El primer timbre sonará en
siete minutos, y todavía estás en la fila de Starbucks. Tus compañeros de curso
cruzan la calle corriendo, con mochilas que se bambolean de un lado a otro
sobre sus espaldas y con vasos desechables en la mano.
Como ya has llegado tarde a
clases una vez este trimestre, sería mejor que te olvidaras del moca triple
grande. Pero tienes un examen de química en la segunda hora y necesitas ese
estímulo para que tu cerebro se ponga en funcionamiento. Decisiones, decisiones.
En todo el país, se ha
puesto de moda para los alumnos de escuela superior e intermedia consumir café
de cafeterías—cuanto más elaborado sea, mejor. A veces, ni siquiera está
caliente. Son especialmente populares las mezclas de café y hielo picado.
Azúcar y crema batida, ¡todo junto! Las cadenas o locales favoritos, incluso
las cafeterías en los comedores escolares, todos ofrecen café exclusivo.
Sin contar las altas
calorías que se le agregan, una taza de café es el resultado de agua caliente
que ha sido vertida sobre una porción de granos tostados y pulverizados. Para
lograr ese aroma famoso, participan más de 800 sustancias químicas, las que
hacen que el café sea marrón y fuerte, amargo y dulce, estimulante y relajante.
Cuando hablamos de café, el secreto está en la química.
Pero, ¿te permitirá tener
éxito en tu examen de química? ¿Y vale la pena el precio que debes pagar—a tu
sistema nervioso y a tu billetera? Veamos pues las pruebas.
CÓMO
TRABAJA EL CAFÉ SOBRE EL CEREBRO
Para la mayoría de los
consumidores de café, el encanto oculto es la cafeína, la sustancia química con
efectos sobre el cerebro que más se consume en todo el mundo. La “cafeína” es
el nombre más popular para el 1,3,7- trimetilxantina (C8H10N4O2),
un polvo blanco amargo que se encuentra
en más de 60 tipos de plantas de todo el mundo, incluyendo el té, la yerba mate
(una bebida muy conocida en América del Sur) y las nueces de cola.
La adenosina es un químico
cerebral que regula la somnolencia. Cuando estás cansado, la adenosina se
acumula en el cerebro y se une a proteínas en las células cerebrales llamadas
receptores de adenosina, lo que produce somnolencia. Cuando tomas café, las
moléculas de cafeína llegan al cerebro y se unen a estos receptores de
adenosina (figura 1) pero, a diferencia de la adenosina, la cafeína estimula
las células cerebrales.
Si la cafeína bloquea
suficientes receptores, puedes mantenerte despierto por horas, hasta que las
moléculas de cafeína se descomponen y se eliminan. Por lo general, la cafeína
mantiene su efecto entre 15 minutos a una hora después de beber tu última taza
de café con leche y su efecto máximo se mantiene por tres horas o tres horas y
media.
Las
sustancias químicas en el café
Los científicos han identificado
más de 800 sustancias químicas en los granos de café, que incluyen la cafeína,
la sacarosa y la celulosa. Otras incluyen proteínas y ácidos como el ácido
cítrico que se encuentra en frutas ácidas; el ácido tartárico, el ácido
principal en el vino; y el ácido
fórmico, el veneno ardiente que segregan las hormigas.
Cuando se tuesta el café,
las reacciones químicas dentro de los granos destruyen algunas moléculas y
crean nuevas. Hay diferentes grados de tostado de café. Algunas personas eligen
el café apenas tostado por un par de minutos, mientras que otras prefieren que
los granos se tuesten por media hora. En cada caso, la composición química del
café es diferente.
Cuando los granos de café
absorben el calor (en temperaturas de entre
188°C y 282 °C ), su color verde se vuelve amarillo,
luego marrón claro, y finalmente marrón oscuro. Los aceites le otorgan brillo a
su superficie. Las reacciones químicas que se producen dentro de los granos
convierten a las grasas y los hidratos de carbono en aceites aromáticos, queman
la humedad y el dióxido de carbono y, de forma alterna, dividen y crean ácidos,
dándole el gusto tan característico al café.
Robert Benck es gerente en el
área de tostado de la empresa tostadora de café Batdorf and Bronson Coffee Roasters,
en la ciudad Olympia, estado de Washington. Comenzó a trabajar con café cuando estaba en
la universidad. “Tanto las clases de química como las de español han sido
útiles en mi carrera”, comenta desde en un depósito repleto de granos de Coffea arabica de lugares como México,
Guatemala y Costa Rica.
Benck explica que, al tostar
los granos de café, éstos primero explotan por la presión interna y luego
aumentan en tamaño y se parten. A través de un proceso químico, llamado
“reacción de Maillard”, se combinan los
azúcares y aminoácidos presentes en los granos y forman cientos de moléculas de
color y sabor.
Luego de aproximadamente 12
minutos, se produce una segunda explosión y los granos permiten que los aceites
se filtren por sus grietas. Durante ambas
explosiones, y por muchos días posteriores, los granos tostados de café
despiden dióxido de carbono en cantidades tan grandes que las bolsas de café
pueden explotar si se las cierra antes de tiempo.
El
café no se trata sólo sobre cafeína
El café contiene una familia
importante de sustancias químicas llamadas ácidos clorogénicos. Según
investigaciones científicas, estos ácidos pueden ser beneficiosos para la
salud, más allá de los efectos de la cafeína. Estas moléculas representan entre
6% y 12% de las sustancias químicas presentes en granos verdes de café,
mientras que la cafeína representa tan sólo entre 1% y 2% del total.
Los ácidos clorogénicos
pertenecen a un grupo de sustancias químicas llamadas antioxidantes, que
protegen las células de daños que producen las moléculas de radicales libres
que se forman dentro de las células. Los radicales libres pueden dañar el ADN y
han sido asociadas a la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad cardiovascular,
el cáncer y la diabetes.
“El café es la fuente principal
de antioxidantes en la dieta de los estadounidenses”, dice Joe Vinson, Profesor
de Química en la
Universidad de Scranton, Pensilvania. “Los ácidos
clorogénicos, principalmente los presentes en el café, constituyen el
antioxidante simple más importante en la dieta”.
Peter Martin, Profesor de
Psiquiatría y Farmacología de la Universidad
Vanderbiltla Universidad
Federal
“Es difícil establecer exactamente los efectos
en la salud de estos diversos compuestos , ya que actúan en forma conjunta”, explica
Martin. “Es como armar un rompecabezas y estudiar cada pieza, es decir, cada
sustancia química del café, por separado”.
En la Universidad de Pavia,
Italia, Gabriela Gazzani y sus colegas
han descubierto que las propiedades antioxidantes de los granos de café verdes
se deben en gran medida a los ácidos clorogénicos. A pesar de que éstos se
degradan hasta un 70% al tostarse los granos de café, cuanto más se lo tueste,
más antioxidantes melanoidinas tendrá. Estos se crean a través de la reacción
de Maillard.
Los ácidos clorogénicos son
absorbidos por el estómago y los intestinos o se descomponen para formar otros
compuestos antioxidantes. Vinson y sus colegas han demostrado que los ácidos
clorogénicos hacen más lenta la liberación de glucosa a la sangre luego de una
comida, con lo cual reducen los niveles de glucosa en sangre. Otros estudios
han demostrado que reducen el riesgo de sufrir hipertensión y diabetes tipo 2.
Es posible que los ácidos clorogénicos tengan otras propiedades benéficas para
la salud, las que todavía están siendo investigadas.
Posibles
beneficios contra el alcoholismo y desórdenes provocados por el estrés
Martin y sus colegas han
creado derivados del ácido clorogénico en sus laboratorios y han estudiado las
propiedades de éstos en las células cerebrales de las ratas. Descubrieron que
estos químicos se unen a proteínas presentes en la superficie de las células cerebrales.
Estás proteínas también se unen a las drogas que reducen el ansia de tomar
alcohol. Los resultados demuestran que el consumo de café puede ayudar a
personas con problemas de alcoholismo.
Otro equipo de científicos
liderado por Yoshinori Masuo, investigador en el Instituto Nacional de Ciencia
Industrial Avanzada y Tecnología en Tsukaba, Japón, ha demostrado que podemos
obtener beneficios para la salud tan solo inhalando el aroma del café tostado.
Cuando ratas que han sido privadas del sueño huelen el café, se activan
proteínas en sus células cerebrales, lo cual las protege de daños relacionados
al estrés. En otras palabras, las sustancias químicas presentes en el aroma del
café, por sí solas, pueden aliviar el estrés.
“Estos resultados pueden
otorgar una nueva forma de aliviar el estrés y puede ser una posibilidad de
ayuda en casos de desórdenes mentales relacionados al estrés, que incluyen la
depresión, el autismo y el desorden de déficit de atención por hiperactividad”,
explica Masuo.
Beneficios
adicionales del café
El café también puede
proteger los dientes. Farah, Gazzani y Beatriz Gloria, Profesora de Química
de la Universidad Federal
Los científicos encontraron
una variedad de sustancias químicas antibacterianas que eliminan o impiden el
desarrollo de
Streptococcus mutans, la causa más frecuente de caída dental en los humanos. Además, Gazzani
y sus colegas aplicaron café tostado al hidroxiapatita,
un componente del esmalte dental (la sustancia blanca y dura que cubre los
dientes) y comprobaron que el café contiene pequeñas moléculas que previenen
que la bacteria S. mutans se una a
este componente.
El café también podría eliminar la bacteria
que infecta nuestros intestinos y pulmones. Gloria, Farah y sus colegas han
demostrado que los ácidos clorogénicos, la trigonelina, la cafeína, el ácido
cafeico y el ácido protocatecuico inhiben el crecimiento de enterobacteria, que
puede causar intoxicación por alimentos, diarrea y fiebre tifoidea. Los
investigadores sugieren que estas sustancias químicas podrían utilizarse en las
comidas como un preservador natural para controlar el crecimiento bacterial.
Sorprendentemente, la cafeina y los ácidos
clorogénicos pueden tener efectos negativos sobre el cerebro. Martin y sus
colegas han descubierto que los derivados de los ácidos clorogénicos estimulan la
unión de moléculas adenosinas a las células cerebrales, actuando en forma
opuesta al café. Así, cuando tomas café,
los efectos de la cafeína y los ácidos clorogénicos sobre las células
cerebrales parecen complementarse.
Recientemente Gloria y su
equipo han aportado otro descubrimiento interesante. Han descubierto que el
café contiene triptófano, una sustancia química que dentro del cuerpo es convertida en un químico cerebral llamado
seratonina, que ayuda a regular el sueño, el apetito, el humor e inhibe el
dolor.
Entonces,
¿el café te hace bien?
Volvamos al examen de
química en la segunda hora. El cálculo del tiempo estuvo bien. Tu nivel de
cafeína estará haciendo su mayor efecto. Y, como lo han comprobado muchos
estudios, la bebida te ayudará a mejorar tu ánimo y a aumentar tu estado de
alerta, tu concentración y la velocidad de reacción… incluso mejorará tu
habilidad para resolver problemas simples de matemática. Hasta aquí, todo
perfecto. Pero, ¿te ayudará a ser más listo? ¡Ojalá! No hay ninguna prueba que
relacione el café con el aumento de la habilidad mental…tan solo mejora tu
estado de alerta.
Ahora… ¿es adictiva la
cafeína? ¿Te arriesgas a convertirte en un “adicto al café”? Sí y no. El
cerebro se acostumbra tanto a los efectos del café que, si dejas de tomarlo,
puedes tener dolor de cabeza. Aun así, muchos expertos coinciden en que la
cafeína no es tan adictiva como las drogas ilegales, como la heroína y la
cocaína, ya que, si la consumes en gran cantidad, tan sólo te pone más nervioso
y los síndromes de abstinencia son leves. Según la lista de aditivos de la Administración de
Drogas y Alimentos, la cafeína “por lo general, está catalogada como segura”.
Esta es la cuestión: Si para
ti el café es bueno, perfecto. Pero los expertos en nutrición recomiendan no
tomar más de tres tazas por día. Las personas que regularmente consumen más
pueden sentirse inquietas, irritables y con problemas para dormir. Además,
algunas personas son sensibles a la cafeína. Si al tomar una sola taza de café
tu cara se pone roja y tu corazón late más rápido, opta por bebidas
descafeinadas.
Pero si disfrutas de un café
negro en la mañana o un café con leche a la tarde, estás bien acompañado. Según
la Asociación
Nacional del Café, el café está experimentando un nuevo renacimiento,
y sus ventas llegan a los once mil millones de dólares. El café es el producto
más comercializado junto con el aceite y la bebida más consumida en todo el
mundo, después del agua.
REFERENCIAS
Banks,
M.M., The World Encyclopedia of Coffee (La
Enciclopedia Mundial del Café); London Books: Londres, 2006.
Tea & Coffee Trade Online: Where Does
the Caffeine Go? (El Comercio Virtual del Café y el
Té: ¿Adónde va la Cafeína ?)
http://www.teaandcoffee.net/0708/feature.htm
Answers.com:
Chlorogenic Acids
http://www.answers.com/topic/chlorogenic-acid
Gail Kay Haines es escritora de ciencia y autora de libros,
originaria de Olympia, estado de
Washington. Su último artículo, “Corn—The A“maiz”ing Grain,” (Maiz… el grano
asombroso) fue publicado en la edición de diciembre de 2006 de ChemMatters.
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