咖啡對你做了什麼？

02-10

咖啡是一種奇妙的飲料，它源自衣索比亞的西南高原，在15世紀隨著阿拉伯人傳入西方，在之後500年的時間裡征服了全世界，用它的芬芳俘虜了無數信眾。

這無比的功績全要歸功於咖啡豆里的神秘物質，一種神經毒素。咖啡樹大量合成它們，作用於動物的中樞神經，產生強烈的全身反應，以保護自己；而人類卻是個難得的例外，不但毫髮無傷，還迷上了它的香味，甘之如飴。

然而塞翁失馬焉知非福，在人類的揀選下，今天的咖啡在每一塊熱帶大陸上欣欣向榮，實在難說是誰利用了誰。

https://www.zhihu.com/video/887090657368346624

視頻文字稿

咖啡是當今世界最流行的植物飲料，全球期貨貿易額度僅次於石油，是全球總價值最高的合法農業出口物——咖啡不僅具有獨特的香味，還有顯著的提神功能。隨著經濟全球化加深，它幾乎是辦公室必備的飲品
從成分上講，咖啡的香氣首先來自它生長時合成的揮發性物質，特別是某些含硫化合物和芳香類化合物，而在加工時的烘焙階段，高溫也會誘發蛋白質和糖類的美拉德反應，產生更加複雜的香氣。
咖啡的提神功能則來自一種具體而穩定的物質：就是如雷貫耳的咖啡因，一種黃嘌呤衍生物。咖啡因的熔點高達237°左右，能在烘焙中完好地保存下來，生物利用率高達99%，絕大部分都能進入人體。

咖啡因像極了腺苷（Adenosine），而腺苷對於任何生物都極其重要，它本身就是RNA中的一個片段，將A密碼連同核糖切下來就是。但在活細胞內更重要的是，腺苷連上三個磷酸就是三磷酸腺苷，ATP，最後一個磷酸基一旦斷裂就會釋放出大量的能量，幾乎所有的細胞活動都由它直接供能——我們因此將它比喻成細胞內的能量通貨。
不難想像，那些耗能劇烈的細胞活動，比如在神經活動和肌肉活動中，ATP會大量消耗，這些產物不僅有脫去一個磷酸後的ADP，還會有脫去兩個磷酸的AMP，以及脫去所有磷酸的腺苷。這些腺苷會被送到細胞外，與細胞膜上的腺苷受體結合，觸發一系列的信號轉導，最終告訴神經系統——「我累了！」。
在這裡，腺苷與受體結合的部分是鹼基腺嘌呤，而我們喝下去的咖啡因像極了腺嘌呤，能搶在腺嘌呤之前與腺苷受體結合，但咖啡因畢竟不是腺苷，無法觸發細胞內信號轉導，結果就是反饋疲勞的信號通路被切斷了——我們的神經系統因此不知疲倦，重新又振作起來。
可以想見，還有許多其他物質也有咖啡因這樣的功能——黃嘌呤本身就是人體內的天然興奮劑，用來拮抗腺苷的疲勞作用，它的衍生物除了咖啡因，還有同樣著名的茶鹼和可可鹼，都能直接作用於神經系統，消除疲勞，振奮精神。
但要注意的是，機體不會任由這些物質篡改神經，當大量腺苷受體都被拮抗劑堵塞的時候，神經元就會長出更多的腺苷受體，恢復對疲勞的感受，人們就不得不加大拮抗劑的攝入量——沒錯，咖啡、茶葉、巧克力，都能讓人上癮，這就是為什麼它們能在全世界範圍內得到廣泛的愛好者。

另外也要注意，植物們進化出這些黃嘌呤衍生物當然不是為了給人類泡飲料，而是防禦天敵的神經毒素——對於多數哺乳動物來說，腺苷受體全身廣布，這些拮抗劑能讓它們中樞神經興奮、平滑肌鬆弛、心率升高、冠狀動脈收縮、支氣管舒張、尿量增加，各種寵物都很容易被它們毒死，人類只因是靈長動物，祖上專門吃樹葉和果實，肝臟對植物毒素的代謝功能很強，才對它們如獲至寶，拿來做溫和的興奮劑了。