Uzależnieni od kofeiny

Porcję informacji naukowych przygotowała Justyna Ryniewicz, doktorantka Wydziału Biologii UW, która zajmuje się biologią zapylania roślin.

Tym razem weźmiemy pod lupę kofeinę, by opowiedzieć Wam, jaki pożytek z niej mają rośliny i ich zapylacze. Rozpoczynanie dnia od filiżanki pobudzającej kawy to powszechna praktyka. Zawarta w niej kofeina spożywana w umiarkowanych ilościach ma wiele zalet, które powszechnie doceniamy.

Ta najbardziej popularna substancja psychoaktywna należy do grupy alkaloidów purynowych. Kofeina stymuluje działanie ośrodkowego układu nerwowego, poprawia nastrój, zwiększa procesy poznawcze np. pamięć roboczą (Glade, 2010), jak również wydolność fizyczną organizmu. Badania wskazują również, że zapobiega demencji (Borota i in. 2014). 

Kofeinę dostarczamy do organizmu głównie w napojach przyrządzanych z nasion kawy arabskiej (Coffea arabica) i kongijskiej (Coffea canephora), ale także w napojach z liści herbaty chińskiej (Camellia sinensis) czy nasion kakaowca właściwego (Theobroma cacao). 

Co może się wydać dla Was ciekawe – substancja ta jest obecna w znacznie większej liczbie gatunków roślin – wg niektórych źródeł nawet w ok. 100. Spotkamy ją na przykład w niektórych gatunkach cytrusów (Citrus spp.). Przy czym warto podkreślić, że w przypadku cytrusów częściami roślin, w których znajduje się kofeina, są głównie liście i kwiaty.

Do czego jest potrzebna roślinom? Kofeina służy roślinom za swego rodzaju naturalny pestycyd, chroniący je przed roślinożercami, z kolei wydzielana przez korzenie skutkuje ograniczeniem wzrostu i konkurencji ze strony innych gatunków roślin.

Grupa badaczy pod przewodnictwem Geraldine Wright z brytyjskiego Newcastle University chcąc sprawdzić, czy kofeina zawarta w nektarze roślin może mieć wpływ również na zachowanie konsumujących go owadów zapylających kwiaty – przeprowadziła eksperyment. W eksperymencie podano pszczołom miodnym (Apis mellifera) roztwór sacharozy bez i z dodatkiem kofeiny. Autorzy nauczyli pszczoły kojarzyć kwiatowy zapach z nagrodą w postaci słodkiego roztworu. 

Okazało się, że pszczoły, którym podawano roztwór cukru z dodatkiem kofeiny, trzy razy lepiej niż zwykle zapamiętywały pojawiający się zapach. Umiały go rozpoznać po upływie jednej doby. Dodatkowo dwukrotnie więcej pszczół, w porównaniu z grupą kontrolną, pamiętało ten zapach jeszcze przez kolejne 3 dni. 

Kofeina charakteryzuje się gorzkim smakiem, który zniechęca zapylacze do konsumpcji nektaru. Jednak mimo wysokich stężeń tej substancji w innych częściach rośliny – akurat w przypadku nektaru – zachowane są takie proporcje, aby owady nie wyczuwały jej gorzkiego smaku. Dzięki obecności kofeiny w nektarze pszczoły mogą łatwiej zapamiętywać lokalizację i rodzaj kwiatów, z których pobierają pokarm. Rośliny zaś mogą liczyć na regularne odwiedziny i zapylanie kwiatów oraz mniejsze ryzyko dostarczania na znamię słupka pyłku pochodzącego z innych gatunków.