Kaffee und Coffein – wie der Wachmacher auf das Gehirn wirkt
Der Anbau von Kaffee hat eine lange Tradition. Die Kaffeekirsche wächst in Regionen zwischen dem dreißigsten Breitengrad im Süden und im Norden und damit eher in wärmeren Gegenden. Das Anbaugebiet verläuft quasi als ein breites Band um den Äquator herum.

Bekannt für seinen Kaffee sind beispielsweise Kolumbien oder Brasilien. Aber auch aus Afrika stammen viele Kaffeepackungen, die hier bei uns in Deutschland in den Ladenregalen stehen. Bei den meisten Kaffees handelt es sich um so genannte „Blends“, also Mischungen aus verschiedenen Sorten. Durch das Mischen soll eine besondere Geschmackskomposition erzielt werden. Deswegen ist „Blend“-Kaffee nicht per se schlechter, als der Kaffee aus einer reinen Sorte, dem „Single Origin“.

Um ihren Geschmack zu erhalten, werden die Kerne der Kaffeekirschen geröstet. Nach diesem Prozess haben sie ihre charakteristische Färbung und werden wegen ihres Aussehens fälschlicherweise oft als „Kaffeebohnen“ bezeichnet. „Kaffeebohnen“ sind aber keine Bohnen, sondern eben die Kerne der Kaffeekirsche. Das Fruchtfleisch der Kirschen wird bisher lediglich als Dünger benutzt oder einfach weggeschmissen. Das könnte sich bald ändern. In einigen Ländern sind bereits Getränke mit Zusatz von Kaffeekirschen erhältlich, und prinzipiell spricht nichts dagegen, aus dem Fruchtfleisch auch eine Art Mehl herzustellen. Das einzige Problem ist, dass das Fruchtfleisch der Kaffeekirsche als schwer verdaulich gilt.

Die Kaffeebohne entsteht also aus dem grünen Rohkaffee. Das Rösten bei 150 bis 200 Grad führt dazu, dass sie ihr Aroma entfaltet. Beim Rösten entstehen bereits die typischen Geruchsnuancen. Zudem werden die Kerne braun, und es ist der „First“ und „Second Crack“ zu hören: die Kaffeebohnen knacken beim Rösten zweimal. Nach dem Rösten wird der Kaffee gemahlen. Mit heißem Wasser aufgegossen, stellt er das beliebte anregende Getränk dar.

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Nach dem Genuss von Kaffee fühlen wir uns angeregt und wach.

Wenn wir Kaffee trinken, fühlen wir uns wenig später angeregt und wach. Diese Wirkung ruft das in ihm enthaltene Coffein hervor. Es benötigt etwas 30 bis 45 Minuten, um in den Blutkreislauf zu gelangen. Die Wirkung hält einige Stunden an – solange bis das Coffein letztlich wieder ausgeschieden wird. Bis dahin vergehen in der Regel mehrere Stunden.

In geringeren Mengen wirkt Coffein stimulierend. Es erhöht die Konzentrationsfähigkeit und Vigilanz, also Wachheit und Reaktionsfreudigkeit unseres Nervensystems auf sensorische Reize. Auch Herzschlag und Blutdruck werden angeregt. Generelle Wirkungen des Coffeins sind also die Aktivierung des zentralen Nervensystems, was den „Wach-Effekt“ bewirkt, eine Anregung der Verdauung, genauer gesagt der Darmbewegungen, sowie eine harntreibende Wirkung.

Die Wirkung von „1,3,7-Trimethyl-2,6-purindion“ beziehungsweise „1,3,7-Trimethylxanthin“, wie Coffein chemisch korrekt heißt, wurde medizinisch genaustens untersucht. Vorreiter auf diesem Gebiet war der Apotheker und Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge. Angeblich auf Anraten von Johann Wolfgang von Goethe widmete er sich im Jahr 1819 der Zusammensetzung des Kaffees und war der Erste, dem es gelang, Coffein zu isolieren.

Coffein in seiner Reinform ist ein weißes Pulver. Mittlerweile kann man es auch in Form von Tabletten erwerben. In Drogerien kann man Coffeintabletten kaufen, deren Einnahme dieselbe Wirkung erzielt, wie das Trinken von Kaffee Cola oder Grünem beziehungsweise Schwarzem Tee.

Der Wirkstoff im Tee, das „Thein“ oder „Teein“, wird im menschlichen Körper etwas anders freigesetzt, als das Coffein aus dem Kaffee. Es wirkt etwas später, dafür hält die Wirkung etwas länger an. Kaffee setzt nach dem Rösten sofort Coffein frei, wenn er im Magen mit der Magensäure in Kontakt kommt. Das Coffein aus dem Tee, das eben auch als „Teein“ bezeichnet wird, hat einen etwas anderen Aufbau, ist nämlich an Polyphenole gebunden. Daher wird es erst freigesetzt, wenn es in den Darm gelangt. Deswegen dauert es etwas länger, bis nach dem Trinken von Grünem oder Schwarzem Tee eine anregende Wirkung spürbar ist. Ob Tee oder Kaffee – Über den Blutkreislauf gelangt das Coffein letztlich in das Gehirn. Bei Wachheit benötigen die Gehirnzellen Energie und erzeugen beim Energieverbrauch Adenosin. Dieses sammelt sich und wird von den Rezeptoren der Nervenzellen wieder aufgenommen. Dadurch wird die Erregungsweiterleitunt auf Dauer immer mehr verlangsamt. Coffein gibt den Nervenzellen quasi das entgegengesetzte Signal, nämlich die Reizweiterleitung zu intensivieren. Man fühlt sich wieder wacher und leistungsfähiger. Trotzdem benötigt der Körper eigentlich eine Pause.

Kein Wunder, dass die ersten medizinischen Anwendungen von Koffein auf seiner aufputschende Wirkung fokussierten. In geringeren Dosen wird durch die Aktivierung des Cortex die Aufmerksamkeitsleistung und Konzentrationsfähigkeit erhöht. Der „Cortex“ ist die Hirnrinde. Sie bezeichnet den äußeren Bereich des Gehirns. Im Inneren des Gehirns befinden sich Strukturen wie Thalamus, Hypothalamus und Hippocampus. Die Hülle drumherum ist quasi der Cortex. Der Cortex, insbesondere der frontale Cortex, der hinter unserer Stirn liegt, gilt als wichtiges Schaltzentrum für komplexes Problemlösungen und schlussfolgerndes Denken. Er wird durch Koffein stimuliert.

Allerdings kehrt sich der positive Effekt auf das Denken und die Konzentration um, wenn zu viel Koffein konsumiert wird. Bei höheren Dosen resultiert Fahrigkeit und Nervosität. Auch Schlafstörungen können entstehen, wenn über einen längeren Zeitraum zu viel Koffein aufgenommen wird. Viele Menschen verzichten auf das Kaffeetrinken ab dem späteren Nachmittag, um Schlafproblemen in der Nacht vorzubeugen. Koffein kann nämlich bis zu 24 Stunden im Körper aktiv sein. Kinder sollten aus genannten Gründen Cola wenn überhaupt nur in kleinen Mengen trinken, also nicht mehr als ein oder zwei Gläser hintereinander. Denn sie reagieren auf Koffein besonders sensibel, allein schon aus dem Grund, dass sich die gleiche Menge aufgrund des niedrigeren Körpergewichts stärker niederschlägt als bei einem Erwachsenen.

Auch im Sport hat Koffein eine leistungssteigernde Wirkung. Es überrascht nicht, dass Coffein lange Zeit als Dopingmittel galt. Seit 2004 steht es nicht mehr auf der Dopingliste des Internationalen Olympischen Komitees. Allerdings ist Koffein als Stimulans insgesamt nicht ungefährlich, zumindest theoretisch. Würde man 100 Tassen Kaffee trinken, entspräche das der so genannten „Letalen Dosis“ die den Tod herbeiführt. Schon zwei bis drei Tassen können bei manchen Personen ausreichen, um eine Intoxination hervorzurufen. Die Folgen sind Magenbeschwerden, Nervosität und eine gesteigerte Herzfrequenz. Würde man 100 Tassen pro Tag trinken, könnte das zu epileptischen Anfällen führen und, wie erwähnt, tödlich enden. Dass Kaffee strenggenommen eine Droge ist, macht sich auch darin bemerkbar, dass Entzugserscheinungen entstehen können. Kopfschmerzen, Angst und Müdigkeit können sich bei Menschen, die regelmäßig Kaffee trinken, bereits nach zweitägigem Verzicht auf das Heißgetränk einstellen. Zudem zeigen einige Studien, dass sich bei regelmäßigem hohen Kaffeekonsum der Blutdruck langfristig erhöht.