Onderzoek: cafeine supplementen voor extra conditie

Geschatte leestijd: 7 minuten

Als je wilt profiteren van de effecten van cafeïne op duurvermogen kan je het beste losse cafeïne innemen in plaats van koffie te drinken of andere cafeïne-houdende dranken. De andere stoffen in koffie kunnen een tegengestelde werking hebben dat het effect van cafeïne vermindert. Energiedrankjes zijn bovendien, gekeken naar de hoeveelheid cafeïne, verhoudingsgewijs erg duur vergeleken met cafeïne-tabletten of -capsules. 

Cafeine is geen koffie

Ik heb de afgelopen maanden meerdere artikelen geschreven over cafeïne, zowel voor Buildmybody als Fitsociety. In deze artikelen vertaal ik vaak (net zoals de onderzoeken waar ik naar verwijs) hoeveelheden cafeïne naar aantal koppen koffie. Dit om je een idee te geven hoeveel koffie je zou moeten drinken, of juist niet, om bepaalde resultaten te krijgen.

Dit is mogelijk echter niet terecht. Behalve dat het lastig is de exacte hoeveelheid cafeïne per kop koffie te berekenen (hoe groot is de kop, wat voor koffie etc.) lijkt het erop dat cafeïne ingenomen met koffie niet dezelfde effecten heeft als los ingenomen cafeïne [1]. Dit doet vermoeden dat er één of meerdere bestanddelen van koffie is/zijn met invloed op de werking van de cafeïne.

One cannot extrapolate the effects of Caffeine to Coffee; there must be a component(s) of Coffee that moderates the actions of Caffeine.

T.E. Graham, University of Guelph, Canada

Koffie: Meer dan Cafeïne

Onlangs schreef ik dat de toegevoegde waarde van cafeïne op duurvermogen groter is (en beter aangetoond) dan dat van cafeïne op (maximale) kracht. Vooral als het gaat om inspanningen tussen de 30 en 120 minuten zorgt cafeïne ervoor dat je het langer volhoudt of meer presteert binnen een bepaalde tijd [2-5]. Dit komt vooral doordat cafeïne de hoeveelheid epinefrine verhoogt wat zorgt voor een hogere vetverbranding. Hierrdoor komen er meer vrije vetzuren in het bloed beschikbaar als energiebron [1]. Zoals gezegd, worden deze resultaten vaak vertaald naar cafeïne-houdende dranken en voeding zoals koffie, thee en cola.

Vooral koffie bevat cafeïne in hogere concentraties in vergelijking met andere soorten voeding en dranken met uitzondering van sommige populaire energydrinks [6,7]. In de bereiding van koffie (o.a. het roosteren van de bonen, vermalen, en toevoegen van heet water) worden er honderden stoffen opgelost naast de cafeïne [8,9]. Velen van deze komen in hogere concentraties voor dan de cafeïne. Denk aan vetten, koolhydraten en proteïne die meer dan 60% van de inhoud vormen tegenover de 2% aan cafeïne [9]. Deze andere stoffen kunnen hun eigen invloed uitoefeningen op de metabolisme en dus energievoorziening los van de invloed van cafeïne [6,8,10]. Hiernaast zijn er ook stoffen in kleine hoeveelheid aanwezig in koffie die desondanks de nodige metabolische effecten kunnen hebben zoals nicotinezuur. De effecten van koffie kunnen dus niet altijd aan de cafeïne toegeschreven worden.

Effect van cafeïne in koffie vs. losse cafeïne

Dat de andere stoffen in koffie dus een eigen effect hebben, is duidelijk. De Canadese onderzoekers van de University of Guelph waren vooral geïnteresseerd in een eventuele invloed van deze stoffen op de werking van cafeïne [1].

Cafeïne-vrije koffie met toegevoegde cafeïne minder effect op duurvermogen dan dezelfde hoeveelheid cafeïne los ingenomen

Zo verwijzen ze naar onderzoek waarin het effect van cafeïnevrije koffie met toegevoegde cafeïne op duurvermogen werd bekeken [11]. In dit geval wordt gekozen voor cafeïnevrije koffie waaraan cafeïne wordt toegevoegd om zekerheid te hebben over de hoeveelheid cafeïne. Dit  zorgde ervoor dat de proefpersonen in het onderzoek een uur na inname van de koffie gemiddeld 21% langer konden fietsen (op vermogen van 80% VO2max).

De onderzoekers van de University of Guelph [2,4] en Johns Hopkins Hospital [12] hebben echter in diverse onderzoeken met losse cafeïne resultaten gezien waarin het duurvermogen werd verbeterd met 28 tot 43 procent. Volgens kunnen deze verschillen niet worden verklaard door het verschil in dosering. Hierdoor houden ze rekening met een remmend effect van de andere ingrediënten op het effect van koffie. Eerder onderzoek heeft reeds het effect van dezelfde hoeveelheid cafeïne los én in koffie bekeken en daarin geen verschil gezien, maar dat was in rustende proefpersonen [13]. De Canadezen wilden dit verschil nu bekijken in duurvermogen [1].

Negen ervaren jonge hardlopers werden geselecteerd voor het onderzoek. Jammer hierbij is dat er twee tussen zaten die als “moderate” users bestempeld zijn. “Moderate” betekent in dit geval dat ze minder dan <500mg cafeïne per dag binnenkrijgen. In het artikel over cafeïne als fatburner verwees ik echter al naar onderzoek waaruit bleek dat bij hogere dagelijkse inname dan 300mg per dag er al verzadiging kan optreden waardoor de hogere vetverbranding niet meer plaatsvind. Deze twee kunnen dus de resultaten beïnvloeden zonder dat hiermee rekening wordt gehouden.

De deelnemers moesten vijf keer hardlopen tot uitputting op een intensiteit van 85% VO2max. Voorafgaand aan deze tests kregen ze één van de volgende dranken:

1. Een placebo bestaande uit dextrose met water
2. Cafeïne capsules met water
3. Koffie
4. cafeïne-vrije koffie
5. cafeïne-vrije koffie met toegevoegde cafeïne

In alle gevallen waarin cafeïne werd gegeven, bevatte deze ongeveer 4,45mg cafeïne per kilo lichaamsgewicht van de deelnemer. De onderzoekers hadden als hypothese dat alle vormen van cafeïne zouden leiden tot verbeterde prestaties, maar dat de capsules (dus zonder de overige bestanddelen van koffie) het beste resultaat zouden opleveren.

De grafiek rechts laat zien dat hun hypothese juist bleek. Hierin zien we hoe lang de deelnemers konden fietsen onder de verschillende omstandigheden. We zien dat de placebo tot de slechtste prestaties leidde. Losse cafeïne had het beste resultaat. Hiermee konden ze 2-3 kilometer verder rennen, 9,9 minuut langer dan de placebo.

De onderzoekers zoeken de verklaring vooral in de invloed van cafeïne op epinefrine. Hoewel er namelijk evenveel cafeïne “biologisch beschikbaar” kwam in het bloed na inname van capsules of koffie met cafeïne, was de invloed op epinefrine anders. In het geval van gewone koffie en cafeïnevrije koffie waaraan cafeïne was toegevoegd leidde dit tot slechts 50% van de verhoging van epinefrine die de capsules als effect hadden.

In summary, we investigated the effects of caffeine ingestion in association with coffee on endurance and metabolism during exercise. The results clearly demonstrated that caffeine ingested in this form does not alter the bioavailability of caffeine but fails to enhance endurance. In addition, the increase in plasma epinephrine that is normally observed in the first hour after ingestion was moderated. The results suggest that other compounds in coffee act to antagonize the responses observed when caffeine is ingested independent of coffee.

T.E. Graham, University of Guelph, Canada

Stoffen in koffie met tegengestelde werking van cafeïne

In dit geval is vergeleken met koffie. We weten dus niet welke invloed bijvoorbeeld de overige bestanddelen in thee, cola of energiedrinks zouden hebben. Dus willen we weten welke stoffen in koffie voor dit remmende effect op cafeïne zorgen. De onderzoekers zien de vermoedelijke oorzaak in de zogenaamde cholinomimetica en opiaat-receptor-antagonisten die in koffie zitten (geen zorg, daar krijg je geen vragen over bij de overhoring) [14]. Onderzoekers van Georgetown University spoten deze cholinomimetica in bij ratten waarop vervolgens de hartslag en bloeddruk omlaag gingen. Een omgekeerde actie van cafeïne dus.

Stoffen in thee met tegengestelde werking van cafeïne

In thee zien een een vergelijkbare situatie waarin de theanine in thee een tegengestelde werking heeft als de cafeïne in thee. Hierdoor worden bijvoorbeeld de bloeddruk en alertheid minder verhoogd dan wanneer er alleen cafeïne werd ingenomen [15].

Energiedranken met cafeïne: Hoeveelheid cafeïne kan tegenvallen

Zoals gezegd zijn er energydrinks met cafeïne. Deze bevatten in de meeste gevallen geen theanine al zullen er ongetwijfeld energydrinks zijn waaraan thee is toegevoegd. Zeer waarschijnlijk groene thee omdat dat populair is en goed verkoopt. In energydrinks zitten echter een hoop andere stoffen waarvan je je moet afvragen of je deze wilt als het je om de cafeïne gaat, denk aan de suikers bijvoorbeeld.

Dat zit je nog met het punt dat je blijkbaar niet uit kan gaan van de hoeveel cafeïne die vermeld staat op het blikje. Onderzoekers uit Florida vergeleken de hoeveelheid van diverse energydrinks en frisdranken [17]. Hierbij viel op dat in een blikje redbull “slechts” 66,7mg cafeïne bevatte in plaats van de beloofde 80mg (afb. rechts). In een ander geval, dat van “Hair of the Dog” staat op het label vermeld dat er cafeïne in zit terwijl dat door de onderzoekers niet werd aangetroffen.

Cafeïne in koffie: Dezelfde koppen koffie van Starbucks met grote verschillen in cafeïne

Diezelfde onderzoekers hebben eens het cafeïne gehalte van verschillende cofeeshops vergeleken (in de Amerikaanse zin van “coffeeshop”). Hierbij gingen ze ook meerdere dagen achter elkaar naar dezelfde winkel voor dezelfde bak koffie, maar daar bleken dan toch grote verschillen in cafeïne in te zitten. Die varieerde van 259mg per (grote) beker tot 564mg!

Van tevoren berekenen hoeveel koffie je moet drinken voor een bepaalde hoeveelheid cafeïne zit er dan niet in.

Liever cafeïne capsules dan koffie om duurvermogen te verbeteren

Waarom zou je ook koffie drinken of energiedrinks als het om de cafeïne gaat? Cafeïne capsules zijn makkelijk verkrijgbaar en verhoudingsgewijs een veel goedkoper.

Een blikje Red Bull van 25cl  kost zo’n €2,20 daarvoor krijg je dus zogenaamd 80mg cafeïne, maar mogelijk nog minder. Voor €4,50 heb je bij bodyenfitshop bijvoorbeeld 100 tabletten van 200mg  van de cafeïne van Tested Nutrition. Dat is bijna 250 keer cafeïne zoveel voor een prijs die slechts het dubbele is! Ik toon de aanbiedingen hieronder zodat je zelf de berekening kunt maken als je wilt.

Referenties

1. Graham TE, Hibbert E, Sathasivam P. Metabolic and exercise endurance effects of coffee and caffeine ingestion. J Appl Physiol (1985). 1998 Sep;85(3):883-9.
2. Graham T. E. (1997) The possible actions of methylxanthines on various tissues. in The Clinical Pharmacology of Sport and Exercise, eds Reilly T., Orme M. (Elsevier Science, Amsterdam), pp 257–270.
3. Graham T. E., Rush J. W. E., Van Soeren M. H. (1994) Caffeine and exercise: metabolism and performance. Can. J. Appl. Physiol. 19:111–138.MedlineWeb of Science
4. Graham T. E., Spriet L. L. (1991) Performance and metabolic responses to a high caffeine dose during prolonged exercise. J. Appl. Physiol. 71:2292–2298.
5. Tarnopolsky M. A. (1994) Caffeine and endurance performance. Sports Med. 18:109–125.
6. Arnaud M. J. (1993) Metabolism of caffeine and other components of coffee. in Caffeine, Coffee, and Health, ed Garattini S. (Raven, New York), pp 43–96.
7. Conlee R. K. (1991) Amphetamine, caffeine, and cocaine. in Ergogenics—Enhancement of Performance In Exercise and Sport, eds Lamb D. R., Williams M. H. (Brown, Ann Arbor, MI), pp 285–330.
8. Stavric B. (1992) An update on research with coffee/caffeine. Fund. Chem. Toxicol. 30:533–555.
9. Viani R. (1993) The composition of coffee. in Caffeine, Coffee, and Health, ed Garattini S. (Raven, New York), pp 17–42.
10. Thelle D. S. (1993) Metabolic effects of coffee and caffeine intake on the cardiovascular system. in Caffeine, Coffee, and Health, ed Garattini S. (Raven, New York), pp 151–156.
11. Costill D. L., Dalsky G. P., Fink W. J. (1978) Effects of caffeine ingestion on metabolism and exercise performance. Med. Sci. Sports 10:155–158.
12. Robertson D., Frolich J. C., Carr R. K., Watson J. T., Hollifield J. W., Shand D. G., Oates J. A. (1978) Effects of caffeine on plasma renin activity, catecholamines and blood pressure. N. Engl. J. Med. 298:181–186.
13. Casiglia E., Bongiovi S., Paleari C. D., Petucco S., Boni M., Colangeli G., Penzo M., Pessina A. C. (1991) Haemodynamic effects of coffee and caffeine in normal volunteers: a placebo-controlled clinical study. J. Intern. Med. 229:501–504.
14. Tse S. Y. H. (1992) Cholinomimetic compound distinct from caffeine contained in coffee. II. Muscarinic actions. J. Pharm. Sci. 81:449–452.
15. Rogers PJ, et al. Time for tea: mood, blood pressure and cognitive performance effects of caffeine and theanine administered alone and together. Psychopharmacology 2008;195:569–77. –
16. McCusker RR, et al. Caffeine content of specialty coffees. J Anal Toxicol 2003;27:520-2. –
17. McCusker RR, et al. Caffeine content of energy drinks, carbonated sodas, and other beverages. J Anal Toxicol 2006;30:112-4. –