Ten artykuł jest wynikiem naszej współpracy z kasyna.net
Istnieje 60 różnych gatunków roślin, które produkują kofeinę. Są one wykorzystywane w szerokiej gamie produktów spożywczych. Jest ona również stosowana w napojach takich jak kawa i herbata.
Kawa jest rośliną, która rośnie w ciepłym klimacie, w tym w Afryce i Azji. Rośliny te zależą od zapylaczy, którzy pomagają im się rozmnażać. Kiedy owad żeruje na ziarnach kawy, może spowodować śmierć rośliny. Infestacja chrząszcza kawowca może zmniejszyć plony o 80 procent. Chrząszcz ten żyje wewnątrz owoców kawy i stanowi problem dla roślin kawowych.
Kawa i inne rośliny produkujące kofeinę mają wiele genów, które przyczyniają się do produkcji kofeiny. Należą do nich enzymy metylotransferaz. Enzymy metylotransferazowe dodają grupy metylowe do cząsteczek ksantozyny. W trzech krokach przekształcają ksantozynę w kofeinę. Enzymy te znane są również z katalizowania powstawania innych związków chemicznych.
Rośliny mogą wytwarzać kofeinę jako środek obrony chemicznej. Kofeina jest silnym akarycydem, który przeraża i zabija owady. Większość owadów nie potrafi metabolizować kofeiny. Dlatego też muszą one spożywać jej duże ilości, aby była śmiertelna. Niektóre owady, jak pszczoły, są szczególnie wrażliwe na fenolowe wydzieliny roślin. W jednym z ostatnich badań stwierdzono, że kofeina jest odpowiedzialna za zmianę neuronów w mózgach pszczół. Ta zmiana ma głęboki wpływ na ich pamięć długoterminową.
Kawa i inne rośliny produkujące kofeinę umieszczają kofeinę w swoich nasionach, aby zapewnić im bezpieczeństwo. Jest to powszechna praktyka. Ponieważ rośliny nie mogą chronić się kończynami, zależą od swojej broni chemicznej w walce ze szkodnikami i innymi wrogami. Chociaż nie jest możliwe poznanie dokładnego powodu produkcji kofeiny, możliwe jest, że służy ona jako broń chemiczna, która może odpychać i zabijać szkodniki.
Kofeina jest naturalną substancją, która jest produkowana przez rośliny od wielu lat. Naturalna kofeina znajduje się w jagodach guarany i ostrokrzewie Yaupon. Oprócz tego, że jest środkiem pobudzającym, działa również jako środek akarycydowy, przeciwgrzybiczny i antybiotyk. Wiele kultur na całym świecie spożywa kofeinę. Jednak przez wieki była ona owiana mitem.
Kofeina wyewoluowała niezależnie od kakao, drugiego gatunku rośliny kawowej. Liście kawowca zawierają największe ilości kofeiny. Inne gatunki, takie jak yerba mate, produkują niskie stężenia. Zarówno kofeina jak i yerba mate są silnym środkiem pobudzającym dla ludzi.
Inną ważną ścieżką ewolucji kofeiny jest linia enzymów XMT. Enzymy typu XMT są zdolne do konwersji ksantyny do 3-metyloksantyny. Współczesne enzymy typu CS również wyrażają tę ścieżkę. Jeden z najwcześniejszych enzymów typu XMT, CisAncXMT2, wywodzi się od innego przodka. Wcześniejsze wersje enzymów XMT były prawdopodobnie niekompletne. Jednak w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat enzymy te ewoluowały. W przeciwieństwie do wcześniejszych wersji enzymów XMT, współczesne enzymy typu CS są zdolne do przekształcania ksantyny w trójmetyloksantynę.
Podczas gdy wiele roślin ma zdolność do wytwarzania kofeiny, procesy te zostały przeprojektowane w kilku gatunkach roślin kwitnących. Wśród nich są rośliny kawowe i guarana.
