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FACULDADE SUDOESTE PAULISTA
INSTITUIÇÃO CHADDAD DE ENSINO
BIOMEDICINA
YARA YANAÊ DE MELO DE MARIA
CAFÉ E SEU PRINCIPAL COMPONENTE CAFEÍNA: UMA BREVE VISÃO SOBRE
OS MALEFÍCIOS E BENEFÍCIOS DE SEU USO, BEM COMO SEUS POSSÍVEIS
POTENCIAIS TÓXICOS E ANTIOXIDANTE.
ITAPETININGA-SP
2017
YARA YANAÊ DE MELO DE MARIA
CAFÉ E SEU PRINCIPAL COMPONENTE CAFEÍNA: UMA BREVE VISÃO SOBRE
OS MALEFÍCIOS E BENEFÍCIOS DE SEU USO, BEM COMO SEUS POSSÍVEIS
POTENCIAIS TÓXICOS E ANTIOXIDANTE
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Faculdade Sudoeste Paulista de Itapetininga – FSP – ao curso de graduação em Biomedicina como requisito parcial para a obtenção do título de bacharel de Biomedicina.
Orientadora: Prof. Ma. Lígia Maria Micai Gomide.
Co-orientadora: Prof. Dr. Bruna De Campos Ventura Camargo
ITAPETININGA-SP
2017
DE MARIA, Yara Y. M.
Café e seu principal componente cafeína: uma breve visão sobre os malefícios e
benefícios de seu uso, bem como seus possíveis potenciais tóxicos e antioxidante /
Yara Yanaê De Melo De Maria - Itapetininga - SP, 2017. 46 p.
Trabalho de conclusão de curso - FSP - Faculdade Sudoeste Paulista – Curso de
Biomedicina
Orientadora: Ms. Lígia Maria Micai Gomide
Co-orientadora: Dra. Bruna De Campos Ventura Camargo
1. Cafeína 2. Café 3. Malefícios 4. Benefícios 5. Antioxidante
YARA YANAÊ DE MELO DE MARIA
CAFÉ E SEU PRINCIPAL COMPONENTE CAFEÍNA: UMA BREVE VISÃO
SOBRE OS MALEFÍCIOS E BENEFÍCIOS DO SEU USO, BEM COMO SEUS
POSSÍVEIS POTENCIAIS TÓXICOS E ANTIOXIDANTE
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Faculdade Sudoeste Paulista de
Itapetininga – FSP – ao curso de graduação em Biomedicina como requisito parcial
para a obtenção do título de bacharel.
Orientadora: Prof. Ma. Lígia Maria Micai Gomide
Co-orientadora: Prof. Dra. Bruna De Campos Ventura Camargo
BANCA EXAMINADORA
________________________
Orientadora: Prof. Ms. Lígia Maria Micai Gomide
________________________
Prof. Ms. Diogo Mastrorocco Filho
_______________________
Prof. Dr. Renato Paschoal Prado
Itapetininga, 04 de dezembro de 2017.
Aos pilares e conceitos mais importantes da minha vida: Meu ser superior, família e espiritualidade.
Á Deus e todas as forças superiores e universais.
A mim por todo o amor e dedicação.
Ao meu iluminado amigo Luiz Gasparetto, minha mãe Sara e meu
sobrinho João Vitor; Com muito carinho e imensurável
gratidão dedico-lhes esse trabalho, que possui um vasto valor em minha
carreira profissional. Agradecimentos
Meu agradecimento especial só poderia ser a todas as forças universais e
espirituais superiores, a DEUS onisciente, onipresente e onipotente por acompanhar
cada minuto de minha trajetória, iluminar meus pensamentos e me servir como
inspiração para cada ideia surgida, escrita e colocada em prática.
A mim, por me manter em pé e não ter desistido, em meio aos obstáculos e
dificuldades vividas, pela paciência e cuidado.
À professora Mª. Lígia Maria Micai Gomide, minha especialíssima orientadora
pela orientação obtida durante o ano e por ter sido tão prestativa e acolhedora em
orientar e ajudar na confecção da monografia, dando-me muito incentivo e
inspiração referentes ao tema escolhido. Agradeço também pela amizade
construída.
Aos meus supervisores de estágio Dr. Adriana, Dr. Esvani, Dr. Samuel e Isac
por todo conhecimento obtido, toda ajuda e ensinamentos, tanto na vida profissional,
como também na minha vida pessoal.
À minha especialíssima professora de graduação e iniciação científica, minha
co-orentadora Dra. Bruna De Campos Ventura Camargo, por todo o aprendizado e
inspiração, pelo amor a pesquisa científica e pelo dom de aplicar a matéria de forma
clara e incentivadora.
Ao especialíssimo coordenador do curso de Biomedicina, Messias Miranda
Junior pela coragem, cuidado e dedicação em assumir a coordenação de nossa
turma e das demais, quando ninguém mais poderia assumir; à sua coragem e
determinação em defender sempre o curso com muita garra e sabedoria, trabalhar
para a valorização da Biomedicina e seu destaque, bem como ajudar no
encaminhamento de cada aluno e lutando por nós até o fim; por todos os trabalhos,
eventos e projetos de extensão desenvolvidos que refletiram muitas melhorias na
sociedade.
Sou muito grata também a todos os professores que fizeram parte de minha
graduação, tendo cada um deles um papel muito significativo para a minha
formação, em especial aos professores Thiago, Diogo, Paulo, Igor, Leonardo,
Vanessa e Aline, que são excelentes professores e realmente nasceram com o dom
de transmitir conhecimento, sempre da melhor maneira possível e muito didática.
Meu agradecimento especial vai para o meu tio Reinaldo por toda a confiança
e apoio em possibilitar as condições para que eu cursasse a Biomedicina.
Agradeço, por fim, a todos os meus colegas de turma, turno e de faculdade,
particularmente aos meus amigos e amigas Erica, Adriana, Diego, Claudio, Lucas,
Gustavo, Vanessa, Beatriz e Caroline por todos os momentos compartilhados, as
alegrias e tristezas divididas e a amizade construída perante aos 4 anos de
graduação.
Agradeço ao diretor e a toda a equipe de secretários, administradores e
funcionários por trabalharem para o funcionamento correto da instituição e pela
amizade, responsabilidade e confiança.
Agradeço, por fim, mas não menos importante, à minha família, em especial a
minha mãe Sara, avó Isabel, Maria Inês, Cássia e ao meu pai Rinaldi por todo o
apoio e incentivo, ao meu irmão Rodrigo por me inspirar e ao meu sobrinho João
Vitor por todo carinho, amor e amizade que me serviram como sustentação e
estímulo para a realização deste trabalho.
“...Para fazer um bom café, meu bem, como se faz lá no Brasil, precisa pôr tudo a ferver, meu bem, como se põe lá no Brasil. Precisa ter um bom café também, como se tem lá no Brasil. Tem de ser forte, como o bem que a gente tem pelo Brasil, Tem de ser doce, como o amor, que a gente tem pelo Brasil. Você, seu moço estrangeiro, só põe açúcar se quer, mas sendo um bom brasileiro, o seu café vai ser doce, como se fosse um carinho, de uma mulher que faz um bom café, lá no Brasil! Lá no Brasil!”
(Baden Powell/ Vinícius de Moraes)
DE MARIA, M.Y.Y. Café e seu principal componente cafeína: Uma breve visão
sobre os malefícios e benefícios de seu uso, bem como seus possíveis potenciais
tóxicos e antioxidante. 46 f. Monografia (Graduação) – Faculdade Sudoeste Paulista,
Itapetininga, 2017.
RESUMO
Nas últimas décadas tem-se aumentado o número de indivíduos que fazem o uso de estimulantes como a cafeína, considerada o estimulante do sistema nervoso central mais utilizado mundialmente. O café (sua maior fonte) é uma bebida presente na tradição de diversos países, vide o Brasil, que possui inúmeros cafeeiros com plantações. O café é composto, além da cafeína, por outros compostos bioativos como os diterpenos cafestol e kahweol, os ácidos clorogênicos, além de derivados da torrefação como o metilglioxal. Com o intenso consumo do café e da cafeína, cresce cada vez mais a preocupação sobre seus efeitos no organismo humano. Existem descrições positivas e negativas sobre esses dois compostos, uma vez que estudos in vitro e in vivo já foram realizados e comprovaram efeitos muitas vezes antagônicos. Além do café, a cafeína está presente em diversos alimentos como em chás, chocolates, refrigerantes e energéticos. Estudos apontam que a cafeína é capaz de interferir no ciclo celular, no funcionamento e expressão gênica e ainda atuar como um potencializador de xenobióticos, pois sua estrutura química, similar ao ácido desoxirribonucleico (DNA), pode facilitar sua incorporação ao material genético. Em contrapartida, estudos mostram que ela pode atuar como antioxidante em algumas situações, possuindo também um efeito antimutagênico e bioprotetor. Detendo ação em praticamente todos os tecidos do organismo, ela é capaz de desenvolver tolerância, dependência e síndrome de abstinência, além de deter efeitos agudos e crônicos que precisam ser melhor estudados e relacionados a seu mecanismo de ação. Por ser considerada uma droga modelo de abuso, ser encontrada em diferentes matrizes alimentícias e ter seu consumo cada vez mais exacerbado, a cafeína, e o café (sua principal fonte) tem despertado cada vez mais a atenção da comunidade científica. Dessa forma, o objetivo geral deste trabalho foi expor, comparar e analisar os benefícios e malefícios da cafeína e do café no organismo humano, identificando e comparando os efeitos em outros organismos e sistemas teste, bem como os fatores determinantes de quando as substâncias são consideradas prejudiciais ou benéficas e quais subgrupos não devem realizar a ingestão. Para a realização deste trabalho de revisão, foram utilizados dados obtidos em plataformas eletrônicas, livros e artigos que realizaram estudos in vitro e in vivo. A partir dos dados analisados, foi possível concluir que os efeitos dessa substância variam muito de organismo para organismo, dependendo também das dosagens administradas.
Palavras-chave: Cafeína. Café. Malefícios. Benefícios. Antioxidante.
DE MARIA, M.Y.Y. Coffee and its main component caffeine: A brief overview on the harms and benefits of its use, as well as its possible toxic potential and antioxidant. 46 pages. Monograph (Graduation) - Faculdade Sudoeste Paulista, Itapetininga, 2017.
ABSTRACT
In the last decades, the number of individuals who use stimulants such as caffeine, considered central nervous system stimulant most used worldwide, has increased. Coffee (its main source) is a drink present in the tradition of several countries, like Brazil, which has innumerable coffee plantations. Coffee is composed, in addition to caffeine, by other bioactive compounds such as cafestol and kahweol diterpenes, chlorogenic acids, as well as roasting derivatives such as methylglyoxal. It is known that with this intense consumption of coffee and caffeine, the concern about its consumption is growing more and more, as there are many controversies about their effects. There are positive and negative descriptions of these two compounds, since in vitro and in vivo studies have already been performed and have proved to be very antagonistic. In addition to coffee, caffeine is present in various foods such as teas, chocolates, soft drinks and energetics. Studies have shown that caffeine is capable of interfering with cell cycle, gene function and expression, and may act as a potentiator of xenobiotics, since its chemical structure, similar to deoxyribonucleic acid (DNA), may facilitate its incorporation into genetic material. Other studies also shown that it may act as an antioxidant in some situations, also having an antimutagenic and bioprotective effect. By presenting action in all tissues of the body, it is able to develop tolerance, dependence and withdrawal syndrome, as well as detain acute and chronic effects that need to be better studied and related to its mechanism of action. Because it is considered a model drug of abuse, found in different food matrices and consumed more and more exacerbated, caffeine and coffee (its main source) has increasingly attracted the attention of the scientific community. Therefore, the general objective of this work was through a bibliographical review, exposing, comparing and analyzing the benefits and harms of caffeine and coffee in the human organism, identifying and comparing the effects on other organisms and test systems, as well as determining factors when the substances are considered detrimental or beneficial and which subgroups should not perform intake need to control it. The methodology used was research on electronic platforms, data taken from books and studies in vitro and in vivo. From the analyzed data, it was possible to conclude that the effects of this substance varies greatly from organism to organism, depending also on the administered doses.
Keywords: Caffeine. Coffee. Malfunctions. Benefits. Antioxidant.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Histograma do número de colônias de células tumorais MDA-MB-231, HL-
60 E HT-29, após a exposição a diferentes concentrações de Kahweol...................21
Figura 2 - Microscopia invertida de contraste de fase de colônias tratadas com
Kahweol a 25 microlitros e não tratadas (controle)....................................................22
Figura 3 - Efeitos comportamentais em ratos, induzidos pela cafeína.......................27
Figura 4 - Estrutura molecular da cafeína, teofilina e teobromina..............................28
Figura 5 - Estrutura molecular da cafeína e adenosina..............................................29
Figura 6 - Gráfico dos principais mecanismos de ação da cafeína............................30
Figura 7 - Secções transversais da cabeça e tronco de embriões tratados com
solução salina (controle) (A), cafeína a 0,5 mg/ml (B), 1,0 mg/ml (C), e 1,5 mg/ml
(D)...............................................................................................................................32
Figura 8 - Supressão da proliferação e diferenciação neuronal induzida pela cafeína.
A-D (Padrão de expressão de neurofilamento de tubo neural de desenvolvimento
normal em A e secções transversais de embriões em microscopia de campo
brilhante B, fluorescência C e mesclagem D). E-H (microscopia de células cerebrais
de embriões tratados com diferentes concentrações de cafeína, I (gráfico do número
de neurônios em função da administração de diferentes concentrações de cafeína),
J (gráfico do comprimento de neurônios em função a exposição a diferentes
concentrações de cafeína) ........................................................................................33
Figura 9 - Depósitos basofílicos no interior de folículos pilosos/ fotomicroscopia dos
filhotes de ratas tratadas com 25 mg/kg (A). Depósito de cálcio no interior do folículo
piloso (B)....................................................................................................................34
Figura 10 - Efeitos da cafeína na expressão gênica de Nrli3 e Cyp2b10, onde no
primeiro P= <0,05 entre os grupos controle e cafeína, e no segundo P= <0,01........35
Figura 11 - Quantidade de Alanina aminotransferase (ALT) em microlitros, no soro
de ratos do grupo controle e cafeína, após administração de TCPOBOP.................35
Figura 12 - Proliferação dos hepatócitos após a administração aguda de TCPOBOP
nos grupos controles e tratados com cafeína (A, B, C). Quantificação representativa
de comunicações intercelulares juncionais GAP (C, D, E) ........................................36
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Consumo mundial de café em mil sacas..................................................17
Tabela 2 - Conteúdo nutricional do café em pó torrado, em 100 g............................20
Tabela 3 - Conteúdo de cafeína (mg) no café, chá, chocolate, energético e
refrigerante.................................................................................................................25
Tabela 4 - Distribuição das lesões cutâneas quanto a intensidade nas ratas
progenitoras................................................................................................................33
Tabela 5 - Distribuição das lesões cutâneas quanto a intensidade nas proles
(filhotes)..................................................................................................................... .34
LISTA DE SIGLAS
OMS - Organização mundial da saúde
SNC - Sistema nervoso central
ANVISA - Agência nacional de vigilância sanitária
GABA - Ácido gama amino butírico
AMPC - Monofosfato de adenosina cíclico
COI - Comitê olímpico internacional
DNT - Defeitos no tubo neural
NR1I3 - Androstano consititutivo
GGT- Gama glutamiltransferase
ALT, TGP - Alanina aminotransferase
TCPOBOP - (1,4-bis- [2- (3,5-dicloropiridiloxi))] benzeno, 3,3 ', 5,5'-tetracloro-1,4-bis
(piridiloxi) benzeno)
ACTH - Hormônio adenocorticotrófico
CAGR - Taxa anual de crescimento composto
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 14
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................ 17
2.1 História do café, consumo, exportação e importação ................................... 17
2.2 Café e seus componentes ............................................................................... 19
2.2.1 Kahweol .......................................................................................................... 20
2.2.3 Cafestol ........................................................................................................... 22
2.2.4 Ácidos clorogênicos ........................................................................................ 23
2.3 Cafeína .............................................................................................................. 23
2.3.1 Fontes da cafeína ........................................................................................... 24
2.3.2 Efeitos da cafeína no organismo humano ....................................................... 25
2.3.3 Tolerância e dependência da cafeína .............................................................. 26
2.3.4 Absorção, metabolização e excreção da cafeína ............................................ 27
2.3.5 Mecanismos de ação da cafeína ..................................................................... 28
2.3.6 Cafeína como recurso ergogênico................................................................... 30
2.4 Efeitos nocivos da cafeína .............................................................................. 31
2.5 Efeitos benéficos do café e da cafeína ........................................................... 38
3 METODOLOGIA ................................................................................................... 40
4 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 41
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 43
14
1 INTRODUÇÃO
A cafeína é considerada o estimulante mais utilizado no mundo e seu
consumo tem aumentado nas últimas décadas (STRAIN & GRIFFITHS, 2000;
FOCCHI, 2001; CARVALHO et al, 2006; WELTER, 2011; TAVARES & SAKATA,
2012). Os estimulantes são substâncias psicoativas eficientes em modificar a
fisiologia do organismo e são usados principalmente por desportistas e indivíduos
que desejam aumentar a resistência física, ter uma maior concentração, evitar o
sono e aumentar a sensação de bem-estar (CARVALHO et al, 2006). De acordo
com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a cafeína está inclusa na lista de
estimulantes do sistema nervoso central (SNC) como a cocaína, nicotina e
anfetaminas, além de possuir uso superior ao do álcool e da nicotina juntos
(GUERRA et al, 2000; STRAIN & GRIFFITHS, 2000; FOCCHI, 2001).
A cafeína está presente em diversos alimentos como em chás, chocolates,
refrigerantes e energéticos, mas sua principal fonte é o café (ALTIMARI et al, 2001).
De acordo com Oliveira et al (2014), o café é um alimento muito consumido pelos
brasileiros e é uma das bebidas mais apreciadas e consumidas no mundo devido as
suas propriedades organolépticas e seu efeito estimulante induzido pela cafeína.
Para Monteiro & Trugo (2005), o sabor e aroma do café são decorrentes de uma
substância específica, a trigolina, que através da formação de compostos como
piridinas e N-metilpirrol, advindas de seus processos de torra, lhe dão características
aromáticas e gustativas que são apreciadas por seus consumidores.
O café apresenta, além da cafeína, outros compostos como os diterpenos
cafestol e kahweol e ácidos clorogênicos, que estão relacionados a arritmias
cardíacas, aumento da pressão arterial e dislipidemias (LIMA et al, 2010;
LANCASTER et al, 1994; HIGDON & FREI, 2006). Foi observada uma atividade
genotóxica provocada por alguns de seus componentes, como o metilglioxal,
peróxido de oxigênio e dicarbonos alifáticos advindos do processo de torrefação,
além de compostos fenólicos, derivados de auto oxidação (OLIVEIRA et al, 2014).
Estudos que utilizaram o teste de ames e linfócitos humanos os quais foram
realizados com o café demonstraram incidência de mutações (AESCHBACHER et
al, 1980).
A cafeína (um dos principais componentes do café) é uma substância
cristalina, branca, com pH básico, pertencente ao grupo dos alcalóides
15
nitrogenados, aos quais a cocaína, atropina, efedrina, morfina e nicotina também
fazem parte (BORTULINI et al, 2010; WELTER, 2011; ZHENG-LAI et al, 2012).
Também conhecida como (1,3,7-trimetilxantina), a cafeína é proveniente da
xantina, composto o qual também derivam a teofilina (1,3-dimetilxantina) e a
teobromina (3,7dimetilxantina) que, segundo Altimari et al (2006), diferem por seus
níveis de influência no sistema nervoso central (SNC).
O principal mecanismo de ação da cafeína é através da inibição competitiva
dos receptores de adenosina, visto que esse neurotransmissor quando se liga aos
seus receptores A1 e A2a provoca a inibição da produção e da neurotransmissão da
dopamina (TAVARES & SAKATA, 2012; JAMES, 1997; FOCCHI, 2001), dessa
forma a cafeína agindo como antagonista a esses receptores de adenosina, pode
causar um aumento da ligação de neurotransmissores e receptores dopaminérgicos,
o que parece ser um fator determinante elucidativo parcial para seu potencial de
abuso de acordo com Focchi (2001), pois o autor expõe que para a cocaína,
também estimulante do SNC, foi esse o mecanismo o qual esclareceu a capacidade
da imoderação de sua ingestão (FOCCHI, 2001).
A cafeína atravessa as barreiras biológicas e pode ainda ser secretada no
leite materno, sêmen e saliva e através de seu mecanismo de ação pode provocar
efeitos como a liberação de secreções gástricas, elevação da pressão arterial,
aumento da liberação de adrenalina e aumento da quebra de gordura
(ANNUNCIATO et al, 2009; TAVARES & SAKATA, 2012).
De acordo com James (1997) e Focchi (2001), cerca de 80% da população
realiza a ingestão de cafeína diariamente, porém, por serem variadas as fontes
dessa substância, torna-se difícil quantificar o seu uso. Essa utilização tem crescido
cada vez mais em diversos nichos, como em adolescentes, presidiários, pacientes
psiquiátricos e esportistas, o que vem gerando grande atenção dos cientistas e
abrindo campo para uma diversidade de estudos, que relacionam os efeitos nocivos
e potenciais de abuso da cafeína ao aumento do risco de cardiopatias e neoplasias
gastrointestinais, além de complicações nas gestações como abortos,
potencialização de teratógenos e diminuição do peso fetal (JAMES, 1997; FOCCHI,
2001).
Muitas revisões descrevem a cafeína e o café (sua principal fonte), como
sendo capazes de trazer malefícios para a saúde humana, uma vez que tem sido
demonstrado possíveis potenciais citotóxicos, genotóxicos e até mutagênicos. Em
16
contrapartida, outros estudos expõem a cafeína e o café como importantes,
contendo um papel antioxidante, bioprotetor e antimutagênico, dando-nos muitas
vezes dados contraditórios.
Com isso, surge a situação problema como linha norteadora deste trabalho
onde há a dualidade de pensamento entre alguns autores sobre os benefícios ou
malefícios do café, pretendendo-se chegar a uma conclusão para estes vieses.
O objetivo geral deste trabalho é expor, comparar e analisar os benefícios e
malefícios da cafeína e do café (sua principal fonte) no organismo humano, bem
como os fatores determinantes de quanto estes são considerados prejudiciais ou
benéficos. Mais especificamente identificar os fatores que determinam quando a
cafeína e o café agem de forma positiva ou negativa nos organismos testes;
comparar testes de toxicidade em diferentes organismos e as diferentes doses e
concentrações testadas; identificar os subgrupos populacionais que não devem
realizar a ingestão de café e cafeína, ou deter um maior controle de ingestão.
Expor os malefícios que a ingestão de cafeína em excesso é capaz de causar
pode contribuir para um maior controle do uso, visto que esta é considerada o
estimulante mais utilizado no mundo. Em conjunto a isso é de suma importância
seus usuários conhecerem as vantagens e desvantagens de seu consumo e
também suas fontes, além das comparações de dados sobre as doses prejudiciais,
não prejudiciais e até mesmo protetoras, para uma maior segurança de ingestão
para a população.
A partir desta introdução, o capítulo 2 abordará sobre os aspectos gerais do
café, seus principais compostos (com um enfoque na substância cafeína), seus
principais usos, seus benefícios e malefícios, bem como análises de estudos in vitro
e in vivo sobre as substâncias citadas, demonstrando no capítulo 3 a metodologia
utilizada para a realização da monografia, para no capítulo 4 concluirmos os
principais pontos sobre os assuntos em questão.
17
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 História do café, consumo, exportação e importação
Há relatos do consumo do café há muito tempo atrás pelos chineses, já no
século IV a.C. Em meados do século XVIII, sua utilização dava-se principalmente na
região ocidental, entretanto, atualmente, por ser crucial para algumas economias,
esse consumo possui ampla distribuição pelo mundo (ZHENG-LAI et al, 2012).
As espécies de café mais conhecidas e comercializadas são a Coffea arábica
e a Coffea canéfora, uma vez que a ocupação agrícola destas, estão dispostas em
76% e 26% respectivamente, nas plantações do Brasil (MONTEIRO & TRUGO,
2005).
De acordo com a (OIC) Organização internacional do café (2012-2014), a
tabela 1 expressa os dados do café, referentes ao consumo mundial, exportação,
importação e a taxa do crescimento anual composto (CAGR), em mil sacas.
Tabela 1: Consumo mundial de café em mil sacas
2012/13 2013/14 2014/15 2015/16 CAGR (2012/13 2015/16)
Consumo total mundial 146 964 149 022 151 758 155 469 1.9%
África 10 470 10 597 10 754 10 794 1.0%
Ásia e Oceania 29 445 30 701 32 550 33 611 4.5%
América Central e México 5 200 5 156 5 235 5 306 0.7%
Europa 50 028 50 179 50 912 51 590 1.0%
América do Norte 26 778 27 706 27 359 28 931 2.6%
América do Sul 25 042 24 682 24 949 25 237 0.3%
Países exportadores
(Colheita por ano) 45 315 46 109 47 245 48 244 2.1%
Brasil 20 330 20 085 20 333 20 500 0.3%
Indonésia 3 900 4 167 4 333 4 500 4.9%
Etiópia 3 400 3 650 3 675 3 700 2.9%
Filipinas 2 325 2 550 2 800 3 000 8.9%
México 2 354 2 354 2 354 2 354 0.0%
Vietnam 1 825 2 000 2 200 2 300 8.0%
Índia 2 000 2 100 2 200 2 250 4.0%
Colômbia 1 441 1 469 1 505 1 672 5.1%
Venezuela 1 650 1 650 1 650 1 650 0.0%
Tailândia 1 130 1 200 1 250 1 300 4.8%
Cont.
18
Cont.
Costa Rica
423
335
381
436
1.0%
Guatemala 360 370 380 390 2.7%
Republica Dominicana 378 383 388 388 0.9%
Madagascar 430 410 390 370 -4.9%
Honduras 345 345 345 345 0.0%
Haiti 340 340 340 340 0.0%
Costa do Marfim 317 317 317 317 0.0%
El Salvador 277 275 280 285 1.0%
Peru 250 250 250 250 0.0%
Uganda 216 221 229 234 2.7%
Outros 1 624 1 638 1 645 1 664 0.8%
Países importadores de café
no ano (outubro/setembro)
101 649 102 913 104 513 107 225 1.8%
União Europeia 41 662 41 458 42 429 42 604 0.7%
USA 23 268 23 901 23 743 25 336 2.9%
Japão 7 353 7 501 7 594 7 790 1.9%
Federação Russa 3 521 3 948 3 846 4 303 6.9%
Canada 3 510 3 805 3 616 3 595 0.8%
Argélia 2 123 2 147 2 158 2 282 2.4%
Coreia do Norte 1 748 1 873 1 963 2 161 7.3%
Austrália 1 564 1 543 1 713 1 720 3.2%
Arábia Saudita 1 256 1 320 1 566 1 566 7.6%
Ucrânia 1 313 1 246 1 106 1 124 -5.1%
Turquia 821 892 1 078 1 106 10.5%
Suíça 1 054 1 011 1 052 1 069 0.5%
Noruega 730 764 765 774 1.9%
Sudão 700 716 618 618 -4.1%
Israel 582 583 603 597 0.9%
Taiwan 462 505 556 591 8.5%
Marrocos 634 568 573 582 -2.9%
Egito 658 529 564 564 -5.0%
África do Sul 496 517 574 557 4.0%
Argentina 789 619 610 546 -11.5%
Outros 7 405 7 468 7 785 7 740 1.5%
Fonte: Organização Internacional do Café, 2017, traduzido pelo autor.
De acordo com a tabela 1, o Brasil é o maior exportador de café, seguido pela
Indonésia, com cerca de 16.430.000 sacas de diferença de exportação entre os dois
países no período de 2012/2013, e cerca de 16.000.000 no período de 2015/1016.
19
Entretanto, a CAGR mostrou-se apenas 0.3% no Brasil e 4.9% na Indonésia de 2012
a 2015. Nas Filipinas, encontrou-se a maior taxa de crescimento anual, cerca de
8.9%, visto que em Madagascar observou-se uma queda de 4.9% na exportação.
O maior importador de café em 2015 foi a União Europeia, com cerca de
42.604.000 sacas importadas, seguido dos Estados Unidos da América (USA) com
cerca de 25.336.000, tendo em vista também que na Turquia observou-se a maior
taxa de crescimento anual da importação, cerca de 10.5%; e nos países como
Ucrânia, Sudão, Marrocos, Egito e Argentina observou-se uma queda na importação
de 5.1%, 4.1%, 2.9%, 5.0%, 2.5%, respectivamente.
Com relação ao consumo mundial do café, de acordo com a tabela 1, a África
encontra-se no topo, seguida da Ásia e Oceania com cerca de 10.794.000 e
33.611.000 de sacas consumidas, respectivamente. Nota-se que a CAGR referente
ao crescimento anual do consumo mundial do café de 2012 a 2015 foi de 1.9%, visto
que a Ásia e Oceania foram os países onde essa taxa mais cresceu, cerca de 4.5%
nesse mesmo período.
2.2 Café e seus componentes
Os fatores que influenciam a composição química dos grãos são
principalmente as variações entre as espécies e a forma como o café é preparado,
no entanto, para Lima et al (2010), determinantes como genética, época de colheita,
sistema de plantio, conservação, armazenamento e torrefação podem também
interferir, influenciando principalmente em diferenças de sabor e aroma (MONTEIRO
& TRUGO, 2005; LIMA et al, 2010).
Reações químicas de Maillard, Strecker, pirólise e oxidações, dão origem a
uma série de compostos voláteis, sendo que mais de 800 compostos presentes no
café já foram identificados pela literatura, esses compostos (aldeídos, cetonas,
éteres, ésteres, ácidos carboxílicos, anidridos, compostos sulfurados e álcoois) são
derivados de processos pelos quais o grão do café passa (LIMA et al, 2010). A
tabela 2 ilustra a composição nutricional do pó do grão de café moído e torrado.
20
Tabela 2: Conteúdo nutricional do café em pó torrado, em 100 g
Fonte: Adaptado do Núcleo de Estudos e Pesquisa em Alimentação, 2006.
Além de sua composição nutricional, o café também contém compostos
bioativos como a cafeína, o kahweol, o cafestol e os ácidos clorogênicos,
relacionados a inúmeros mecanismos de ação e até a algumas patologias humanas
(LIMA et al, 2010). De acordo com Lima et al (2010), Kolling-speer (2006) e Jee et al
(2001), o cafestol e kahweol são diterpenos de essência lipídica que estão dispostos
no café de forma esterificada e livre, sendo os mais abundantes no café, além de
possuírem propriedades hiperlipemiantes sobre o colesterol sérico.
2.2.1 Kahweol
Cárdenas et al (2014), relatam que o kahweol (1,2-didesidrocafestol) é o
diterpeno presente em maior quantidade em cafés solúveis e seus efeitos protetores
são descritos como anti-oxidantes, anti-inflamatórios, anti-tumorais e
quimioprotetores. Segundo o autor, estudos comprovam que o kahweol induz o
aumento das enzimas alanina aminotransferase (ALT) e gama glutamiltransferase
(GGT), protegendo o organismo contra o estresse oxidativo causado pelo peróxido
de hidrogênio e induzindo a heme oxigenase-1 a controlar os níveis de oxigênio
reativo dentro das células. A supressão da cicloxigenase-2 dos macrófagos e a
indução da expressão de oxido nítrico sintetase explicam seus efeitos anti-
inflamatórios.
Nutrientes Quantidade
Proteína 15 g
Carboidrato 66 g
Lipídeos 12 g
Cálcio 107 mg
Magnésio 165 mg
Ferro 8,1 mg
Sódio 1 mg
Potássio 1609 mg
Cobre 1,3 mg
Zinco 0,5 mg
Fósforo 169 mg
21
O estudo de Cárdenas et al (2014), com diferentes linhagens de células de
leucemia HL-60 humana transformada, do adenocarcinoma de cólon HT-29, do
fibrossarcoma HT-1080, do hepatoma de HeG2 e células do carcinoma de mama
MDA-MB-231 demonstra uma indução da via intrínseca da apoptose e efeitos anti-
proliferativos como mostra a figura 1. De acordo com os histogramas da figura 1,
houve a inibição da clonogenicidade das células tumorais de HL-60, HT-29 e MDA-
MB-231 sobre diferentes concentrações de kahweol, visto que o efeito mais potente
observado da substância foi na concentração de 25 microlitros sobre as células do
carcinoma de mama MDA-MB-231, demonstrado na figura 2, pelas colônias teste e
controle, observadas no microscópio invertido de contraste, sobre o aumento de 100
vezes.
Figura 1 - Histograma do número de colônias de células tumorais MDA-MB-231, HL-60 e HT-29,
após a exposição a diferentes concentrações de Kahweol.
Fonte: CÁRDENAS, 2014, p. 453
Os histogramas da figura 1 identificam o número de colônias de diferentes
linhagens de células tumorais, pela quantidade de Kahweol em microlitros, que as
células foram expostas, houveram efeitos significativos nos histogramas de HL-60 e
HT-29, entretanto pode-se observar uma maior inibição do crescimento das colônias
em MDA-MB-231, o qual foi submetida também, segundo a figura 2, a análise de
microscopia de contraste de fase, comprovando o potencial do efeito observado do
Kahweol.
22
Figura 2 - Microscopia invertida de contraste de fase de colônias tratadas com Kahweol a 25
microlitros e não tratadas (controle).
Fonte: CÁRDENAS, 2014, P. 453
Como observado na figura 2, a microscopia de contraste de fase permitiu
observar que o Kahweol a 25 microlitros, foi capaz de impedir significativamente os
efeitos proliferativos das colônias de células tumorais MD-MB-231 (CÁRDENAS et
al, 2014).
2.2.3 Cafestol
O cafestol é um outro diterpeno encontrado no café, seu efeito sobre o
organismo parece estar relacionado ao aumento das lipoproteínas LDL em 80% e
VLDL em 20%, tendo então uma característica hiperlipemiante (LIMA et al, 2010).
Os mecanismos pelos quais isso ocorre estão dispostos através de uma série
de eventos em cascata onde há a inibição de cofatores e enzimas importantes para
a metabolização e esterificação do colesterol, disponibilizando colesterol livre para
as células hepáticas o que contribui para a diminuição de outras enzimas e
supressão de receptores, influenciando indiretamente não só no aumento do LDL e
VLDL sérico, mas também na diminuição de HDL circulante, havendo também
indícios de que essa substância interfere nos níveis de triglicerídeos e pode atuar
diferentemente no metabolismo de outras células como linhagens de células de
adenoma do cólon humano, fibroblastos de pele humana, linhagens de células de
hepatoma humano e hepatócito de ratos. Apesar desses dados, sabe-se que o que
se predomina sobre o cafestol é sua forte relação com a síntese e degradação de
23
lipoproteínas humanas, todavia, são necessários mais estudos comprobatórios (DE
ROOS & KATAN., 1999).
2.2.4 Ácidos clorogênicos
Segundo Farah & Donangelo (2006) e Lima et al (2010), grande parte da
atividade antioxidante do café está relacionada aos ácidos fenólicos não flavonoides
presentes em sua composição, principalmente os ácidos clorogênicos. O ácido
caféico é o que possui maior poder antioxidante, devido a suas duas hidroxilas nas
posições 3 e 4 de sua molécula. Os ácidos clorogênicos são derivados de reações
de esterificação entre o ácido quínico e o ácido hidrocinâmico e sua concentração no
produto varia de 70 a 550 mg de ácido clorogênico por xícara de café, de 200 ml
(LIMA et al, 2010).
Estudos in vitro em microssomas, eritrócitos e monócitos, comprovaram
significativamente a inibição de peroxidação lipídica pelo ácido caféico (SILVA et al
2007, LIMA et al, 2010). Estudos in vivo mostraram que o ácido caféico apresenta
atividade antioxidante, mesmo após 2 horas de ingestão de café, aumentando em
16% os níveis de glutationa após a ingestão de 5 xícaras por dia (BONITA et al,
2007; DOREA & COSTA, 2005; LIMA et al, 2010).
2.3 Cafeína
A cafeína foi isolada pela primeira vez em 1820, entretanto, sua estrutura
precisa veio à tona somente no século XIX, e em 1981, seu mecanismo de ação a
nível celular foi conhecido, o que confirmou suas características estimulantes
(TAVARES & SAKATA, 2012).
A cafeína é encontrada no café, em chás, na erva mate, no guaraná, no
chocolate, em refrigerantes e em medicamentos (OLIVEIRA et al, 2014). Extraída de
fontes vegetais, é um dos principais constituintes de bebidas estimulantes como
energéticos, visto que a concentração máxima regulamentada pela ANVISA
(Agência Nacional de Vigilância Sanitária) de cafeína por lata, é de 350 mg
(WELTER, 2011). Porém, foi observado que a produção de alguns energéticos não
cumpre essa regulamentação e algumas bebidas que contém cafeína não possuem
nem limite indicativo de quantidade para a mesma (BORTULINI et al, 2010).
24
A cafeína possui efeitos inotrópicos, taquicardizantes, broncodilatadores e
estimulante de secreções gástricas (GUERRA et al, 2000). A preocupação com o
uso da cafeína teve início na década de 70, quando alguns estudos mostraram que
esse composto poderia ser responsável pela diminuição do peso ao nascer,
indicando assim que gestantes devessem interromper a ingestão de bebidas que
continham cafeína em sua composição (SOUZA et al, 2005). Dos fármacos que
estão no mercado, cerca de 2000 contém cafeína em sua composição e 25 deles
podem ser usados durante a gravidez (SOUZA et al, 2005).
2.3.1 Fontes da cafeína
Segundo Altimari et al (2001), é possível encontrar a cafeína em diversos
produtos, conforme destacado na tabela 3. O café de máquina contém de 110 a 150
mg/ml de cafeína, enquanto que o de coador de 64 a 124 mg/ml, o instantâneo de
40 a 108 mg/ml e o instantâneo descafeinado possui de 2 a 5 mg/ml. Com relação
aos chás a granel ou em saquinho, chá instantâneo e chá gelado, as concentrações
dessa xantina em cada um são de 20 a 50 mg/ml, 10 a 28 mg/ml e 22 a 36 mg/ml,
respectivamente. No chocolate ao leite e chocolate de confeiteiro há 6 mg/g e 35
mg/g, respectivamente. Nos refrigerantes coca-cola, diet coke, pepsi cola, diet pepsi,
pepsi light, melo yello de 350 ml as respectivas concentrações de cafeína
encontradas são de 46 mg/ml, 46 mg/ml, 38.4 mg/ml, 36mg/ml, 36mg/ml e 36 mg/ml.
Para os energéticos, como o flash power, flying horse, dynamite, red bull, on line e
blue energy xtreme de 250 ml, há 80mg/ml de cafeína.
25
Tabela 3: Conteúdo de cafeína (mg) no café, chá, chocolate, energético e refrigerante
Fonte: Adaptado de ALTIMARI, 2001.
2.3.2 Efeitos da cafeína no organismo humano
Segundo De Maria et al (2007), dentre os principais efeitos da cafeína no
organismo estão as ações sobre o SNC, sobre o sistema cardiovascular e sobre a
homeostase de cálcio. Além disso, a cafeína também provoca aceleração do
metabolismo e o aumento da liberação de catecolaminas (ALTERMANN & DIAS,
2008). Sabe-se que a cafeína é capaz de reduzir a fadiga e aumentar o desempenho
em atividades que exigem maior vigilância, podendo também, reduzir o controle
motor, afetar as propriedades do sono, exacerbar quadros de irritabilidade em
indivíduos ansiosos e atuar na elevação da pressão arterial (DE MARIA et al, 2007).
Ainda, foi observado que essa substância é capaz de levar ao aumento da massa
muscular esquelética, e da liberação e atuação de alguns hormônios (ALTERMANN
& DIAS, 2008).
A cafeína possui a capacidade de aumentar a contratilidade do coração e
elevar o estado de alerta, atuando também na diurese, estimulando a eliminação de
Produto Quantidade de cafeínaQuantidade de cafeína (mg)
Café (Xícara de 150 ml)
De máquina 110-150
De coador 64-124
Instantâneo 40-108
Instantâneo/ descafeinado 2-5
Chá (Xícara de 150 ml) (ml)
A granel ou saquinho (infusão de 3 minutos) 20-50
Chá gelado (350 ml) 22-36
Chá instantâneo 10-28
Chocolate (28 g)
Ao leite 6 mg
De confeiteiro 35 mg
Energético (250 ml)
Flash power 80 mg
Flying horse 80 mg
Dynamite 80 mg
Red bull 80 mg
On line 80 mg
Blue energy Xtreme 80 mg
Refrigerantes (350 ml)
Coca-cola 46 mg
Diet-coke 46 mg
Pepsi-cola 38,4 mg
Diet-pepsi 36 mg
Pepsi-light 36 mg
Melo Yello 36 mg
26
íons pela urina, aumentando os glomérulos em funcionamento e o fluxo sanguíneo
renal, ao elevar o gasto cardíaco (GUERRA et al, 2000; BORTULINI et al, 2010). O
aumento da respiração, induzido pela broncodilatação e a estimulação de secreção
gástrica também são relatados, juntamente com a ativação do sistema
dopaminérgico (GUERRA et al, 2000; BORTULINI, 2010).
Tavares e Sakata (2012), afirmam que a cafeína é um estimulante que
também eleva a sensibilidade bulbar ao dióxido de carbono, estimula o impulso
respiratório central e aumenta a contração do músculo esquelético e diafragma. Há
relatos, ainda, de que a cafeína também pode atuar nos sistemas de serotonina
(CARVALHO et al, 2006).
2.3.3 Tolerância e dependência da cafeína
A tolerância a uma substância, se mostra quando há a necessidade de uma
ingestão cada vez maior da mesma, para a obtenção dos mesmos efeitos, obtidos
nas primeiras ingestões, sem que haja ainda uma dependência química ou física da
droga, visto que a tolerância é um sinal para a dependência, quando um indivíduo
começa a desenvolve-la, deve atentar-se para o desenvolvimento de uma
dependência futura. Nessa perspectiva, são considerados consumidores moderados
de cafeína os que fazem a ingestão de 128 e 595 mg desta substância por dia,
enquanto que os grandes consumidores são os que ingerem de 1.020 a 1.035
mg/dia (TAVARES & SAKATA, 2012). Com as ações da cafeína variando de pessoa
para pessoa, mostra-se que sua habituação ocorre a partir da ingestão crônica de
100mg/dia (uma a duas xícaras de café) (ALTERMANN & DIAS, 2008).
Os relatos de dependência por indivíduos que fazem o uso da cafeína podem
ser explicados pelos mesmos mecanismos de ação que causam dependência no
caso da cocaína, pois em ambos os casos, há um estímulo no sistema
dopaminérgico (FOCCHI, 2001).
A administração aguda da cafeína em dose elevada pode provocar insônia,
inquietação, ansiedade, confusão mental, palpitações, vertigem, cefaleia, transtornos
visuais e auditivos (GUERRA et al, 2000), enquanto que seu uso crônico está
associado a sintomas como miopatia, hipocalemia, náuseas, vômitos, diarreia e
redução de peso, atentando-se para o ponto de que os efeitos agudos diferem muito
dos crônicos (TAVARES & SAKATA, 2012).
27
No gráfico da figura 3 estão dispostos os efeitos comportamentais induzidos
pela cafeína em ratos, de acordo com Frehdolm et al, (1999).
Figura 3 - Efeitos comportamentais em ratos, induzidos pela cafeína.
Fonte: FREHDOLM, 1999, P. 97
Como visto na figura 3, os efeitos agudos da administração de cafeína em
ratos influenciam fortemente, dependendo da dose administrada, no
comportamento e atividade motora, em comportamentos de rotação, na locomoção
ligada ao receptor A2A e nas preferências e aversão por lugares, visto que para o
último parâmetro de comportamento ocorre um pico de resposta máxima com
apenas 3 mg/kg de cafeína.
2.3.4 Absorção, metabolização e excreção da cafeína
A absorção da cafeína é rápida e sua distribuição dirige-se pela corrente
sanguínea, onde possui 100% de biodisponibilidade (ALTIMARI et al, 2001). A
metabolização da cafeína ocorre principalmente no fígado, por influência do
citocrômo P450, gerando os metabólitos ativos teofilina e teobromina observados na
figura 4, que provocam efeitos semelhantes aos da cafeína no SNC (ALTIMARI et al,
2006; TAVARES & SAKATA, 2012).
28
Figura 4 - Estrutura molecular da cafeína, teofilina e teobromina.
Fonte: ALTIMARI, 2006, p.19
A cafeína possui alta solubilidade em água e solventes orgânicos, e sua
complexação a albumina é de 10 a 35%, visto que seu volume de distribuição é de
0,6-0,7 L.kg,-1 podendo atingir elevadas concentrações em todo organismo, pois é
capaz de ultrapassar as membranas biológicas como placenta e barreira
hematoencefálica (ANNUNCIATO et al, 2008; TAVARES & SAKATA, 2012).
Tavares e Sakata (2012), relatam a existência de um fator genético comum
para os indivíduos que consomem muito café. Esse fator genético está relacionado a
polimorfismos presentes no gene da CYP1A2 de metabolizadores lentos de cafeína,
visto que estes mesmos indivíduos possuem maiores possibilidades de infartos do
miocárdio.
A excreção da cafeína ocorre pela urina, após sua transformação em
compostos mais polares e somente cerca de 0,5 a 3% da cafeína é excretada sem
ser metabolizada, entretanto sua detecção na urina é possível e simples. Essa
substância pode também ser secretada no sêmen, leite materno e saliva (TAVARES
& SAKATA, 2012).
2.3.5 Mecanismos de ação da cafeína
Os efeitos biológicos da cafeína estão diretamente relacionados aos seus
locais de ação, sendo os principais, os receptores de adenosina, receptores de ácido
gama-aminobutírico (GABA), as fosfodiesterases e os canais de cálcio (TAVARES &
SAKATA, 2012)
29
A cafeína é conhecida por reduzir a comunicação de adenosina no encéfalo,
uma vez que suas estruturas moleculares são semelhantes, como demonstrado na
figura 5, fazendo com que a cafeína funcione como substância competitiva da
adenosina, interagindo com seus receptores (SANTOS, 2013).
Figura 5 - Estrutura molecular da cafeína e adenosina.
Fonte: SANTOS, 2013, p.15
A adenosina é um neurotransmissor, relacionado a sedação, e produz esse
efeito quando há a inibição da liberação dos neurotransmissores como dopamina,
acetilcolina, noradrenalina, glutamato e GABA. A cafeína interage com os receptores
de adenosina, inibindo a enzima adenilciclase, impactando na redução do
mensageiro intracelular monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). Assim,
funcionando como um antagonista desse receptor, e causando um acúmulo de
AMPc no organismo, elevando a liberação de adrenalina e dopamina, a pressão
arterial, lipólise, liberação de secreções gástricas e diurese (TAVARES & SAKATA,
2012).
Ainda, de acordo com os autores a cima a cafeína é considerada a xantina
mais potente e seletiva aos canais de cálcio, podendo induzir a liberação do cálcio
intramuscular. Além disso, ela aumenta o metabolismo energético do cérebro,
entretanto pode causar uma hipoperfusão cerebral, por diminuir o fluxo sanguíneo
local, em algumas situações (CARVALHO et al, 2006).
No gráfico da figura 6, estão expostos os principais mecanismos de ação da
cafeína, e seus alcances referente as dosagens (FREHDOLM et al, 1999).
30
Figura 6 - Gráfico dos principais mecanismos de ação da cafeína.
Fonte: FREHDOLM, 1999, p.88
Para Fredholm (1999), o mecanismo de ação da cafeína está disposto
somente aos receptores de adenosina A1 e A2, pois os outros mecanismos como as
influências sobre o cálcio, sobre as fosfodiesterases e o bloqueio dos receptores de
GABA só são ativados em doses que não são consumidas por humanos, ou em
milimolares ou doses muito próximas as doses tóxicas. Na perspectiva do autor,
para que haja o bloqueio de receptores GABA é preciso atingir uma concentração
em média 40 vezes maior, visto que para a mobilização do cálcio intracelular as
concentrações devem ser 100 vezes maiores que uma xícara de café (FREDOLM et
al, 1999).
2.3.6 Cafeína como recurso ergogênico
Guerra et al (2000), revelam que a cafeína atua na liberação do hormônio
adenocorticotrófico (ACTH) e beta endorfina, que são hormônios capazes de
31
interferir na percepção da dor e da fadiga, durante a prática de exercícios físicos que
exigem esforços. Seu uso para o esporte teve início na metade do século 19 e,
atualmente, a dosagem considerada suficiente para uma melhora no desempenho é
de 6 mg/Kg, antes ou durante a realização do exercício. O Comitê Olímpico
Internacional (COI) (2008) considera doping a concentração de 12 mg/L de cafeína
na urina (ALTERMANN & DIAS, 2008).
2.4 Efeitos nocivos da cafeína
De acordo com James (1997) e Focchi (2001), cerca de 80% da população
realiza a ingestão de cafeína diariamente, porém, por serem variadas as fontes
dessa substância, torna-se difícil quantificar o seu uso. Seu consumo tem crescido
cada vez mais em diversos nichos, entre eles presidiários, pacientes psiquiátricos,
esportistas e adolescentes, sendo que neste último grupo, o aumento da ingestão
deve-se principalmente pelo aumento do consumo de refrigerantes. Esse consumo
elevado vem gerando preocupação na comunidade científica e abrindo campo para
uma diversidade de estudos, que relacionam os efeitos nocivos e potenciais de
abuso da cafeína e o aumento do risco de cardiopatias e neoplasias
gastrointestinais, além de complicações nas gestações como abortos,
potencialização de teratógenos e diminuição do peso fetal (JAMES, 1997; FOCCHI,
2001).
De acordo com o estudo feito por Zheng-lai et al (2012), a cafeína inibe a
proliferação e diferenciação neuronal sendo considerada um possível teratógeno.
Seu potencial teratogênico foi avaliado através de métodos imunohistoquímicos com
marcadores específicos neuronais (HNK1, N-CAM, IGM) que demonstraram
alterações na formação do tubo neural e dos somitos durante a embriogênese de
Gallus gallus domesticus. As concentrações capazes de produzir defeitos no tubo
neural (DTN) nas secções transversais dos embriões tratados com a cafeína foram
de 1,0 mg/ml e 1,5 mg/ml. Além disso, observou-se nos grupos tratados com a
cafeína que os tecidos mesenquimais cranianos e os somitos dos embriões eram
mais densos em relação aos grupos controle.
Como demonstra a figura 7, no grupo controle (A) pode ser observado o
fechamento normal do tubo neural, indicado pela seta preta e a formação dos
somitos indicado pela seta verde. De B a D observa-se falha no fechamento do
32
tubo neural, bem como o espessamento da camada do prosencéfalo após
exposição a diferentes doses de cafeína.
Figura 7 - Secções transversais da cabeça e tronco de embriões tratados com solução salina controle (A), cafeína a 0,5 mg/ml (B), 1,0 mg/ml (C) E 1,5 mg/ml (D).
Fonte: ZHENG-LAI, 2012, p.4
Concomitantemente a isso, a continuidade da migração das células da crista
neural perdeu-se após exposição a cafeína, havendo assim a supressão da
proliferação e diferenciação em precursores neurais causando a redução do
comprimento de alguns neurônios, de acordo com a figura 8 (ZHENG-LAI et al,
2012). As imagens nela expressas, demonstram a diminuição significativa não só no
número de neurônios, mas também no comprimento dos mesmos, enfatizando a
cafeína como um potente teratógeno contra os embriões de Gallus gallus
domesticus.
33
Figura 8 - Supressão da proliferação e diferenciação neuronal induzida pela cafeína. A-D (Padrão de
expressão de neurofilamento de tubo neural de desenvolvimento normal em A e secções transversais de embriões em microscopia de campo brilhante B, fluorescência C e mesclagem D). E-H (microscopia de células cerebrais de embriões tratados com diferentes concentrações de cafeína, I (gráfico do número de neurônios em função da administração de diferentes concentrações de cafeína), J (gráfico do comprimento de neurônios em função a exposição a diferentes concentrações de cafeína).
Fonte: ZHENG-LAI, 2012, p.7
Botelho et al (2015), demonstraram por análises de imunohistoquímica com o
marcador CDC-47 e quimioluminescência, que ratas Wistar gestantes e lactantes
submetidas a 25, 50 e 100 mg/kg de cafeína apresentaram lesões dos folículos
pilosos induzidas pelas duas primeiras concentrações e aumento nos níveis de
cortisol materno quando submetidas a maior concentração testada como exposto na
tabela 4.
Tabela 4: Distribuição das lesões cutâneas quanto a intensidade nas ratas progenitoras
Intensidade das lesões Controle Cafeína 25mg/kg
Cafeína 50mg/kg
Cafeína 100mg/kg
Hipotricose discreta focal 0 60% 100% 0 Hipotricose moderada multifocal 0 0 0 0 Hipotricose intensa difusa 0 0 0 0 Alopecia focal 0 40% 0 0
Fonte: Adaptado de BOTELHO, 2015.
Os filhotes do grupo tratado com a cafeína apresentaram hipotricose discreta
e moderada com a concentração de 25 mg/kg e hipotricose discreta em meio as
34
três concentrações testadas, enquanto que os do grupo controle não apresentaram
quaisquer lesões (tabela 5) (BOTELHO et al, 2015).
Tabela 5: Distribuição das lesões cutâneas quanto a intensidade nas proles (filhotes)
Intensidade das lesões Controle Cafeína 25mg/kg
Cafeína 50mg/kg
Cafeína 100mg/kg
Hipotricose discreta focal 0 69% 100% 100% Hipotricose moderada multifocal 0 31% 0 0 Hipotricose intensa difusa 0 0 0 0 Alopecia focal 0 0 0 0 Fonte: Adaptado BOTELHO, 2015.
Como observado na tabela 4 e 5, além das lesões cutâneas e alterações nos
folículos pilosos das ratas, a cafeína surtiu efeitos semelhantes sobre suas proles.
Além disso, foi possível observar através de microscopia e análise de imuno-
histoquímica com o marcador CDC-47, alterações nos folículos pilosos como
acúmulo basofílico, depósitos de cálcio no interior dos folículos, e expressão do
marcador CDC-47 (figura 9) (BOTELHO et al, 2015).
Figura 9 - Depósitos basofílicos no interior de folículos pilosos/ fotomicroscopia dos filhotes de ratas tratadas com 25 mg/kg (A). Depósito de cálcio no interior do folículo piloso (B).
Fonte: BOTELHO, 2015, P.152
De acordo com Souza & Sichieri (2005), as informações literárias sobre as
relações entre o consumo da cafeína e a diminuição de peso ao nascer,
prematuridade e abortos são controversas e apontam que a cafeína pode ser tóxica
somente em doses maiores que 150 mg por dia.
Fukumasu et al (2015), relataram que a administração aguda da cafeína em
dosagem de 50 mg/kg, durante 15 dias, induziu um aumento da expressão de um
35
receptor sensor de xenobioticos, o androstano consititutivo (Nr1i3), responsável pela
regulação da biotransformação e excreção de substâncias, e um aumento de
CYP2b10 no fígado (figura 10).
Figura 10 - Efeitos da cafeína na expressão gênica de Nrli3 e Cyp2b10, onde no primeiro P= <0,05
entre os grupos controle e cafeína, e no segundo P= <0,01.
Fonte: FUKUMASU, 2015, p.299
Houve também um aumento significativo no nível da enzima alanina
aminotransferase (ALT), também conhecida como transaminase glutâmico pirúvica
(TGP), um importante marcador hepático (figura 11) (FUKUMASU et al, 2015).
Figura 11 - Quantidade de Alanina aminotransferase (ALT) em microlitros, no soro de ratos do grupo controle e cafeína, após administração de TCPOBOP.
Fonte: FUKUMASU, 2015, p.299
36
Concomitantemente, um segundo experimento realizado demonstrou que a
cafeína potencializou efeitos como hepatomegalia, hepatotoxicidade, proliferação
celular e perda da comunicação intercelular por junções do tipo gap no tecido
hepático de camundongos promovidos pelo agonista de Nr1i3, TCPOBOP (1,4-bis-
[2- (3,5-dicloropiridiloxi)] benzeno, 3,3 ', 5,5'-tetracloro-1,4-bis (piridiloxi) benzeno),
que é uma substância considerada um potente xenobiótico celular, expressos pela
figura 12.
Figura 12 - Proliferação dos hepatócitos após a administração aguda de TCPOBOP nos grupos
controles e tratados com cafeína (A, B, C). Quantificação representativa de comunicações intercelulares juncionais GAP (C, D, E).
Fonte: FUKUMASU, 2015, p.301
37
De acordo com a análise das figuras 10, 11 e 12, e do estudo realizado como
um todo, uma das conclusões é que a cafeína detém um poder potencializador de
xenobióticos, como o TCPOBOP, podendo assim apresentar toxicidade hepática,
provocada por esses xenobióticos.
Segundo Lima et al (2010), a cafeína é o composto presente no café mais
relacionado a hipertensão arterial e a patologias cardiovasculares. Ela aumenta o
débito cardíaco, causa vasoconstrição e aumenta a resistência vascular periférica.
Em contrapartida esse mesmo autor cita alguns estudos que demonstram atividade
antioxidante sobre o sistema cardiovascular do café. As explicações para essas
variações são inúmeras, como a tolerância a cafeína presente no café, e os efeitos
antioxidantes observados serem de outros compostos do produto e não da cafeína
(LIMA et al, 2010).
De acordo com Nehlig e Debry (1994), o café e a cafeína induzem
mutagenicidade e genotoxidade para organismos inferiores como bactérias e fungos.
Estudos com o café instantâneo, torrado e descafeinado, mostraram a incidência de
mutações em microorganismos como a Salmonella TA1535 e Escherichia coli WP2
uvrA / pKM101. Esses efeitos mutagênicos foram observados também em culturas
de células de mamíferos (hamster), entretanto, a presença da mutação foi
significativamente anulada quando cultivados em meio a extratos de enzimas
hepáticas (NEHLIG & DEBRY, 1994). Isso sugere que o café e a cafeína podem não
ser mutagênicos e genotóxicos para os mamíferos (hamsters e humanos) in vivo,
visto que ambos dispõem de grande quantidade dessas enzimas destoxicantes.
Testes com o café em Drosophila (que possui sistema enzimático semelhante
ao dos mamíferos) mostraram presença de mutações somáticas, recombinações
mitóticas, e mutações letais ligadas ao sexo induzida pela cafeína somente na fase
G2 da intérfase (NEHLIG & DEBRY, 1994).
Para a detecção de mutação em mamíferos foram realizados testes de
micronúcleo (JENSSEN & RAMEL, 1980) e de troca de cromátide-irmã (NEHLIG &
DEBRY, 1994). O primeiro teste foi realizado em ratos, na dose de 0,5-3,0 g/kg/dia
de café administrado durante cinco dias, e não induziu a formação de micronúcleos.
No segundo teste, foi administrado uma dose única de 1,0-2,5 g / kg de café
instanâneo em hamsters, demonstrando que não houve também a troca de
cromátides-irmãs (AESCHBACHER et al, 1984). Entretanto, existe um estudo com
38
eritrócitos e reticulócitos humanos, relatado por Smith et al (1990), que demonstra a
indução de micronúcleos nessas células, após exposição ao café.
Apesar da maior parte das informações sobre citotoxidade, genotoxidade e
mutagenicidade do café apontarem para um risco nulo, o estudo de Smith et al
(1990), apresentou dados contrários. Nessa perspectiva, uma solução para esses
vieses seria a realização de novos testes in vitro e in vivo com o café.
2.5 Efeitos benéficos do café e da cafeína
Estudos in vitro mostraram que o café solúvel é a forma que apresentou maior
atividade antioxidante, bloqueando com maior eficiência o início e a propagação da
cadeia oxidativa, em comparação ao filtrado e expresso (LIMA et al, 2010).
De acordo com a literatura analisada, a maior parte da atividade antioxidante
do café se dá devido a presença dos ácidos clorogênicos, principalmente o ácido
caféico, pois sua estrutura química demonstra-se favorável a proteção contra a
oxidação, além dos demais compostos fenólicos presentes no produto, que possuem
muitas hidroxilas, dando ao café uma característica protetora.
Existem estudos que apontam para um possível efeito protetor, da cafeína,
como o estudo em ratos Wistar realizado por Abreu et al (2009), que demonstrou
que a substância à 2% foi capaz de diminuir a ação da aflatoxina B, uma micotoxina
produzida em grande quantidade pelo fungo Aspergillus, sobre a toxicidade
hepática. Segundo esse autor, a cafeína inibe o desenvolvimento micelial e
esporulação desse fungo através da inibição da frutose-1,6-difosfatase, causando
uma redução na atividade glicolítica do microorganismo, e a diminuição ou inibição
da produção de micotoxinas como a aflatoxina, patulina, citrinina e ocratoxina.
Na perspectiva do Nehlig & Debry (1994), o café é capaz de impedir a
mutagenicidade de compostos como mitomicina C e procarbazina. As doses de 150
a 1000 mg/kg de café causam efeitos protetores contra a nitrosourea, conferidos
pelo ácido clorogênico. Estudos em ratos mostraram que a proteção contra
benzopirenos e aflatoxina ocorre de duas a vinte horas da administracão do café,
antes da administração dessas substâncias, por via oral (NEHLIG & DEBRY, 1994).
Como visto, existem relatos de malefícios e benefícios do café, que apontam
tanto para efeitos tóxicos quanto para efeitos antioxidantes. Os efeitos maléficos do
café são advindos do metilglioxal e do peróxido de hidrogênio, produzidos pela
39
torrefação (LIMA et al, 2010). Os efeitos bioprotetores são conferidos aos compostos
fenólicos e ácidos clorogênicos, que estão relacionados ao tempo de administração
do café, tempo de exposição do composto e a natureza do mesmo (NEHLIG &
DEBRY, 1994).
Com os efeitos mutagênicos da cafeína sendo detectados apenas em doses
superiores a 1000 vezes do que as dosagens consumidas pela populacão
considerada saudável (NEHLIG & DEBRY, 1994), e sabendo-se que estudos
apontam que a dose letal de cafeína é de 10 g (FOCCHI, 2001), conclui-se que os
riscos de uma ingestão letal ou que provoque mutagenicidade não são significativos,
uma vez que a ingestão de café e cafeína pela população não atinge as doses letais.
Levando em consideração que os dados advindos da literatura são
conflitantes e que a maior parte dos estudos analisados não apontam para efeitos
maléficos, considera-se segura a ingestão de cafeína em quantidades menores que
4,6 mg/kg para indivíduos vistos como saudáveis (DE MARIA et al, 2007).
Entretanto, quando se trata de gestantes, as dosagens acima de 150 mg por dia de
cafeína podem ser prejudiciais (SOUZA & SICHIERI, 2005).
40
3 METODOLOGIA
Os critérios de pesquisa utilizados para encontrar os artigos foram aqueles
que continham informações sobre citotoxicidade, genotoxicidade, mutagenicidade,
antimutagenicidade, efeito antioxidante e bioprotetor da cafeína e do café, nas bases
eletrônicas de busca PubMed, Lilacs, Scielo e Bireme. Foram utilizados também
artigos de revisão e livros sobre a química da cafeína, seus mecanismos de ação,
absorção, metabolização e excreção, além da análise de estudos experimentais com
café e cafeína em diferentes organismos e sistemas-teste como Salmonella
Typhimurium, Hamster Chinês e ratos Wistar, além de estudos in vitro com células
hepáticas, células tumorais e linfócitos humanos.
Os artigos, livros e outros dados analisados foram do período de 1980 até
2017 e as palavras-chave usadas foram: cafeína no esporte, cafeína, café,
toxicologia da cafeína, antioxidantes do café, consumo do café, estudos com
cafeína, caffeine, kahweol, cafestol, trigoline, clorogenic acids, antimutegenicity,
trigolina, genotoxicity, mutagenicity, coffe e cafeinne, totalizando 43 de 60 artigos e
livros analisados e referenciados na monografia, pois os outros 17 artigos não
continham informações completas, ou não continham dados significativos
comparados aos documentos utilizados e por essa razão não foram utilizados nesse
trabalho.
41
4 CONCLUSÃO
O café apresenta mais de 800 compostos em sua composição, dentre eles o
kahweol, cafestol, metilglioxal, ácidos clorogênicos e cafeína, que apresentam tanto
efeitos maléficos quanto benéficos sobre os organismos estudados.
O Kahweol inibe a proliferação de linhagens celulares como MDA-MB-231, o
que pode ser um importante composto isolado para estudos com objetivos
terapêuticos para carcinogênese. Já o cafestol funciona como um composto que
eleva o nível de lipoproteínas, o que em algumas situações pode ser prejudicial.
Os efeitos citotóxicos e mutagênicos do café são provavelmente conferidos ao
metilglioxal e outros derivados da torrefação, visto que o primeiro é o agente de
maior risco no café, uma vez que possui potencial genotóxico, entretanto, esse
potencial não se encontra em humanos com sistema de enzimas hepáticas capazes
de atuar na metabolização e antioxidação desse composto, mas, indivíduos com
patologias hepáticas devem controlar a ingestão do café devido a presença do
metilglioxal e uma metabolização e antioxidação comprometida diante dessa
situação.
A cafeína presente no café é responsável por efeitos agudos prejudiciais,
maléficos ao sistema cardiovascular como o aumento da pressão arterial e a
indução de arritmias cardíacas, e causa potenciais de abuso e dependência pela
estimulação do sistema nervoso central, além de potencializar os efeitos de
xenobióticos como o TCPOBOP e atuar como teratógeno em embrião de Gallus
gallus domésticos e na diminuição do peso ao nascer. Em contrapartida, o café
possui compostos muito importantes e benéficos, que são os ácidos clorogênicos,
que apresentam potencial antioxidante e bioprotetor, sendo capazes de anular ou
diminuir os efeitos maléficos dos outros componentes do café.
Sobre os efeitos protetores do café, sabe-se por enquanto que o ácido caféico
detém um grande poder antioxidante aumentando os níveis de glutationa e
impedindo a oxidação por radicais livres de algumas moléculas, mas os dados sobre
esse potencial da cafeína são ainda inconclusivos, por isso são necessários mais
estudos experimentais para a comprovação e fidedignidade das informações.
Nessa perspectiva, com os dados literários conflitantes que se dão pelo fato
do café conter substâncias com efeitos antagônicos em potencial, estabelece-se que
o uso moderado do café não é considerado prejudicial à população vista como
42
saudável, entretanto existem alguns subgrupos dessa população como gestantes,
crianças, indivíduos com patologias hepáticas que acometem a produção ou a
função das enzimas hepáticas, indivíduos com hipertensão arterial, arritmias
cardíacas ou pré-disposição a esses dois últimos fatores, que precisam evitar o
consumo do café e de fontes de cafeína, ou deter um maior controle dessa ingestão.
43
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