Role čajových katechinů a kofeinu ve vztahu k energetickému metabolismu

Obezita je důsledkem nerovnováhy mezi příjmem energie (EI) a výdejem energie (EE). Dva způsoby léčby obezity jsou tedy snížení EI nebo zvýšení EE. Bioaktivní složky potravin ovlivňující energetický metabolismus, např. EE, oxidace tuku, sytost a EI mohou lidem pomoci úspěšně kontrolovat nebo řídit svou váhu. Zelený čaj, jeden z nejrozšířenějších nápojů na světě, může mít příznivé účinky na léčbu obezity.

Zelený čaj se vyrábí z listů druhu Camellia sinensis z čeledi Theaceae. Zelený čaj jsou nefermentované/oxidované produkty, na rozdíl od černého čaje, který je plně fermentovaný/oxidovaný. Zelené čaje obsahují vysoké množství katechinů a kofeinu, které jsou považovány za aktivní složky ovlivňující energetický metabolismus. EGCG je nejrozšířenějším katechinem a je mu věnována největší pozornost (Yang et al., 2000). Kofein představuje přibližně 3 až 5 % sušiny zeleného čaje (Dufresne et al., 2001, Yang et al., 2000). Obecně se uznává, že spotřeba kofeinu souvisí se zvýšením EE (Astrup et al., 1990), zatímco vztah mezi katechiny a energetickým metabolismem byl objeven nedávno.

Ve studii Dulloo et al (1999) bylo deseti zdravým mužům přiděleno 3 ošetření: 1) extrakt ze zeleného čaje obsahující 150 mg/den kofeinu a 270 mg/den EGCG, 2) kofein (150 mg/den) nebo 3 ) placebo. Požití extraktu ze zeleného čaje (užívaného s každým jídlem) zvýšilo 24-h EE o 4 % (328 kJ), což odráží jeho stimulační účinek na termogenezi. Tato studie také zjistila snížení respiračního kvocientu (RQ) během léčby extraktem ze zeleného čaje, což naznačuje zvýšení oxidace tuků. Nicméně Kovacs a spol. (2004) nezaznamenali žádné změny 24h EE nebo RQ po stejné suplementaci kapslemi zeleného čaje, což může být vysvětleno odlišnou konzumací kofeinu na pozadí.

Nedávno dvě střednědobé studie uváděly zvýšenou oxidaci tuků po 8 a 12 týdnech suplementace nápojem obsahujícím čajový katechin (Ota a kol., 2005, Harada a kol., 2005). Kromě toho Nagao a spol. (2005) prokázali, že denní konzumace čajového nápoje obsahujícího 690 mg/den katechinů po dobu 12 týdnů snížila plochu tělesného tuku o 8 % ve srovnání s kontrolní skupinou. Katechiny tedy mohou nejen podporovat EE, ale také mírně snižovat tělesný tuk.

Bylo navrženo několik potenciálních mechanismů odpovědných za změněný metabolismus energie a tuků. Dulloo a kol. (1999) navrhli synergickou interakci mezi katechiny a kofeinem díky sympaticky uvolněnému noradrenalinu (NA). Protože je známo, že katechiny jsou schopny inhibovat katechol O-methyltransferázu (COMT) (enzym, který degraduje NA) (Borchardt & Huber, 1975), a kofein inhibovat transcelulární fosfodiesterázy (enzymy, které štěpí NA-indukovaný cAMP), je navrhli, že extrakt ze zeleného čaje prostřednictvím svých katechinů, polyfenolů a kofeinu, je účinný při stimulaci termogeneze zmírněním inhibice v různých kontrolních bodech podél osy NA-cAMP. Dohromady by se dalo očekávat, že kofein i čajové katechiny zvýší a/nebo prodlouží stimulační účinky norepinefrinu na energetický a lipidový metabolismus.

Bylo provedeno několik studií na zvířatech s cílem objasnit mechanismy proti obezitě extraktů ze zeleného čaje.

• Zvýšená jaterní β-oxidace mastných kyselin u myší po 4 týdnech diety s vysokým obsahem tuku se suplementací čajovými katechiny (74 % EGCg, 18 % ECg, 6 % GCg, 2 % ostatní) (Murase et al., 2002 a 4 týdny s vysokým obsahem tuku dieta se suplementací EGCg (Klaus et al., 2005). Na druhé straně, syntáza mastných kyselin (FAS) nebyla čajovými katechiny změněna, což může naznačovat, že převládajícím příspěvkem je spíše simulace oxidace mastných kyselin než potlačení lipogeneze (Murase et al., 2002).
• Moduluje chuť k jídlu a snižuje příjem potravy cestou nezávislou na leptinových receptorech (Kao et al., 2000)
• Intraperitoneální podávání EGCg může snížit stravitelnost stravy, což má za následek zvýšené vylučování lipidů stolicí (Klaus et al., 2005)
• Extrakt ze zeleného čaje (8 % kofeinu a 25 % katechinů (~70 % EGCg)) stimuluje termogenezi hnědé tukové tkáně a výdej energie, což může být způsobeno prodlouženým účinkem noradrenalinu (Dulloo et al., 2000).

Velké rozdíly v obsahu katechinů a chemických struktur se vyskytují během přípravy a výroby produktů ze zeleného čaje, a tedy i mezi studiemi. EGCg je nejintenzivněji studovaným katechinem. Plazmatická biologická dostupnost EGCg je však nižší než EGC a EG (Henning et al., 2004), což naznačuje, že negalloylované katechiny jsou lépe absorbovány než galloylované (Manach et al., 2005).

Kromě toho není známo, zda epimerizace katechinů mění účinek na metabolismus energie a tuků (Harada et al., 2005, Ota et al., 2005, Xu et al., 2004). Proto není jasné, zda jsou uváděné účinky způsobeny celkovým množstvím katechinů, chemickou strukturou konkrétních katechinů (např. epimerizace a galloylace) a/nebo obsah kofeinu nebo jiných složek ve směsi.

Metody

Studie je 5cestný zkřížený dvojitě slepý, placebem kontrolovaný design. V každém testovacím dni se pomocí nepřímé kalorimetrie měří výdej energie a oxidace tuků po dobu 13 hodin v jedné ze dvou celotělových dýchacích komor.