gerbstoffe enthält der Tee, wird also bitterer und – tatsächlich – beruhigender.
  • Kakao: enthält vor allem Theobromin, wobei der Gehalt maßgeblich die Wirkung von Schokolade beeinflusst: eine Tafel Bitterschokolade schlägt eine Tasse Kaffee um das 1,5-2fache, Milchschokolade hingegen schafft es gerade mal auf die Wirkung von einer Tasse grünem Tee und in weißer Schokolade ist kaum Theobromin enthalten.
Vergleich verschiedener koffeinhaltiger Nahrungsmittel


Superfood

Food Facts

What is “superfood”?

In this category you will find foods that deserve the attribute “superfood”. There is no official definition of this highly popular term ranging from “A nutrient-rich food considered to be especially beneficial for health and well-being” (English Oxford Dictionary) to “A food (such as salmon, broccoli, or blueberries) that is rich in compounds (such as antioxidants, fiber, or fatty acids) considered beneficial to a person’s health” (Merriam-Webster Dictionary). Thus, there is no exhaustive list of superfoods.

My personal understanding of superfood is something like “natural food distinctly richer in wholesome compounds than others”. This actually fits many fruits and vegetables that we consider usual, such as apples or carrots. But when you look at the nutrition facts and figures, these common foods absolutely compete with exotic (and seemingly more interesting) foods promoted as “superfood”. This is why you will find both common and exotic superfoods in this category.

Do we need superfood?

When you apply my fairly liberal definition of superfood, I would definitely say “Yes”. However, I strongly believe that there is not the one and only (super)food your health depends on. It might seem old-fashioned and boring but it all comes down to a diet rich in good ingredients, moderate in calories and low in bad ingredients. Topping a creamy cake with some goji berries won’t make it better (just a bit more expensive), sorry.

This should not mean I disapprove of all those exotic grains, dried fruits and smoothie powders flooding our supermarkets. Actually, I use them regularly so that they have become an integral part of my diet because they add variation to it (you’ll find an example below). I’m just critical about their too holy image.

This is one example of mixing common and exotic superfoods:
mango, frozen berries, banana, chia seeds, almonds, walnuts, goji berries and oats.

Was ist „Superfood“?

Diese Kategorie enthält Lebensmittel, die das Attribut „Superfood“ verdienen. Es gibt keine offizielle Definition dieses aktuell sehr populären Begriffes. Der Duden erklärt Superfood als „besonders gesunde, nährstoffreiche Nahrungsmittel“, während das English Oxford Dictionary von einem „nährstoffreichen Lebensmittel, das als besonders förderlich für Gesundheit und Wohlbefinden erachtet wird“ spricht. Ohne scharfe Definition gibt es auch keine vollständige List von „Superfoods“.

Mein persönliches Verständnis von Superfoods sind „natürliche Lebensmittel, die reicher an bestimmten Nährstoffen sind als andere“. Das trifft auf sehr viele Obst- und Gemüsesorten zu, die wir (Europäer) aber als gewöhnlich ansehen, wie zum Beispiel Äpfel oder Karotten. Wirft man einen Blick auf die Nährwerte, dann erkennt man, dass diese für uns so alltäglichen Nahrungsmittel locker mit exotischem (und scheinbar interessanterem) Superfood mithalten können. Daher enthält meine Kategorie „Superfood“ beides: gewöhnliche und exotische Superfoods.

Brauchen wir Superfood?

Wenn man meine persönliche Definition heranzieht, so würde ich klar sagen „Ja“. Doch ich glaube nicht, dass es das einzig wahre und beste Superfood gibt, von dem unsere Gesundheit abhängt. Vielmehr ist es die Kombination aus vielen verschieden Superfoods, die unsere Ernährung bereichern. Es mag altmodisch erscheinen, aber letztendlich braucht unser Körper eine Ernährungsform, die reich an Nährstoffen, moderat an Energie (Kalorien) und möglichst wenig schädliche Stoffe enthält. Eine Sahnetorte mit ein paar Gojibeeren zu bestreuen, wird diese nicht gesünder machen.

Das soll nicht bedeuten, dass ich gegen all die exotischen Körner, getrockneten Früchte und Smoothiepulver bin, die unsere Supermärkte überschwemmen. Ehrlich gesagt verwende ich sie selbst sehr gerne und sie sind bereits ein wesentlicher Bestandteil meiner Ernährung geworden. Warum? Weil sie neue Geschmacksnoten und Variationen eröffnen (ein Beispiel für meine Beziehung zu Superfood findet ihr unten). Ich bin jedoch kritisch, was das allmächtige Image von Superfood betrifft, das doch sehr an Marketing erinnert.

Hier ist ein Beispiel davon, wie ich gewöhnliche und exotische Superfoods kombiniere: Mango, gefrorene Beeren, Banane, Chiasamen, Mandeln, Walnüsse, Gojibeeren und Haferflocken