Purinové alkaloidy a jejich účinky na lidský organismus

Aleška Daďová

Bachelor's thesis

Purine alkaloids and their effects on the human body

Abstract:

Cílem práce bylo zpracovat literární přehled o purinových alkaloidech a jejich vlivu na lidský organismus. Práce se zabývá konkrétně kofeinem, teobrominem a teofylinem. Purinové alkaloidy jsou obsažené v rostlinách některých rodů, například rodu Camellia, Theobroma a Coffea. Kofein je nejrozšířenější psychoaktivní látkou na světě. Konzumace kofeinu má vliv na mnoho funkcí v lidském těle. Ovlivňuje činnost centrální nervové soustavy, má vliv na metabolizmus řady látek (např. lipidů). Kofein ovlivňuje hladinu cytochromu P450 1A1, který v játrech metabolizuje řadu látek, léků i samotný kofeinu. Kofein také zvyšuje hladinu interleukinu-6, který reguluje imunitní děje. Je využíván sportovci, zmírňuje vnímání bolesti a stimuluje vyplavování adrenalinu. Kofein vede i ke změnám lidského chování. Zvyšuje také hladinu dopaminu, který ovlivňuje emocionální reakce, stimuluje srdce, ovládá pohyby a umožňuje prožívat pocity.Teobromin působí jako srdeční stimulátor a také jako vazodilatační látka. Mezi jeho další funkce patří například ochrana zubní skloviny, podporuje rozpad LDL cholesterolu, tím zlepšuje lipidový profil. Adipocyty jsou tukové buňky, které se diferencují z mezenchymálních kmenových buněk. Induktor diferenciace je isobutylmetylxantin (IBMX). Teobromin zeslabuje diferenciaci adipocytů inhibicí IBMX. To může být účinná strategie při prevenci a léčbě obezity. Je však zapotřebí vysokých dávek teobrominu (minimálně 500 mg), aby bylo dosaženo terapeutických účinků, což je však silně spjato se vznikem nežádoucích účinků (bolesti hlavy, nevolnost). Z tohoto důvodu, i přes různorodý farmakologický potenciál, je jeho terapeutické využití poměrně omezené.Teofylin je používán jako léčivý přípravek při léčbě astmatu a chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN). Už nízká dávka teofylinu podávaná při astmatu a CHOPN má protizánětlivé a imunomodulační účinky. Podobně jako u teobrominu existuje úzký vztah mezi terapeutickou hladinou teofylinu a jeho toxicitou. Purinové alkaloidy mají řadu terapeutických účinků na lidský organismus. Je však důležité nepřekračovat doporučenou denní dávku těchto látek. Nadměrné dávky jsou spojeny s řadou nežádoucích účinků (bolesti hlavy, nespavost, trávicí obtíže aj,). Při překračování doporučeného množství může docházet také ke zhoršení fyzického nebo psychického stavu člověka.

Abstract:

The aim of this study was to elaborate literary survey of purine alkaloids and their influence on human organism. The study deals specifically with caffeine, theobromine and theophylline. Purine alkaloids are contained in plants of some families such as Camellia, Theobroma and Coffea.Caffeine is the world´s most spread psychoactive substance. Caffeine consumption has effects on many functions of a human body. It affects the function of central nervous system, has influence on metabolism of a number of substances (e.g. lipids). Caffeine as well effects levels of cytochrome P450 1A1, which metabolizes a number of substances, drugs and caffeine itself in the liver. Caffeine also increases the level of interleukin-6, which regulates immune actions. It is used by sportsmen, reduces pain perception and stimulates adrenaline secretion. Caffeine even leads to human behaviour changes. It also increases dopamine levels regulating emotional reactions, stimulating heart, controlling movements and enabling to perceive feelings.Theobromine works as heart stimulant and at the same time as vasodilator. Moreover, it for example protects tooth enamel, supports LDL cholesterol decay, and thereby improves lipid profile. (Adipocytes are fat cells, which are derived from mesenchymal stem cells). Isobutylmethylxanthine (IBMX) is the inductor of differentiation.)Theobromine reduces differentiation of adipocytes by IBMX inhibition. This can be an effective strategy for prevention and treatment of obesity. However, high doses of theobromine are needed (minimum 500mg.) for therapeutic effects, which is though closely associated with unpleasant symptoms (headaches, nausea). Therefore it is therapeutic application is rather limited despite its various pharmacologic potential.Theophylline is used as a drug in therapy of asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Even a small amount of theophylline administered when suffering from asthma or COPD has anti-inflammatory and immunomodulation effects. There is a close relation between theophylline serum concentration with therapeutic effects and its toxicity.Purine alkaloids have a wide range of therapeutic effects on human organism. However, it is important not to exceed recommended daily doses of the substances. Over-dosing is associated with a number of unpleasant symptoms (headaches, insomnia, digestive disorders etc.) If recommended doses are exceeded, it can even result in deterioration of either physical or mental state of a person.

Keywords

kofein, teobromin, teofylin, účinky, výskyt, rostliny, pochutiny

Keywords

caffeine, theobromine, theophylline, effect, occurrence, plants, snacks

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zora Kotíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs