Kaffee ist ein schwarzes, koffeinhaltiges Heißgetränk, das aus gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen, den Samen aus den Früchten der Kaffeepflanze, und heißem Wasser hergestellt wird.

Herkunft des Kaffees

Die Kaffeesträucher werden auf Plantagen in tropischen und subtropischen Zonen angebaut. Die bedeutsamsten Bohnensorten sind Coffea arabica und Coffea robusta. Von den Kaffeesträuchern werden nur die beerenartigen Kaffeekirschen gepflückt, in denen sich die Kaffeebohnen befinden. Durch die Trennung der Bohnen vom Fruchtfleisch entstehen die Rohkaffeebohnen. Bei dem Vorgang des Röstens lösen sich eine Reihe von Röst-, Bitter- sowie Farbstoffen, welche den kaffeetypischen, aromatischen Geruch und Geschmack ausmachen [4].

Es wird zwischen folgenden Arten des Kaffees unterschieden:

• Bohnenkaffee
• Extraktkaffee – Pulver-, Instant- oder löslicher Kaffee, der sich in heißem Wasser auflöst; dieselben Inhaltsstoffe wie gebrühter Kaffee, aber es fehlt das kaffeetypische Aroma und der Duft
• Spezialkaffee – bestimmte Inhaltsstoffe werden dem Kaffee zur besseren Bekömmlichkeit für Magen, Galle und Leber entzogen; entkoffeinierter Kaffee ist wegen des Koffeinentzuges für herz- und kreislaufempfindliche Menschen geeignet; Schonkaffees enthalten keine Reiz- und Bitterstoffe – wahlweise auch kein Koffein – mehr und schonen den Magen
• Kaffee aus Kaffee-Ersatzstoffen – enthält geröstete Pflanzen und Pflanzenteile mit kaffeeähnlichem Geschmack, wie Gersten- oder Malzkaffee und Kaffee aus der Zichorienwurzel [4]

Inhaltsstoffe des Kaffees

Neben wasserlöslichen Mehrfachzuckern (Polysacchariden) enthält das Genussmittel Hunderte von unbekannten Stoffen. Dazu zählen ätherische Öle, die dem Genussmittel den typischen Kaffeeduft verleihen. Die Mineralstoffe und Säuren bestehen hauptsächlich aus Chlorogensäure (Ester der Kaffeesäure mit der Chinasäure) und gehen zum größten Teil beim Filtern oder Brühen des Kaffees in den Aufguss über. 

Das Zusammenwirken der aromatragenden Inhaltsstoffe ist für den vielseitigen Geruch und Geschmack des Kaffees verantwortlich [4]. Zu den typischen Komponenten der Inhaltsstoffe zählen 2-Furfurylthiol, 4-Vinylguajacol, Acetaldehyd, Alkylpyrazine, Furanone, Methylpropanol, 2-Methylbutanal/3-Methylbutanal und Propanol

In der nachfolgenden Übersicht ist der durchschnittliche Gehalt von Inhaltsstoffen der Kaffeesorte Arabica dargestellt. Die Gehalte können zwischen den unterschiedlichen Kaffeesorten variieren [29]. Zudem beziehen sich die Angaben auf die Trockenmasse des Kaffees. Nach dem Aufguss weichen die Gehalte der dargestellten Inhaltsstoffe ab.

Inhaltsstoff Koffein

Dem enthaltenen Koffein kommt eine besondere Bedeutung zu, da dieses für die belebende sowie anregende Wirkung verantwortlich ist. Koffein gehört zu den sogenannten Alkaloiden und ist eine Natursubstanz, die im menschlichen Körper schnell ihre Wirkung zeigt. Es ist ein farb- und geschmackloses Pulver, das in der Arzneimittelherstellung aufgrund seiner pharmakologischen Wirkung eingesetzt wird.

Wirkung des Koffeins

Eine halbe bis dreiviertel Stunde nach dem Genuss einer Tasse Kaffee ist die höchste Koffeinkonzentration im Blut erreicht. Bis zu zwei Stunden lang hält sich dieser hohe Pegel, der in allen Körperregionen gleichermaßen nachweisbar ist. Anschließend beginnen der Abtransport und Abbau des Koffeins in der Leber. Die Halbwertszeit von Koffein wird mit durchschnittlich vier bis sechs Stunden angegeben [38].

Als anregende Substanz stimuliert es die Herztätigkeit, beschleunigt die Atmung und den gesamten Stoffwechsel, fördert die Durchblutung durch Erweiterung der Blutgefäße und wirkt anregend auf die Gefäßnerven im Gehirn.

Gesundheitlich unbedenkliche Koffeindosis

Kaffee enthält pro Tasse (150 Milliliter) circa 50 bis 150 Milligramm Koffein und damit ungefähr doppelt so viel wie eine Tasse schwarzer Tee, die circa über 30 bis 60 Milligramm Koffein verfügt [4]. Insbesondere gefilterter Bohnenkaffee sowie löslicher Kaffee weisen die höchsten Koffeinanteile auf.

Ein täglicher Konsum von 400 Milligramm Koffein wird von der Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) für Erwachsene als gesundheitlich unbedenklich eingestuft. Die Obergrenze für Schwangere und Stillende liegt bei 200 Milligramm Koffein pro Tag [26]. Für Kinder und Heranwachsende wird eine Zufuhr von 3 Milligramm Koffein pro kg Körpergewicht/Tag als sicher eingestuft. In dieser Altersgruppe wird Koffein hauptsächlich durch den Konsum von Energy-Drinks aufgenommen [26].

Ein Übermaß an Koffein ist jedoch gesundheitsschädigend. Die tödliche Dosis beim Erwachsenen liegt etwa bei 11 Gramm. Um diesen Wert zu erreichen, müssten mindestens 150 Tassen Kaffee konsumiert beziehungsweise reines Koffein verzehrt werden [4].

Koffeingehalte verschiedener Getränke

In der folgenden Tabelle ist eine Übersicht der Koffeingehalte verschiedener Genussmittel dargestellt [26].

Kaffeesäuren

Kaffee enthält mehr als 80 verschiedene Säuren, die den Geschmack des Kaffees beeinflussen. Ihr Anteil im Rohkaffee macht zwischen 4 bis 12 % aus. Dabei sind die Fruchtsäure (Chlorogensäure) und die Kaffeesäure (3,4-Dihydroxyzimtsäure) hervorzuheben, die zur Gruppe der sekundären Pflanzenstoffe gehören.

Chlorogensäure stellt die charakteristische Säure des Kaffees dar und schützt den Körper vor oxidativem Stress (Antioxidanz). Weitere positive Effekte der Chlorogensäure sind: verlangsamte Aufnahme von Glucose ins Blut nach einer Mahlzeit [30] und Senkung des Blutdrucks bei gesunden Menschen [31]. 

Die Kaffeesäure gehört zu den Phenolsäuren (Phenolcarbonsäuren), die ebenfalls antioxidativ wirken und zahlreiche krebserregende (kanzerogene) Stoffe, vor allem Nitrosamine, inaktivieren. Dadurch wird das Risiko für die Entstehung eines Magenkarzinoms (Magenkrebs) gemindert. Allerdings gibt es auch Studien, die eine kanzerogene (krebsfördernde) Wirkung der Kaffeesäure zeigen [32].

Weitere im Kaffee vorkommende Säuren sind u. a. Linolsäure, Palmitinsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Apfelsäure und Oxalsäure. Während des Röstvorgangs werden die Säuren zu einem Großteil abgebaut. Je langsamer und schonender die Kaffeebohnen geröstet werden, desto niedriger ist der Säuregehalt.

Filterkaffee oder ungefilteter Kaffee?

Ob Kaffeetrinken gesundheitsfördernde oder -schädigende Auswirkungen hat, hängt unter anderem von der Zubereitungsmethode ab. Eine Studie mit mehr als einer halben Million Teilnehmern untersuchte die Auswirkungen von Filterkaffee und ungefiltertem Kaffee über einen Zeitraum von durchschnittlich 20 Jahren. Das Ergebnis: Wer Filterkaffee trinkt, lebt länger, sogar länger als Menschen, die gar keinen Kaffee trinken [45].

Filterkaffeetrinker weisen eine um 15 % geringere Gesamtmortalität (Gesamtsterblichkeit) im Vergleich zu Nicht-Kaffeetrinkern auf. Vor allem das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen (Herz-Kreislauf-Erkrankungen) sinkt (bei Frauen um 12 %, bei Männern um 20 %). In der Studie wurde beobachtet, dass die Mortalitätsrate (Sterberate) besonders niedrig war, wenn die Personen 1-4 Tassen Filterkaffee pro Tag tranken [45]. 

Der Konsum von ungefiltertem Kaffee kann das Mortalitätsrisiko (Sterberisiko) bei bestimmten Personengruppen erhöhen. In der Studie wurde dies bei Männern ab 60 Jahren beobachtet. Der Grund: Ungefilteter Kaffee enthält eine deutlich höhere Konzentration (30-fach!) der cholesterinsteigernden Diterpene Kahweol und Cafestol. Generell sollten Menschen mit Hypercholesterinämie (LDL-Erhöhung) auf ungefilterten Kaffee verzichten [45].

Beeinflussung der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit

Beträgt der Kaffeekonsum maximal drei bis vier Tassen pro Tag, wirkt sich dieser in Form von erhöhter geistiger Leistungsfähigkeit sowie verbesserter Ausdauer und Stimmungslage ohne gesundheitliches Risiko positiv auf den menschlichen Organismus aus. Eine Studie zeigte zudem, dass eine Koffeinzufuhr von mindestens 200 Milligramm das Langzeitgedächtnis verbessert [22].

Sportler nutzen Koffein, um ihre Leistung beim Training bzw. Wettkampf zu verbessern. Koffein hat einen leicht bis moderat leistungssteigernden Effekt auf Kraft und Ausdauertraining (aerobe Aktivitäten), hingegen keine starken Effekte bei anaerober Ausdauer. In den berücksichtigten Studien nahmen die jungen Männer eine Stunde vor dem Training 3 bis 6 Milligramm Koffein pro kg Körpergewicht als Pulver oder in Form von Kapseln zu sich [41].

Gesundheitliche Nebenwirkungen eines hohen Kaffeekonsums

In hohen Mengen kann der Kaffeegenuss aufgrund seiner enthaltenen Reizstoffe und Säuren jedoch zu unangenehmen Erscheinungen wie Konzentrationsschwächen, Schlaflosigkeit, Nervosität, Angespanntheit, Unruhe, Gesichtsrötung, Magen- Darmbeschwerden, Muskelzucken, Herzrasen und Herzrhythmusstörungen führen [7]. Eine große britische Studie fand Hinweise für das Gegenteil: Es scheint so zu sein, als ob viel Kaffee vor Arrhythmien schützen kann (pro Tasse Kaffee am Tag sinkt das Arrhythmierisiko um ca. 3 %) [42]. Einschränkung: Da relativ junge herzgesunden Personen untersucht wurden, sagt dies nichts darüber aus wie die Situation bei kardiovaskulär vorgeschädigten älteren Patienten oder solchen mit bereits bestehenden Arrhythmien ist.

Zudem ruft erhöhter Kaffeegenuss Appetitmangel hervor. Der Konsum besonders hoher Mengen von koffeinhaltigem Kaffee kann das Nervensystem strapazieren, woraus nervliche Anspannung und Depressionen hervorgehen.

Schon zwei Tassen Kaffee pro Tag können bei sehr empfindlich reagierenden Menschen die Menge von Entzündungsbotenstoffen im Blut erhöhen und dadurch Herzkrankheiten begünstigen [19]. Wird unser Stoffwechsel durch zu hohe Mengen koffeinhaltigen Kaffees gestört, kann die Aufnahme sowie die Aufrechterhaltung von Mikronährstoffen (Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente) im Körper nicht mehr gewährleistet werden.

Schlafmangel und -störungen durch erhöhten Kaffeekonsum

Der Verzehr hoher Mengen von koffeinhaltigem Kaffee kann in unruhigen Schlaf mit Einschlafstörungen, Durchschlafstörungen und verkürzter Schlafdauer resultieren [7]. Koffein ist als stickstoffhaltige Verbindung in der Lage, das Hormon N-Acetyltransferase zu blockieren, das für die Produktion des Schlafhormons Melatonin verantwortlich ist. Die Bildung (Synthese) von Melatonin wird gehemmt.

Daher kann der Konsum koffeinhaltigen Kaffees vor dem Schlafen in geringen Melatoninkonzentrationen im Blut resultieren. In der Folge wird der Schlafrhythmus nachhaltig gestört [14]. Die für den Tag notwendige körperliche sowie geistige Leistungsfähigkeit wird in diesem Fall stark beeinträchtigt [7].

Auswirkungen auf das Vegetatives Nervensystem

Da Koffein das vegetative Nervensystem, insbesondere den Sympathikus, anregt, kommt es zu einer vermehrten Ausschüttung und Bildung der Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin. Eine erhöhte Konzentration dieser Hormone im Blut kann Bluthochdruck (Hypertonie), einen beschleunigten Puls (Tachykardie) sowie Migräneattacken auslösen.

Während des Migränezustandes verengen sich die Blutgefäße im Kopf und erweitern sich anschließend wieder. Es folgen Kopfschmerzen, Übelkeit sowie Licht- beziehungsweise Lärmempfindlichkeiten [6.2.]. Bei plötzlichem Koffeinentzug, zum Beispiel bei der Umstellung auf koffeinfreien Kaffee, können sich migräneartige Symptome als Entzugserscheinungen, aber auch Benommenheit, schlechte Laune, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Konzentrationsschwächen und wachsendes Verlangen nach Kaffee äußern [6.2.].

Kaffeekonsum und Krankheiten

Kaffee und andere koffeinhaltige Getränke in höheren Mengen sollten keinesfalls bei Erkrankungen konsumiert werden. Leidet ein Mensch unter Gallensteinen, kann Kaffee krampfartige, heftige Kontraktionen der Gallenblase hervorrufen, was die verursachten Schmerzen der die Innenwand reizenden Gallensteine verstärkt und zu Entzündungen führen kann [11.2.]. Dies trifft auch bei koffeinfreiem Kaffee zu.

Auf koffeinhaltige Getränke sollten auch insbesondere Menschen mit empfindlichem Magen, Schlafstörungen, Herzrhythmusstörungen sowie mit einer Hyperthyreose verzichten [14]. Übermäßiger Kaffeekonsum führt zu folgenden gesundheitlichen Beeinträchtigungen:

• Konzentrations- und Leistungsschwächen [6.2.]
• Schlafstörung (Insomnie) [7]
• Kopfschmerzen (Cephalgie) [6.2.]
• Nervosität, nervliche Anspannung [6.2.]
• Unruhe [7]
• Müdigkeit [7]
• Stimmungsschwankungen, Depressionen [7]
• Magen- und Darmbeschwerden, Sodbrennen, Magengeschwür (Ulcus ventriculi), Diarrhoe, Gallenkoliken [7], Obstipation [2]
• Muskelzucken, -krämpfe [7]
• Herzjagen und Herzrhythmusstörungen*, Koronare Herzkrankheit (KHK) [7]
• Erhöhter Cholesterin-Serumspiegel sowie Triglyceridwerte [6.1., 40]
• Erhöhter Homocystein-Serumspiegel und daraus resultierende Durchblutungsstörungen, Atherosklerose – erhöhtes Herzinfarkt- (Myokardinfarkt) und Schlaganfall- (Apoplex)-Risiko – Gedächtnisschwäche, frühzeitige Alterung [7]
• Erhöhtes Risiko für Hypertonie, Myokardinfarkt sowie Apoplex [7]
• Migräneattacken [6.2.]
• Unterzuckerungen (Hypoglykämie) [6.2.]
• Sterilität [11.1.]

*Eine große britische Studie fand Hinweise für das Gegenteil: es scheint so zu sein, als ob viel Kaffee vor Arrhythmien schützen kann (pro Tasse Kaffee am Tag sinkt das Arrhythmierisiko um ca. 3 %) [42]. Einschränkung: Da relativ junge herzgesunden Personen untersucht wurden, sagt dies nichts darüber aus wie die Situation bei kardiovaskulär vorgeschädigten älteren Patienten oder solchen mit bereits bestehenden Arrhythmien ist.

Auswirkungen auf den Magen

Bei einigen Menschen verursacht starker Kaffeekonsum Magenprobleme, da das Genussmittel, unabhängig vom Koffeingehalt, die Säurebildung im Magen anregt. Dadurch werden die Beweglichkeit (Peristaltik) des Magen-Darm-Trakts (Gastrointestinaltrakt) und die Kontraktion der Gallenblase gesteigert.

Magenempfindliche Menschen reagieren infolge von hohem Kaffeeverzehr mit Sodbrennen, Magenkneifen, Gallenkoliken, Durchfall (Diarrhoe) oder auch mit einem Magengeschwür (Ulcus ventriculi ) [7]. Hohe Koffeinmengen schädigen die Magenwand, indem die Schutzschicht aus Schleimhautzellen aufgrund von Verätzungen zersetzt und damit beschädigt wird. Das Resultat ist ein Ulcus ventriculi mit anschließenden Schmerzen, Übelkeit (Nausea) und gegebenenfalls Blutungen [7].

Die Magenreizung ist vor allem auf die Chlorogensäure des Kaffees sowie auf Gerb- und Bitterstoffe zurückzuführen. Der Anteil der Chlorogensäure lässt sich durch spezielle Röstverfahren reduzieren. Daher sollten Magenkranke und Menschen mit einem sensiblen Magen folgende Empfehlungen berücksichtigen:

• Kaffee aus 100 % Arabica-Bohnen bevorzugen – Arabica-Bohnen (Coffea arabica) enthalten weniger Chlorogensäure als Robusta-Bohnen (Coffea canephora)
• Kaffee direkt bei einer Rösterei kaufen und auf eine langsame und schonende Röstung Wert legen.
• Espresso wird von magenempfindlichen Personen besser vertragen als Filterkaffee, da durch die kurze Extraktionszeit ein Großteil der Säuren im Espressopulver zurückbleibt. Zudem werden Espressobohnen stärker geröstet und enthalten somit weniger Säuren.
• Entkoffeinierter Kaffee wird häufig besser vertragen, da er weniger Reizstoffe enthält.
• Kaffee mit Milch bzw. Kaffeesahne genießen. Die Milch wirkt in Bezug auf die Säuren wie ein Puffer, sodass der Kaffee milder wird. Durch die Verwendung von fettarmer oder teilweise entrahmter Milch bleibt das Kaffeearoma gut erhalten.
• Zu jeder Tasse Kaffee ein Glas Wasser trinken! So kann der Übersäuerung des Magens entgegengewirkt werden.
• Kaffee nicht auf nüchternen Magen trinken, da Kaffee die Kontraktion des Magens erhöht und es dadurch im nüchternen Zustand eher zu Magenschmerzen kommen kann.
• Kaffee nicht zu lange in der Thermokanne stehen lassen: Je länger Kaffee warm gehalten wird, desto mehr Säuren entstehen.

Auswirkungen auf den Blutzuckerspiegel

Kaffee nimmt aufgrund seines Koffeingehaltes auch Einfluss auf den Blutzuckerspiegel (Glucose-Serumspiegel), indem er dessen Senkung begünstigt (Hypoglykämie) [6.2.]. Unter diesen Umständen kommt es in unserem Körper ebenfalls zu einer vermehrten Ausschüttung von Adrenalin und Noradrenalin. Typische Symptome infolge erhöhter Stresshormonmengen im Blut und einem geringen Glucose-Serumspiegel sind Reizbarkeit, Angstgefühle, Stimmungsschwankungen, körperliche sowie geistige Erschöpfung und Herzklopfen [7].

Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit

2 bis 3 Tassen Kaffee täglich erhöhen bei Männern die Fruchtbarkeit und können geringfügig aphrodisierend wirken [14]. Ein Übermaß an Kaffee von mehr als 3 bis 4 Tassen kann jedoch die Fruchtbarkeit der Frau vermindern, weil Koffein die Fertilisationsrate herabsetzt [11.1.].

Auswirkungen auf den Fettstoffwechsel

Ob Kaffeekonsum den Cholesterinspiegel erhöht, hängt von der Brühmethode und der konsumierten Menge ab. Aufgebrühter, ungefilterter Kaffee enthält im Gegensatz zu gefiltertem Kaffee eine im Kaffeeöl enthaltene fettlösliche Fraktion – Diterpene wie Cafestol und Kahweol –, die den LDL-Cholesterinspiegel sowie die Triglyceridwerte ansteigen lässt [6.1., 40, 46]. 3-5 Tassen Espresso pro Tag führen zu signifikant erhöhten Cholesterinwerten im Vergleich zu keinem Espressokonsum. Derselbe Effekt wurde beim Trinken von 6 oder mehr Tassen Pressstempelkannen-Kaffee beobachtet. Auch das Trinken von Filterkaffee führt zu einer Erhöhung des Cholesterinspiegels, und zwar ab einer täglichen Menge von 6 Tassen Kaffee. Löslicher Kaffee hat keinen Einfluss auf den Cholesterinspiegel [46].

Weitere Auswirkungen

Die Kaffeeöle des Genussmittels bewirken eine Erhöhung des Homocystein-Serumspiegels im Blut. In vermehrter Konzentration beschleunigt das körpereigene Stoffwechselprodukt Homocystein die Einlagerung von Fetten in die Gefäßwände, wodurch die Blutgefäße verengen und Durchblutungsstörungen auftreten. Schließlich führt das zur Atherosklerose, Gedächtnisschwäche und zu frühzeitiger Alterung.

Der Anstieg des Cholesterin- und Homocystein-Spiegels begünstigt vor allem bei Risiko- sowie herzkranken Patienten das Auftreten eines Herzinfarkts (Myokardinfarkt) oder Schlaganfall (Apoplex) [7]. Zudem haben Frauen, die viel Kaffee trinken, haben ein erhöhtes Risiko für Knochenbrüche (Frakturrisiko). Bei Männern ist genau das Gegenteil der Fall [40].

Reduziertes Risiko von Tumorerkrankungen

Neben den aufgeführten negativen Effekten des Kaffekonsums, wird das Genussmittel zudem mit zahlreichen positiven gesundheitlichen Auswirkungen in Zusammenhang gebracht. So senkt regelmäßiger Kaffeegenuss senkt das Risiko, an Leberkrebs zu erkranken, um mehr als die Hälfte sowie das Auftreten von Tumoren in der Mundhöhle [18, 40].

Frauen, die täglich 1-3 Tassen Kaffee trinken, haben ein geringeres Risiko für die Entstehung eines Endometriumkarzinoms (Gebärmutterkrebs) [28]. Dasselbe gilt für das Mammakarzinom (Brustkrebs) [25].

Bei Männern reduziert ein moderater regelmäßiger Kaffeekonsum das Prostatakarzinomrisiko (Prostatakrebs) [40]. In einer Metaanalyse war mit jeder Tasse Kaffee am Tag ein um ein Prozent vermindertes Erkrankungsrisiko verbunden [44].

Möglicherweise verbessert ein täglicher Kaffeekonsum von vier Tassen oder mehr die Prognose eines Darmkrebserkrankung (Kolonkarzinoms) im fortgeschrittenes Stadium (Stadium III) und vermindert das Risiko für ein Wiederauftreten der Erkrankung (Rezidiv) [27]. Allerdings wurden diese Beobachtungen im Rahmen einer Studie gemacht, die aus anderen Gründen durchgeführt wurde. Studien, die gezielt die Auswirkungen des Kaffeekonsums auf ein bestehendes Kolonkarzinom untersuchen, stehen bislang noch aus.

Präventive Effekte auf Lebererkrankungen

Regelmäßiger Kaffeekonsum schützt nicht nur vor Leberkrebs, sondern auch vor weiteren chronischen Lebererkrankungen wie Leberzirrhose (Leberschrumpfung) oder Steatosis hepatis (Fettleber). So kann das Risiko an einer chronischen Lebererkrankung zu erkranken durch den täglichen Genuss von drei bis vier Tassen Kaffee um 21 %, an einer Fettleber zu erkranken um 20 % und an einer chronischen Lebererkrankung zu sterben sogar um 49 % gemindert werden [43]. Welche Bestandteile im einzelnen für diese Wirkungen verantwortlich sind, ist unklar. Das im Kaffee enthaltene Koffein sowie die Zubereitung (lösliches Pulver, gemahlene Bohnen) scheinen dabei jedenfalls keine Rolle zu spielen [43].

Ähnliches gilt auch für die alkoholbedingte Leberzirrhose [33]. Des Weiteren wurde beobachtet, dass ein täglicher Kaffeekonsum von zwei oder mehr Tassen die Mortalität (Sterblichkeit) einer nicht-virusbedingten Leberzirrhose senkt [24]. Forscher führen die protektiven (schützenden) Effekt auf die im Kaffee enthaltenen bioaktiven Substanzen zurück [32].

Reduziertes Erkrankungsrisiko von Diabetes mellitus Typ 2

Kaffeekonsum von mehr als 6 bis 7 Tassen pro Tag senkt das Risiko, an Diabetes mellitus Typ 2 zu erkranken, um etwa 50 % [1, 16]. In einer weiteren Studie hatten Personen, die täglich mehr als 11 Tassen Kaffee tranken, im Vergleich zu nicht Kaffeetrinkern, ein um 67 % geringeres Risiko, an Diabetes mellitus Typ II zu erkranken [34].

Welche Inhaltsstoffe des Kaffees für diesen präventiven Effekt verantwortlich sind, ist noch nicht vollständig geklärt. Vermutlich wirken insbesondere sowohl Koffein und Theophyllin als auch Kaffee- und Chlorogensäure, Trigonellin und Nicotinsäure sowie Antioxidantien des Kaffees auf den Glucose- und Insulinstoffwechsel und reduzieren somit das Typ-2-Diabetes-Risiko.

Während Koffein und Theophyllin die Insulinproduktion durch Stimulation der Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreaszellen) erhöhen [9, 15], verhindern Chlorogen-, Kaffee- und Nicotinsäure sowie Trigonellin u. a. durch Hemmung glucosebildender Enzyme des Dünndarms Überzuckerungen (Hyperglykämien) und einer erhöhten Insulinkonzentration (Hyperinsulinämien) im Blut [5, 8, 10, 12, 17].

Zusammenhang zwischen Kaffeekonsum und dem Sterberisiko

Regelmäßiger hoher Kaffeekonsum wird mit einem verminderten Sterberisiko (Mortalitätsrisiko) assoziiert. In der europäischen Langzeitstudie EPIC (European prospective investigation into cancer and nutrition) hatten Männer, die über 580 Milliliter Kaffee pro Tag tranken, in dem untersuchten Zeitraum von 16,4 Jahre ein um 12 % niedrigeres Mortalitätsrisiko als Personen, die keinen Kaffee tranken. Bei Frauen waren es 7 %.

Zurückgeführt wird dieses auf ein vermindertes Risiko für tödlich (letal) verlaufende gastrointestinale (den Verdauungstrakt betreffende) Erkrankungen. Bei Frauen wurden zudem weniger Todesfälle beobachtet, denen das Herz-Kreislauf-System betreffende (kardiovaskuläre) sowie die Blutgefäße des Gehirns betreffende (zerebrovaskuläre) Erkrankungen zugrunde lagen.

Des Weiteren wiesen Viel-Kaffeetrinker bessere Leberwerte (alkalische Phosphatase (AP), Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Gamma-Glutamyltransferase) auf. Frauen hatten zudem niedrigere Werte für Lipoprotein (a), C-reaktives Protein (CRP) und HbA1c. Dass Kaffeeekonsum allein für diese Zusammenhänge verantwortlich ist, lässt sich nicht eindeutig sagen. Die Forscher kommen aber zu dem Schluss, dass ein moderater Kaffeekonsum von 3 Tassen pro Tag nicht gesundheitsschädlich ist, sondern wahrscheinlich eher positive Auswirkungen hat [39].

Weitere positive gesundheitliche Effekte

Moderater Kaffeekonsum von 1 bis 3 Tassen pro Tag reduziert das Risiko für einen Schlaganfall (Apoplex) [20, 21]. Zudem reduziert ein Koffeinkonsum von 600 Milligramm Koffein das Risiko für Ohrgeräusche (Tinnitus) um ca. 15 %.  Dies entspricht ca. 15 Tassen Espresso [23]. Weiterhin leiden Kaffeetrinker seltener an Gicht und Nierensteine (Nephrolithiasis) [40]. Zudem fand eine Forschergruppen auf Basis von SNiPs heraus, dass Kaffeekonsum das Risiko der neurodegenerativen Krankheit Morbus Parkinson. verringern [36, 37].

Mikronährstoffmangel

Übermäßiger Kaffeekonsum kann zu einem Mangel folgender Mikronährstoffe führen, dessen Mangelzustände anschließend erläutert werden:

• Vitamin C
• Vitamin B6
• Calcium
• Kalium
• Magnesium
• Eisen
• Zink

Vitamin C, Calcium und Magnesium

Kaffee wirkt diuretisch. Er regt die Funktion der Nieren über die stärkere Durchblutung an und bildet so mehr Harn. Es werden verstärkt Wasser, Vitamine und Mineralstoffe aus dem Körper ausgeschieden. Eine übermäßige Koffeinzufuhr erhöht damit die Ausschwemmung von Vitamin C, Calcium sowie Magnesium mit dem Urin.

Da die Mineralstoffe Calcium und Magnesium für den Aufbau der Knochen verantwortlich sind, wird bei einer Unterversorgung die Struktur und Stabilität der Knochen stark negativ beeinflusst. Das Osteoporose-Risiko steigt [6.3.]. Des Weiteren treten bei Magnesium- und Calciummangel Muskelkrämpfe und Störungen der Herzfunktion auf. Befinden sich hohe Mengen Calcium im Urin, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass sich Nierensteine bilden können, die starke Schmerzen hervorrufen [6.4.]. 

Werden zu hohe Mengen des Antioxidants Vitamin C aus dem Körper gespült, sodass es zu Defiziten kommt, besteht nur noch ein unzureichender Schutz gegen die den Organismus schädigenden Freien Radikale. Zudem steigt die Gefahr für Tumor- und Herzerkrankungen [7]. Wird dem Wasserverlust infolge des Kaffeekonsums nicht mit genügender Flüssigkeitszunahme entgegengewirkt, sind Obstipationen die Folge [2].

Vitamin B6

Regelmäßiges Kaffeetrinken kann in unserem Körper Vitamin B6-Mangelzustände verursachen. Weil dieses Vitamin für viele Organe, beziehungsweise Bereiche, im Körper verantwortlich ist, können bei entstehenden Defiziten gleich mehrere Störungen im Organismus auftreten. Es treten Verletzungen im Bereich des Gesichts auf. Dazu zählen schmerzhafte Risse an den Mundwinkeln und auf den Lippen sowie im Bereich der Mundhöhle, eine schmerzende Zunge und ein entzündeter Rachenraum.

Des Weiteren sind häufig Schlaflosigkeit, erhöhte Reizbarkeit, Nervosität, Sensibilitätsstörungen sowie Depressionen die Folge eines niedrigen Vitamin B6-Spiegels [13.1.]. Wird die Haut unzureichend mit Vitamin B6 versorgt, kommen Entzündungen besonders um Nase, Mund, Ohren und Genitalien in Form von geröteten, schuppigen, juckenden sowie schmerzhaften Flecken zum Vorschein [2].

Eisen

Die Gerbstoffe im Kaffee hemmen die Eisen-Aufnahme und beeinträchtigen die Verfügbarkeit von Nahrungseisen. Trinken Menschen häufig Kaffee, so können Eisen-Defizite im Körper entstehen, wodurch Blutarmut, rasche Ermüdbarkeit, hohe Infektanfälligkeit und Entzündungen hervorgerufen werden [13.2.].

Koffeinkonsum und Schwangerschaft

Während der Schwangerschaft und Stillphase stellt koffeinhaltiger Kaffee einen gesundheitsschädigenden Faktor für den Fetus beziehungsweise für den Säugling dar. Bei einer schwangeren Frau vermindert sich die Fähigkeit, Koffein abzubauen, weil der Stoffwechsel mehr als doppelt so viel Zeit dafür benötigt. Demzufolge bleibt der Koffein-Serumspiegel im Blut der Schwangeren im Gegensatz zu nicht schwangeren Frauen über einen längeren Zeitraum erhöht.

Zudem kann Koffein die Plazentaschranke leicht überwinden und die Entwicklung des Fetus beeinträchtigen. 70 bis 140 Milligramm Koffein täglich haben auf das heranwachsende Kind einen wachstumshemmenden Effekt [11.1.]. Daher kommt es häufig zu einem reduzierten Geburtsgewicht, wobei solche Kinder bei der Geburt im Durchschnitt 116 Gramm weniger wiegen als Kinder von Müttern, die höchstens zehn Milligramm Koffein täglich zu sich nehmen [11.1]. Studien geben sogar Hinweise darauf, dass dieser Effekt das weitere Wachstum in der Kindheit beeinträchtigen könnte. Schon ein geringer Koffeinkonsum in der Schwangerschaft (< 200 mg Koffein/Tag; entspricht zweieinhalb Tassen Kaffee) ist mit einer geringeren Körpergröße des Kindes verbunden [47].

Frauen, die 200 Milligramm (entspricht einer Tasse Kaffee) oder mehr Koffein pro Tag zu sich nahmen, hatten ein zweimal so hohes Risiko für eine Fehlgeburt (Abort) wie Frauen, die kein Koffein konsumierten [35]. Der Koffeinspiegel erreicht beim Fetus in etwa die gleiche Höhe wie bei der Mutter. Das Ungeborene benötigt jedoch etwa zwanzig Mal so lange wie ausgewachsene Menschen, um Koffein zu verstoffwechseln, da bestimmte Enzyme in der Leber fehlen, mit denen es abgebaut wird. Erst nach 82 Stunden ist die Hälfte des aufgenommenen Koffeins ausgeschieden. 

Koffeinverursachter Mikronährstoffmangel des Fetus

In der Plazenta werden unter Einwirkung des Koffeins die Blutgefäße verengt, wodurch Durchblutungsstörungen zustande kommen und der Fetus nicht ausreichend mit Sauerstoff und essentiellen Mikronährstoffen versorgt werden kann [7]. Der Bedarf des ungeborenen Kindes an Vitamin C, B6, Calcium, Magnesium und Eisen ist stark erhöht, da das Koffein im Körper der Mutter eine harntreibende Wirkung hat und somit viele essentielle Mikronährstoffe mit dem Körperwasser ausgeschwemmt werden.

Die im Kaffee enthaltenden Gerbstoffe hemmen die Aufnahme von Eisen und verursachen einerseits Eisendefizite im Körper der Schwangeren und andererseits in dem des Fetus. Mäßiger bis starker Koffeinkonsum der Mutter und die daraus resultierenden Mikronährstoffverluste erhöhen die Gefahr einer Fehl- beziehungsweise Totgeburt um das Dreifache [11.1.]. 

Literatur

1. Bidel S, Hu G, Sundvall J, Kaprio J, Tuomilehto J: Effects of coffee consumption on glucose tolerance, serum glucose and insulin levels – a cross-sectional analysis. Horm Metab Res. 2006 Jan; 38 (1): 38-43

2. Biesalski HK, Köhrle J, Schümann K: Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Kapitel 8, 73-74, Georg Thieme Verlag; Stuttgart/New York 2002

3. Eschenbruch B: Wasser und Mineralstoffe in der Ernährungsmedizin. Kapitel 6, 154-156 Umschau Zeitschriftenverlag Breidenstein GmbH; Frankfurt am Main 1994

4. Gehring WG, Hoffmann P: Richtig Trinken. 42-43, Trophos-Verlag, Frankfurt am Main, 1998

5. Hauri HP, Wacker H, Rickli EE, Bigler-Meier B, Quaroni A, Semenza G: Biosynthesis of sucrase-isomaltase. Purification and NH2-terminal amino acid sequence of the rat sucrase-isomaltase precursor (pro-sucrase-isomaltase) from fetal intestinal transplants. J Biol Chem. 1982; 257 :4522-4528

6. Kasper H: Ernährungsmedizin und Diätetik. Kapitel 4.4, 269-270 (6.1.), 11.1, 389-390 (6.2.), 8.1, 371 (6.3.), 5.9, 348-349 (6.4.) Urban & Fischer Verlag; München/Jena 2000

7. Lindner E: Toxikologie der Nahrungsmittel. Kapitel 1, 80-87, Georg Thieme Verlag; Stuttgart/New York 1990

8. Louie JC, Atkinson F, Petocz P, Brand-Miller JC: Delayed effects of coffee, tea and sucrose on postprandial glycemia in lean, young, healthy adults. Asia Pac J Clin Nutr. 2008; 17 (4): 657-62

9. MacKenzie T, Comi R, Sluss P, Keisari R, Manwar S, Kim J, Larson R, Baron JA: Metabolic and hormonal effects of caffeine: randomized, double-blind, placebo-controlled crossover trial. Metabolism. 2007 Dec; 56 (12): 1694-8

10. Matsui T, Ueda T, Oki T, Sugita K, Terahara N, Matsumoto K: alpha-Glucosidase inhibitory action of natural acylated anthocyanins. 1. Survey of natural pigments with potent inhibitory activity. J Agric Food Chem. 2001; 49: 1948-1951

11. Niestroj I: Praxis der Orthomolekularen Medizin. Kapitel 10, 216-217 (11.1.), 5, 116-117 (11.2.), Hippokrates Verlag GmbH; Stuttgart 2000

12. Oka K: Pharmacological basis of coffee nutrients for diabetes prevention. Yakugaku Zasshi. 2007 Nov; 127 (11): 1825-36. Review. Japanese

13. Schmidt Dr. med. E, Schmidt Nathalie: Leitfaden Mikronährstoffe. Kapitel 2.2, 182-190 (13.1.), 2.4, 266-272 (13.2.), 2.2, 142-154 (13.3.), 2.4, 238-254 (13.4.), Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2004

14. Strubelt O: Die Aufgussgetränke Kaffee und Tee aus ernährungsphysiologischer, pharmakologischer und toxikologischer Sicht. Akt Ernähr-Med 21 (1996) Sonderheft 40-44

15. Tuomilehto J, Tuomilehto-Wolf E, Virtala E, LaPorte R: Coffee consumption as trigger for insulin dependent diabetes mellitus in childhood. BMJ. 1990; 300: 642-643

16. van Dam RM, Feskens EJ: Coffee consumption and risk of type 2 diabetes mellitus. Lancet 2002 Nov 9; 360 (9344): 1477-8

17. van Dijk AE, Olthof MR, Meeuse JC, Seebus E, Heine RJ, van Dam RM: Acute effects of decaffeinated coffee and the major coffee components chlorogenic acid and trigonelline on glucose tolerance. Diabetes Care. 2009 Mar 26. 

18. Inoue M, Yoshimi I, Sobue T, Tsugane S: For the JPHC Study Group: Influence of Coffee Drinking on Subsequent Risk of Hepatocellular Carcinoma – A Prospective Study in Japan. Journal of the National Cancer Institute, 16 February 2005, vol.97, no.4, pp. 293-300 (8)

19. Zampelas A, Panagiotakos DB, Pitsavos Ch, Chrysohoou Ch, Stefanadis Ch: Associations between coffee consumption and inflammatory markers in healthy persons – the ATTICA study American Journal of Clinical Nutrition, Vol.80, No.4, 862-867, October 2004

20. D’Elia L, Cairella G, Garbagnati F et al.: Moderate coffee consumption is associated with lower risk of stroke: meta-analysis of prospective studies. J Hypertension 2012; 30 (e-Supplement A): e107

21. Larsson SC et al.: Coffee Consumption and Risk of Stroke in Women, Stroke. 2011; 42:908-912

22. Borota D, Murray E, Keceli G, Chang A, Watabe JM, Ly M, Toscano JP, Yassa MA: Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans. Nature Neuroscience 17, 201-203 (2014)

23. Glicksman JT et al.: A prospective study of caffeine intake and risk of incident tinnitus. Am J Med 2014, online 10. März

24. Goh GB, Chow WC, Wang R, Yuan JM, Koh WP: Coffee, alcohol and other beverages in relation to cirrhosis mortality: the Singapore Chinese Health Study. Hepatology (2014). doi: 10.1002/hep.27054

25. Oh JK et al.: Prospective study of breast cancer in relation to coffee, tea, and caffeine in Sweden. Int J Cancer 2015; online 30. April

26. EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies). Scientific Opinion on the safety of caffeine. EFSA Journal 2015; 13 (5): 4102

27. Guercio BJ, Sato K, Niedzwiecki D, Ye X, Saltz LB, Mayer RJ, Mowat RB, Whittom R, Hantel A, Benson A, Atienza D, Messino M, Kindler H, Venook A, Hu FB, Ogino S, Wu K, Willett WC, Giovannucci EL, Meyerhardt JA, Fuchs CS: Coffee Intake, Recurrence, and Mortality in Stage III Colon Cancer: Results From CALGB 89803 (Alliance). J Clin Oncol. 2015 Aug 17. pii: JCO.2015.61.5062

28. Hashibe M, Galeone C, Buys SS, Gren L, Boffetta P, Zhang ZF, La Vecchia C: Coffee, tea, caffeine intake, and the risk of cancer in the PLCO cohort. Br J Cancer. 2015 Sep 1; 113 (5): 809-16. doi: 10.1038/bjc.2015.276. Epub 2015 Aug 20.

29. Kaiser S, Melle I, Becker HJ: Zur Chemie des Kaffees, Praxis der Naturwissenschaften – Chemie, 46. Jahrg. 1997, Nr. 6, S. 17-22, Aulis Verlag

30. Johnston KL, Clifford MN, Morgan LM: Coffee acutely modifies gastrointestinal hormone secretion and glucose tolerance in humans: glycemic effects of chlorogenic acid and caffeine. In: Am. J. Clin. Nutrit. 78, Nr. 4, 2003, S. 728-733. PMID 14522730

31. Mubarak A, Bondonno CP, Liu AH: Acute effects of chlorogenic acid on nitric oxide status, endothelial function, and blood pressure in healthy volunteers: a randomized trial. In: J Agric Food Chem. 60, Nr. 36, 2012, S. 9130-9136. PMID 22900702, doi: 10.1021/jf303440j.

32. Hirose M, Takesada Y, Tanaka H, Tamano S, Kato T and Shirai T: Carcinogenicity of antioxidants BHA, caffeic acid, sesamol, 4- methoxyphenol and catechol at low doses, either alone or in combination, and modulation of their effects in a rat medium-term multi-organ carcinogenesis model. In: Carcinogenesis. 19, Nr. 1, 1998

33. Kennedy OJ et al.: Systematic review with meta-analysis: coffee consumption and the risk of cirrhosis. Aliment Pharmacol Ther 2016

34. Zhang Y et al.: Coffee consumption and the incidence of type 2 diabetes in men and women with normal glucose tolerance: The Strong Heart Study. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2011; 21: 418-23 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20171062?dopt=Abstract

35. Weng X, Odouli R, Li D: Maternal caffeine consumption during pregnancy and the risk of miscarriage: a prospective cohort study. Am. J. Obstet. Gynecol 2008 März; 198 (3): 279. e1-8

36. Yamada-Fowler N, Fredrikson M, Söderkvist P: Caffeine interaction with glutamate receptor gene GRIN2A: Parkinson's disease in Swedish population. PLoS One. 2014 Jun 10;9(6):e99294. doi: 10.1371/journal.pone.0099294. eCollection 2014

37. Ahmed I, Lee PC, Lill CM, Searles Nielsen S, Artaud F, Gallagher LG, Loriot MA, Mulot C, Nacfer M, Liu T, Biernacka JM, Armasu S, Anderson K, Farin FM, Lassen CF, Hansen J, Olsen JH, Bertram L, Maraganore DM, Checkoway H, Ritz B, Elbaz A: Lack of replication of the GRIN2A-by-coffee interaction in Parkinson disease. PLoS Genet. 2014 Nov 20;10(11):e1004788. doi: 10.1371/journal.pgen.1004788. eCollection 2014

38. Benowitz NL: Clinical pharmacology of caffeine. Annu Rev Med 1990;41:277-88. Gunter MJ et al.: Coffee Drinking and Mortality in 10 European Countries: A Multinational Cohort Study. Ann Intern Med. 2017 Jul 11; doi: 10.7326/M16-2945

39. Gunter MJ et al.: Coffee Drinking and Mortality in 10 European Countries: A Multinational Cohort Study. Ann Intern Med. 2017 Jul 11; doi: 10.7326/M16-2945

40. Poole R et al.: Coffee consumption and health: umbrella review of meta-analyses of multiple health outcomes. BMJ 2017; 359. doi.org/10.1136/bmj.j5024

41. Grgic J, Grgic I, Pickering C, Schoenfeld BJ, Bishop DJ, Pedisic Z: Wake up and smell the coffee: caffeine supplementation and exercise performance-an umbrella review of 21 published meta-analyses. Br J Sports Med. 2019 Mar 29. pii: bjsports-2018-100278. doi: 10.1136/bjsports-2018-100278.

42. Kim EJ et al.: Coffee Consumption and Incident Tachyarrhythmias Reported Behavior, Mendelian Randomization, and Their Interactions JAMA Intern Med. Published online July 19, 2021. doi:10.1001/jamainternmed.2021.3616

43. Kennedy OJ, Fallowfield JA, Poole R, Hayes PC, Parkes J, Roderick PJ: All coffee types decrease the risk of adverse clinical outcomes in chronic liver disease: a UK Biobank study. BMC Public Health. 2021 Jun 22;21(1):970. doi: 10.1186/s12889-021-10991-7.

44. Chen X et al.: Coffee consumption and risk of prostate cancer: a systematic review and meta-analysis . BMJ Open 2021;11:e038902. doi:10.1136/ bmjopen-2020

45. Tverdal A, Selmer R, Cohen JM, Thelle DS: Coffee consumption and mortality from cardiovascular diseases and total mortality: Does the brewing method matter? Multicenter Study Eur J Prev Cardiol. 2020 Dec;27(18):1986-1993. doi: 10.1177/2047487320914443

46. Svatun AL, Løchen ML, Thelle DS, Wilsgaard T: Association between espresso coffee and serum total cholesterol: the Tromsø Study 2015-2016. Open Heart. 2022 Apr;9(1):e001946. doi: 10.1136/openhrt-2021-001946.

47. Gleason JL et al.: Association of Maternal Caffeine Consumption During Pregnancy With Child Growth. JAMA Netw Open. 2022 Oct 3; 5 (10): e2239609. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2022.39609.