नियमित कॉफी सेवन आंत माइक्रोबायोटा को आकार देता है और शरीरक्रिया व संज्ञान को बदलता है

 (nature.com)
3 पॉइंट द्वारा GN⁺ 4 일 전 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • नियमित कॉफी सेवन आंत माइक्रोबायोटा, मेटाबोलाइट्स, इम्यून प्रतिक्रिया, मूड और संज्ञानात्मक संकेतकों को एक साथ बदलता है, और कॉफी बंद करने व फिर से शुरू करने की प्रक्रिया में भी ये बदलाव समय के साथ बने रहते हैं
  • स्वस्थ वयस्क 62 लोगों की तुलना करने के बाद, मध्यम स्तर के कॉफी सेवन करने वालों पर 2 हफ्ते का विराम और 3 हफ्ते का पुनर्प्रवेश लागू करने पर पाया गया कि कॉफी छोड़ने से रक्तचाप कम हुआ, आवेगशीलता और भावनात्मक प्रतिक्रियाशीलता घटी, जबकि PASAT प्रदर्शन बेहतर हुआ
  • दोबारा शुरू करने के बाद caffeinated कॉफी में चिंता और मनोवैज्ञानिक तनाव में कमी, PASAT में सुधार, और जागने के समय cortisol में गिरावट दिखी, जबकि decaffeinated कॉफी में ModRey और PAL जैसी स्मृति-आधारित tasks में सुधार देखा गया
  • आंत में Veillonella, Eggerthella, Cryptobacterium curtum जैसे strains और caffeine, theophylline, hippuric acid, ICA जैसे मेटाबोलाइट्स कॉफी सेवन के अनुसार बदलते पाए गए, और मूत्र में caffeine metabolites तथा phenolic metabolites अलग-अलग पैटर्न में विभाजित दिखे
  • माइक्रोबियल species, theophylline सहित मेटाबोलाइट्स, और संज्ञानात्मक-व्यवहारिक स्कोर के बीच मजबूत संबंध एक साथ सामने आए, जो इस संभावना को समर्थन देते हैं कि कॉफी microbiota-gut-brain axis को नियंत्रित करने वाला एक कारक हो सकती है

परिचय और अध्ययन का उद्देश्य

  • कॉफी processed coffee beans से बनाया जाने वाला एक पौध-आधारित पेय है, और bean की किस्म, पकाव, processing, roasting और extraction method के अनुसार इसका स्वाद और संरचना बदलती है

    • इसके प्रमुख phytochemicals में caffeine जैसे alkaloids, phenolic acids सहित (poly)phenols, diterpenes, और roasting के दौरान बनने वाले melanoidins शामिल होते हैं

  • मध्यम स्तर का कॉफी सेवन कई स्वास्थ्य संकेतकों से जुड़ा है

    • यह type 2 diabetes, liver disease, cardiovascular disease और cancer के जोखिम में कमी से जुड़ा है 1 2 3
    • clinically manifest cardiovascular disease से मुक्त 468,629 लोगों पर किए गए एक बड़े cross-sectional अध्ययन में हल्के से मध्यम कॉफी सेवन को all-cause mortality, cardiovascular mortality और stroke incidence के कम स्तरों से जोड़ा गया 4
    • कई human cohorts में Parkinson’s disease का जोखिम dose-dependent तरीके से कम पाया गया 5 6 7
    • meta-analysis में depression का जोखिम कम पाया गया 8 9, और cognitive decline पर एक cohort meta-analysis में Alzheimer’s disease की घटनाओं में 27% कमी देखी गई 10

  • कॉफी के systemic effects के साथ-साथ brain function में बदलाव भी देखे गए हैं

    • fMRI अध्ययनों में habitual coffee consumers ने sensory, motor और emotional processing से जुड़े क्षेत्रों में अलग functional connectivity दिखाई 11
    • हालिया डेटा में खासकर वृद्ध लोगों में memory और processing speed सहित cognitive performance के साथ सकारात्मक सहसंबंध दिखाई दिया 12
    • कॉफी सेवन cortisol को अस्थायी रूप से बढ़ाता है, जिसके बाद habitual use में यह सामान्य हो जाता है, जिससे physiological adaptation स्पष्ट होती है 13
    • stress पर इसका प्रभाव अध्ययनों के बीच असंगत रहा है 14 15 16

  • कॉफी का gastrointestinal system पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है

    • यह gastric acidity बढ़ाती है और पाचन में मदद करने वाले hormones के स्राव को उत्तेजित करती है
    • caffeinated और decaffeinated, दोनों तरह की कॉफी ileum और colon की smooth muscle contractility बढ़ाकर कब्ज की रोकथाम में मदद करती हैं 17 18
    • कॉफी के प्रभाव में ऐसे direct pathways भी शामिल हैं जिनमें कॉफी के घटक या circulating metabolites विशिष्ट biological targets के साथ interact करते हैं, और indirect pathways भी, जो gut microbiome जैसे systemic changes के माध्यम से काम करते हैं

  • gut microbiome कॉफी के प्रति प्रतिक्रिया देता है, और कॉफी prebiotic-जैसा प्रभाव दिखाती है 19

    • ये प्रभाव मुख्य रूप से fiber-जैसे compounds और chlorogenic acids जैसे phenolics के कारण होते हैं, जिनमें caffeoylquinic, feruloylquinic और coumaroylquinic acids शामिल हैं
    • कॉफी के melanoidins SCFA-producing bacteria की वृद्धि को बढ़ावा दे सकते हैं, जिससे serum short-chain fatty acid levels बढ़ सकते हैं 20 21 22
    • कुछ अध्ययनों में कॉफी सेवन को Bacteroides, Bifidobacterium और Lactobacillus genus की प्रजातियों की वृद्धि से जोड़ा गया 20 23 24 25 26 27 28
    • कॉफी (poly)phenols की bioavailability और metabolism में व्यक्ति-व्यक्ति के बीच बड़ा अंतर होता है, और यह अंतर gut microbiome से प्रभावित होता है 29 30
    • कॉफी phenolics मस्तिष्क में antioxidant response factors को सक्रिय कर neuroinflammation को कम कर सकते हैं 31 32 33 34

  • हालिया metagenomics अध्ययनों ने कॉफी और gut microbiome के बीच मजबूत संबंध दिखाया है

    • 1,000 से अधिक लोगों वाले एक अध्ययन में 150 से अधिक dietary components और gut microbiome composition के बीच संबंधों की जांच की गई, और कॉफी सेवन सबसे मजबूत सहसंबंध दिखाने वाला खाद्य घटक पाया गया; इसे दूसरे cohort में भी validate किया गया 35
    • कॉफी सेवन को butyrate production के लिए लाभकारी Lawsonibacter asaccharolyticus के स्तर में वृद्धि से जोड़ा गया 36
    • food और beverages की microbiota-gut-brain axis की bidirectional signaling pathways पर भूमिका को बढ़ती अहमियत मिल रही है 37

  • कॉफी सेवन, उसके बंद करने और फिर से शुरू करने की temporal dynamics, gut microbiome द्वारा उत्पन्न individual coffee phenolics metabolism differences, और कॉफी सेवन तथा brain function के बीच microbiome-mediated योगदान अभी तक पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं हैं

  • इस अध्ययन में microbiota-gut-brain axis के संदर्भ में कॉफी की क्रिया को एक साथ बहु-स्तरीय विश्लेषण के जरिए ट्रैक किया गया है

  • स्वस्थ वयस्कों में मध्यम कॉफी सेवन करने वालों और कॉफी न पीने वालों की तुलना की गई, और self-report survey के जरिए कॉफी बंद करने तथा दोबारा शुरू करने का संज्ञान, मनोदशा और व्यवहार पर समयगत प्रभाव आंका गया

    • साथ ही shotgun metagenomics और targeted·untargeted metabolomics के जरिए gut microbiota की profiling की गई
    • stress, inflammation, microbial-derived metabolites जैसे microbiota-gut-brain axis pathways की भी साथ में जांच की गई 38
    • (poly)phenols 39, butyrate-उत्पादक बैक्टीरिया में वृद्धि 36, तथा SCFAs और γ-aminobutyric acid जैसे neuroactive compounds में बदलाव भी देखे गए 17
    • caffeine की भूमिका पर भी विचार किया गया, लेकिन कॉफी को आंत को प्रभावित कर सकने वाले कई compounds वाले एक complex mixture के रूप में देखा गया

अध्ययन की रूपरेखा और प्रतिभागियों की विशेषताएँ

  • यह prospective अध्ययन तीन चरणों में संरचित था, और प्रत्येक चरण में cognition, stress, physical health, mood, immune function, gut microbiome, dietary intake, metabolite composition का मूल्यांकन किया गया
    • रूपरेखा का सार Fig. 1 में दिया गया है
  • सितंबर 2021 से जनवरी 2023 तक आयरलैंड में रहने वाले 30~50 वर्ष के 62 स्वस्थ वयस्कों की भर्ती की गई
    • NCD n = 31 वह समूह था जो कॉफी बिल्कुल नहीं पीता था, और CD n = 31 आम तौर पर प्रतिदिन 3~5 कप कॉफी पीने वाले मध्यम सेवनकर्ता थे
    • baseline पर NCD और CD की cross-sectional तुलना की गई, और इसके बाद की प्रक्रिया केवल CD पर लागू की गई
  • CD समूह ने 14 दिनों तक सभी प्रकार की कॉफी बंद की, फिर washout के बाद उन्हें decaffeinated n = 15 या caffeinated n = 16 में बाँटा गया और 21 दिनों तक पुनर्प्रवेश कराया गया Fig. 1A
    • आवंटन gender stratification और 5-व्यक्ति block randomization से किया गया, और डिजाइन double-blinded, parallel design था
  • कुल मिलाकर महिला प्रतिभागी अधिक थीं, और अधिकांश का जन्म per vaginum हुआ था Table 1
  • baseline पर CD में NCD की तुलना में प्रतिदिन caffeine intake अधिक था, जबकि NCD ने baseline विजिट से पहले अधिक caffeine छोड़ा था, लेकिन यह स्तर withdrawal उत्पन्न करने वाले स्तर से काफी कम था Table 1 Supplementary Data 1
  • alcohol consumption, education years, CTQ sub-scores, और NART-आधारित predicted IQ में दोनों समूहों के बीच कोई अंतर नहीं था, और intervention चरण के caffeinated तथा decaffeinated समूहों के बीच भी इन्हीं मदों में अंतर नहीं था Table 1 Supplementary Data 15
  • सभी प्रतिभागियों का caffeine sensitivity से जुड़े ADORA2A SNP rs2298383, rs5751876 का genotype analysis किया गया
    • NCD में rs2298383 पर C/C haplotype का अनुपात अधिक था, जबकि CD में C/T अधिक था
    • rs5751876 में NCD में T/T अधिक था और CD में C/T अधिक था Table 1 Supplementary Fig. 1
    • पहले के अध्ययनों में rs5751876 का T/T haplotype अधिक कॉफी सेवन से जुड़ा पाया गया था 40, लेकिन इस नमूने में अलग पैटर्न दिखा
  • Full size image: Fig. 1 कॉफी सेवन, बंद करना, और पुनर्प्रवेश का cognition, physiology, और craving पर असर दृश्य रूप में दिखाता है
    • पैनल A baseline V2, 2 सप्ताह बिना कॉफी के बाद V3, और caffeinated या decaffeinated पुनर्प्रवेश के 3 सप्ताह बाद के प्रयोग की रूपरेखा दिखाता है
    • पैनल B baseline CD की तुलना में प्रश्नावली परिणामों का heatmap है, जहाँ लाल positive effect size और नीला negative effect size को दर्शाता है
    • पैनल C caffeine abstinence और पुनर्प्रवेश के बाद craving तथा fatigue से जुड़े प्रश्नावली उत्तरों का heatmap है
    • संख्याओं वाले text box उन तुलनाओं को दर्शाते हैं जिनमें Cohen’s d > 0.5 था
    • नमूना आकार baseline CD और NCD के लिए क्रमशः n = 31, washout n = 31, decaffeinated n = 15, caffeinated n = 16 था
  • Full size table: Table 1 baseline की जनसांख्यिकीय विशेषताएँ प्रस्तुत करती है

आहार सेवन और सामान्य वेलबीइंग

  • प्रत्येक विजिट से पहले 7 दिनों के weighted food diary के जरिए भोजन सेवन की निगरानी की गई
  • baseline पर CD और NCD के बीच आहार सेवन में कोई अंतर नहीं देखा गया Supplementary Data 2a
  • 2 सप्ताह के caffeine abstinence के बाद भी CD का आहार सेवन कुल मिलाकर नहीं बदला
    • caffeinated समूह में magnesium intake थोड़ा कम दर्ज किया गया, और यह बदलाव अध्ययन समाप्ति तक बना रहा
    • decaffeinated समूह में baseline की तुलना में अंत समय पर selenium intake में हल्की वृद्धि हुई Supplementary Data 2b–e
    • इसके अलावा macro-, micronutrients, और food groups के सेवन में कोई अंतर नहीं देखा गया
  • baseline पर CD और NCD में BMI, blood pressure, stress, anxiety, depression, gastrointestinal symptoms, sleep quality, physical activity में कोई अंतर नहीं था Supplementary Data 3
  • caffeine washout के बाद भी ये संकेतक नहीं बदले Supplementary Data 4
  • हालांकि, CD में 2 सप्ताह तक कॉफी बंद करने के बाद systolic और diastolic blood pressure में महत्वपूर्ण कमी आई Supplementary Data 5
  • washout और कॉफी intervention के बाद BMI, caffeinated और decaffeinated दोनों समूहों में नहीं बदला
  • caffeinated कॉफी लेने वाले समूह में decaffeinated समूह की तुलना में systolic blood pressure में कमी देखी गई Supplementary Data 6

व्यवहार और संज्ञान में बदलाव

  • कॉफी बंद करना और दोबारा शुरू करना: समग्र निष्कर्ष

    • self-report सर्वे में CD का UPPS-P impulsivity scale कुल स्कोर और Sensation Seeking उप-स्कोर NCD की तुलना में अधिक था Fig. 1B Supplementary Data 3
    • CD का ERS स्कोर भी NCD से अधिक था Fig. 1B Supplementary Data 3
    • कॉफी बंद करने के बाद UPPS-P कुल स्कोर और Negative Urgency baseline की तुलना में महत्वपूर्ण रूप से कम हुए, और ERS की sensitivity, intensity, persistency, कुल स्कोर भी साथ में घटे Fig. 1B Supplementary Data 4
    • PASAT प्रदर्शन कॉफी बंद करने के बाद बेहतर हुआ, और दोबारा शुरू करने के चरण में caffeinated समूह में स्कोर बढ़े Supplementary Data 4 Supplementary Data 5
    • intervention की शुरुआत और अंत की तुलना में caffeinated समूह में STAI-Trait anxiety और HSCL psychological distress कम हुए, और दोनों समूहों में perceived stress, BDI, UPPS-P में सुधार हुआ Supplementary Data 5
    • अध्ययन की शुरुआत और intervention के बाद के समय बिंदु की तुलना करने पर, दोनों समूहों में UPPS-P, ERS कुल स्कोर, ERS sensitivity घटे, जबकि ERS intensity केवल decaffeinated drinkers में कम हुई Supplementary Data 6
    • caffeinated drinkers में perseverance और negative urgency कम हुए, जबकि decaffeinated drinkers में positive urgency कम हुई Supplementary Data 6
    • STAI-Trait caffeinated drinkers में घटा, जबकि HSCL, PSQI, IPAQ में decaffeinated drinkers में सुधार हुआ Supplementary Data 6

  • स्मृति और सीखना

    • घोषणात्मक स्मृति का मूल्यांकन ModRey episodic memory test से किया गया
    • baseline पर CD और NCD का प्रदर्शन समान था, और दोनों समूहों में baseline पर delayed recall बेहतर हुआ Supplementary Data 7
    • अध्ययन की शुरुआत, baseline और समापन समय बिंदुओं की तुलना करने पर केवल decaffeinated कॉफी पाने वाले प्रतिभागियों में महत्वपूर्ण सुधार दिखा Supplementary Data 8
    • decaffeinated समूह ने ModRey के कई घटकों में सुधार दिखाया, जबकि caffeinated समूह में ऐसा बदलाव नहीं था
    • PAL task में भी baseline पर CD और NCD के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था, और intervention के बाद केवल decaffeinated समूह में PAL errors में कमी देखी गई Supplementary Data 7 Supplementary Data 8
    • ERT में baseline पर CD और NCD के बीच कोई अंतर नहीं था, और intervention के बाद भी caffeinated और decaffeinated दोनों में baseline की तुलना में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था Supplementary Data 8

  • withdrawal, craving, और थकान

    • CD में 2 सप्ताह तक कॉफी बंद करने के दौरान day 2, day 4 और day 14 पर self-report सर्वे के जरिए caffeine withdrawal effects का मूल्यांकन किया गया Fig. 1A
    • craving स्कोर इस अवधि में स्थिर रहे Fig. 1C Supplementary Fig. S8
    • withdrawal symptoms बंद करने की शुरुआत में अधिक थे और day 4 तथा visit 3 पर महत्वपूर्ण रूप से कम हुए, और उनींदापन व सिरदर्द सहित सभी संकेतक घटे Supplementary Fig. S9
    • VAS self-report में बंद करने की अवधि के दौरान fatigue में कमी और energy में वृद्धि दिखी Supplementary Fig. S9
    • intervention चरण के दौरान 4 समय बिंदुओं में कुल withdrawal symptoms में बड़ा बदलाव नहीं था, लेकिन decaffeinated drinkers में drowsiness और fatigue में वृद्धि देखी गई Supplementary Fig. S10a
    • decaffeinated प्रतिभागियों में अध्ययन की शुरुआत पर “decreased sociability, motivation to work” बढ़ा हुआ था, जबकि caffeinated प्रतिभागियों में T4 पर समय के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि के साथ इसी आइटम में महत्वपूर्ण कमी भी देखी गई Supplementary Fig. S10d

तनाव और cortisol

  • SECPT के ज़रिए तनाव और cortisol physiology का आकलन करने पर, NCD में CD की तुलना में self-reported anxiety की वृद्धि ΔSTAI-State अधिक होने की गैर-प्रमुख प्रवृत्ति दिखी, और test से पहले की anxiety भी अधिक थी Supplementary Data 9
  • अध्ययन की शुरुआत में किए गए SECPT में CD और NCD के बीच salivary cortisol में कोई अंतर नहीं था, और intervention अवधि के SECPT में भी caffeinated·decaffeinated होने या न होने की परवाह किए बिना salivary cortisol baseline से अलग नहीं था Supplementary Fig. S3a, b Supplementary Fig. S7
  • CAR में भी baseline पर CD और NCD के बीच कोई अंतर नहीं था, और कॉफी बंद करने के बाद भी CAR में कोई बदलाव नहीं हुआ, यानी CD में caffeine withdrawal ने cortisol स्तर नहीं बदला Supplementary Fig. S3a, b Supplementary Fig. S4
  • intervention के बाद caffeinated समूह में जागने के समय salivary cortisol कम हो गया, जबकि decaffeinated समूह में CAR नहीं बदला Supplementary Fig. 5a, c
  • SECPT के दौरान दोनों समूहों में तनाव, mood, और anxiety से जुड़ी self-report questionnaires में बदलाव मामूली रहे
    • caffeinated समूह में PASA self-concept और secondary appraisal बढ़े
    • decaffeinated समूह में Positive Affect Schedule स्कोर अधिक हुए Supplementary Data 9
  • caffeinated कॉफी और decaffeinated कॉफी पाने वाले प्रतिभागियों में intervention अवधि के दौरान perceived stress, depression, और impulsivity स्कोर सभी कम हुए, और mood में सुधार caffeine की मौजूदगी या अनुपस्थिति से स्वतंत्र था Supplementary Data 10

प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और जठरांत्रीय कार्य

  • परिधीय रक्त सूजन संकेतक

  • LPS-उत्तेजित ex vivo प्रतिक्रिया

    • whole blood पर LPS के ex vivo stimulation में, baseline पर NCD में CD की तुलना में TLR4 stimulation के बाद IL-6 वृद्धि अधिक थी
    • कॉफी के बिना 2 सप्ताह बिताने के बाद baseline की तुलना में IL-6 secretion में महत्वपूर्ण वृद्धि हुई
    • intervention के बाद caffeinated और decaffeinated दोनों समूहों में LPS stimulation पर IL-6 कम हुआ
    • अध्ययन की शुरुआत और समाप्ति की तुलना करने पर, decaffeinated कॉफी पीने वाले प्रतिभागियों में TNFα secretion baseline की तुलना में महत्वपूर्ण रूप से कम हुआ Supplementary Fig. S14 Supplementary Data 14

  • जठरांत्रीय कार्य

    • Bristol Stool Chart आधारित self-reported GI function आकलन में baseline पर CD का stool score, NCD से कम था, जिससे stool consistency में हल्का अंतर दिखा
    • caffeine पर रोक के बाद CD का stool score baseline की तुलना में बढ़ा Supplementary Fig. 2 Supplementary Fig. 12
    • intervention चरण के पूरे दौरान किसी भी समय stool score में कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं था

मल के non-targeted metabolite बदलाव

  • CD और NCD के non-targeted faecal metabolite की तुलना में CD में मल के भीतर caffeine में स्पष्ट बदलाव दिखा, और theophylline, 1,7-dimethylxanthine, hippuric acid की सांद्रता भी अधिक थी Fig. 2
    • theophylline कॉफी का एक alkaloid है और 1,7-dimethylxanthine caffeine का metabolite है
    • hippuric acid को कॉफी और अन्य (poly)phenol आहार स्रोतों, या aromatic amino acid और catecholamine के endogenous metabolism से बनने वाले phenolic metabolite के रूप में वर्णित किया गया है 43
  • CD में indole-3-propionic acid (IPA), indole-3-carboxyaldehyde (ICA) जैसे indole यौगिकों और neurotransmitter GABA में उल्लेखनीय कमी देखी गई
  • CD ने 2 हफ्ते तक कॉफी बंद करने के बाद caffeine, theophylline, 1,7-dimethylxanthine, hippuric acid में उल्लेखनीय कमी दिखाई, जबकि ICA में उल्लेखनीय वृद्धि हुई
  • caffeinated और decaffeinated कॉफी दोबारा शुरू करने के बाद मल metabolite सांद्रता में अलग-अलग प्रतिक्रियाएँ दिखीं, और caffeine, theophylline, hippuric acid, 1,7-dimethylxanthine baseline स्तर पर वापस नहीं लौटे
  • pentose, hippuric acid, fumaric acid की सांद्रता caffeine की मौजूदगी के अनुसार बदलती थी Fig. 2
  • Full size image: Fig. 2 baseline CD की तुलना में untargeted faecal metabolomics heatmap है
    • तुलना के अक्ष NCD बनाम CD, washout बनाम CD baseline, और CAF या DECAF बनाम CD baseline से बने हैं
    • लाल रंग positive effect size, नीला negative effect size, और सफेद 0 effect को दर्शाता है
    • संख्यात्मक टेक्स्ट बॉक्स Cohen’s d > 0.5 को दर्शाते हैं
    • नमूना संख्या baseline CD और NCD के लिए प्रत्येक में n = 31, washout n = 31, decaffeinated n = 15, caffeinated n = 16 है

मूत्र के targeted metabolite और कॉफी signature

  • यकृत में caffeine metabolism से N-methylated xanthines, methyluric acids, और acetylated uracil metabolites बनते हैं 44
  • कॉफी और caffeine-संबंधित यौगिकों को लक्षित करने वाले targeted urinary metabolomics में NCD में CD की तुलना में 1- और 3-methylxanthine, theobromine, और कई methyluric acid का उत्सर्जन कम था Supplementary Fig. 15
  • CD में caffeine-संबंधित metabolites के अलावा caffeoylquinic, cinnamic, phenylpropanoic, phenylacetic, benzoic acids, और hydroxybenzene derivatives सहित phenolic metabolites की मूत्र सांद्रता भी अधिक थी
  • कॉफी निषेध के बाद CD की urinary metabolite profile, alkaloid और phenolic metabolites दोनों में, अध्ययन की शुरुआत के NCD से लगभग मिलती-जुलती हो गई
    • हालांकि theobromine, 3-methyxanthine, 3,7-dimethyl uric acid में निषेध से पहले के स्तर की तुलना में उल्लेखनीय बदलाव नहीं हुआ
  • caffeinated या decaffeinated कॉफी दोबारा शुरू करने पर अधिकांश phenolic metabolites बढ़े और CD में दर्ज सांद्रता स्तरों के करीब पहुँच गए
  • इसके विपरीत, caffeine metabolites अपेक्षा के अनुरूप केवल caffeinated कॉफी पीने पर ही CD स्तर तक लौटे, decaffeinated कॉफी में नहीं
  • phenolic metabolites में व्यक्तियों के बीच परिवर्तनशीलता बहुत अधिक थी, जबकि alkaloids में यह काफी कम थी Supplementary Fig. 15

आंत माइक्रोबायोटा में बदलाव

  • कॉफी सेवन ने आंत माइक्रोबियल संरचना को प्रभावित किया, और समूहों के बीच strain-specific अंतर उल्लेखनीय रूप से सामने आए Fig. 3
  • baseline पर NCD के मल में CD की तुलना में Cryptobacterium curtum, Eggerthella sp. CAG:209, Eggerthella sp. CAG 51_9, Firmicutes CAG:94 उल्लेखनीय रूप से कम थे, जबकि Veillonella parvula, Veillonella sp. ACP1, Haemophilus parainfluenzae अधिक थे
  • CD में कॉफी न पीने की अवधि के दौरान तीन अलग-अलग समय बिंदुओं पर Cryptobacterium curtum का स्तर घटा
  • कॉफी दोबारा शुरू करने पर caffeine की मौजूदगी या अनुपस्थिति से स्वतंत्र रूप से आंत माइक्रोबियल संरचना में उल्लेखनीय बदलाव दिखे, और उल्लेखनीय रूप से बदले सभी strain का स्तर समय के साथ खिसकता गया
  • reintroduction चरण के दिन 21 पर caffeinated और decaffeinated दोनों समूहों में Veillonella sp. ACP1 का उल्लेखनीय bloom देखा गया
  • Veillonella parvula decaffeinated कॉफी पीने वालों के मल में उल्लेखनीय रूप से बढ़ा, लेकिन CD में इसमें उल्लेखनीय वृद्धि नहीं हुई Fig. 3
  • alpha-diversity NCD और CD के बीच तो उल्लेखनीय रूप से अलग थी, लेकिन CD के baseline की तुलना washout के बाद या intervention के बाद करने पर यह अंतर उल्लेखनीय नहीं था Supplementary Data 16
  • कॉफी withdrawal ने alpha-diversity और beta-diversity दोनों को प्रभावित नहीं किया, और species स्तर पर Eggerthella sp. CAG:209 और Firmicutes CAG:94 withdrawal के बाद NCD जैसे स्तर पर लौट आए Fig. 3 Supplementary Data 16
  • reintroduction के बाद Day 2 समय बिंदु पर alpha-diversity और beta-diversity दोनों में कोई बदलाव नहीं था, लेकिन NCD और CD के बीच अंतर दिखाने वाले सभी 7 strains caffeinated या decaffeinated reintroduction से उल्लेखनीय रूप से प्रभावित हुए
  • Full size image: Fig. 3 baseline CD की तुलना में microbial relative abundance heatmap है
    • तुलना NCD बनाम CD, washout बनाम CD baseline, और CAF या DECAF बनाम CD baseline से बनी है
    • लाल रंग positive effect size, नीला negative effect size, और सफेद 0 effect को दर्शाता है
    • संख्यात्मक टेक्स्ट बॉक्स Cohen’s d > 0.5 को दर्शाते हैं
    • नमूना संख्या baseline CD और NCD के लिए प्रत्येक में n = 31, washout n = 31, decaffeinated n = 15, caffeinated n = 16 है

(poly)phenol सेवन और लक्षित phenolic acid metabolites

  • प्रतिभागियों द्वारा जमा की गई 7-day food diaries के आधार पर दैनिक (poly)phenol मात्रा का परिमाणीकरण किया गया
  • CD और NCD की तुलना करने पर CD में कुल (poly)phenols अधिक थे, जिसका मुख्य कारण phenolic acids, खासकर hydroxycinnamic acids, का अधिक होना था Supplementary Data 17a
  • 2 हफ्तों तक कॉफी बंद करने के बाद CD में कुल (poly)phenols घट गए, और इसमें मुख्य गिरावट phenolic acids, खासकर hydroxycinnamic acids, में थी Supplementary Data 17b
  • कॉफी निषेध समाप्ति समयबिंदु और caffeinated या decaffeinated कॉफी intervention समाप्ति समयबिंदु की तुलना करने पर, दोनों समूहों में कुल (poly)phenols, phenolic acids, hydroxycinnamic acids बढ़े
    • अन्य (poly)phenols केवल caffeinated कॉफी समूह में बढ़े Supplementary Data S17 c
  • अध्ययन के 3 चरणों में मल के benzoic, phenylacetic, propanoic, cinnamic acid derivatives का परिमाणीकरण किया गया
  • NCD में CD की तुलना में 3-hydroxybenzoic acid और 3ʹ,4ʹ-dihydroxycinnamic acid कम थे, जबकि 4-hydroxybenzoic acid और 3-(3ʹ,4ʹ-dihydroxyphenyl)propanoic acid अधिक थे Fig. 5
  • 2 हफ्तों के निषेध के बाद CD में 3ʹ,4ʹ-dihydroxycinnamic acid में महत्वपूर्ण कमी आई, और इसी अवधि में 4-hydroxybenzoic acid बढ़ा
  • caffeinated और decaffeinated कॉफी दोबारा शुरू करने के बाद, दोनों कॉफी के बीच metabolite concentrations में कोई स्पष्ट अंतर नहीं था, और 3ʹ,4ʹ-dihydroxycinnamic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 3-(3ʹ,4ʹ-dihydroxyphenyl)propanoic acid कैफीन की मौजूदगी या अनुपस्थिति से परे सभी प्रतिभागियों में baseline की तुलना में महत्वपूर्ण रूप से बढ़े
  • Full size image: Fig. 5 baseline CD की तुलना में targeted metabolomics heatmap है
    • तुलना NCD बनाम CD, washout बनाम CD baseline, CAF या DECAF बनाम CD baseline के रूप में की गई
    • लाल रंग positive effect size, नीला रंग negative effect size, और सफेद 0 effect को दर्शाता है
    • संख्या वाले text box का अर्थ Cohen’s d > 0.5 है
    • sample size baseline CD और NCD में प्रत्येक के लिए n = 31, washout में n = 31, decaffeinated में n = 15, caffeinated में n = 16 था

एकीकृत association analysis

  • कॉफी सेवन और निषेध के अनुसार बदले cognition scores, microbial species richness, और मल metabolite concentrations के बीच अंतःक्रिया देखने के लिए pairwise mixed model analysis किया गया Fig. 4
  • दो Veillonella species का theophylline के साथ मजबूत association था, और theophylline का आगे PSS, PSQI, ModRey सहित कई cognition scores के साथ मजबूत association था
  • caffeine स्वयं सूचीबद्ध सभी species से जुड़ा था और सभी cognitive तथा behavioural outputs के साथ सहसंबद्ध था
  • बदले हुए 9 metabolites में theophylline, ICA, fumaric acid, caffeine, 1,7-dimethylxanthine कई microbial species और cognition·behaviour outcomes से मजबूती से जुड़े थे
  • Firmicutes sp. CAG:94 और Eggerthella sp. 51_9 ने कई metabolites के साथ महत्वपूर्ण association दिखाए, जबकि GABA, pentose, IPA, hippuric acid microbial species या cognition·behaviour outputs से असंबद्ध रहते हुए स्वतंत्र रूप से बदले
  • Full size image: Fig. 4 Fig. 1, 2, 3 के डेटा को एकीकृत करने वाला Sankey diagram है
    • बाईं ओर microbial species, बीच में metabolites, और दाईं ओर cognition and behaviour दिखाए गए हैं
    • प्रत्येक link generalised linear mixed-effects model से मापे गए सांख्यिकीय association को दर्शाता है
    • बाएँ और दाएँ nodes के R² values उस कॉलम और केंद्रीय metabolite node के बीच determination coefficient को दर्शाते हैं
    • link की मोटाई संबंधित मॉडल के marginal R² को दर्शाती है; R² > 0.3 होने पर रेखा opaque और 0.3 > R² > 0.1 होने पर semi-transparent होती है
    • केवल Benjamini-Hochberg adjusted p-value < 0.001 वाले associations दिखाए गए हैं
  • प्रतिभागियों के मूत्र के targeted (poly)phenol metabolites पर भी यही analysis लागू करने पर, microbial species तथा uric acid, xanthine, glucuronide श्रेणी के metabolites के संयुक्त प्रभाव का cognition outputs के साथ मजबूत संबंध दिखाने वाला अतिरिक्त प्रमाण मिला Fig. 6
  • Full size image: Fig. 6 Fig. 1, 2, 3 के डेटा को एकीकृत करने वाला Sankey diagram है
    • प्रत्येक node microbial species, metabolites, behavioural or cognitive output को दर्शाता है
    • प्रत्येक link generalised linear mixed-effects model से मापे गए सांख्यिकीय association को दर्शाता है
    • बाएँ और दाएँ nodes के R² values उस कॉलम और केंद्रीय metabolite node के बीच determination coefficient हैं
    • link की मोटाई marginal R² को दर्शाती है; R² > 0.3 होने पर रेखा opaque और 0.3 > R² > 0.1 होने पर semi-transparent होती है
    • केवल Benjamini-Hochberg adjusted p-values < 0.001 वाले associations दिखाए गए हैं

चर्चा और व्याख्या

  • स्वस्थ वयस्कों में कॉफी सेवन, cognition, mood, behavior और gut microbiome का साथ में अध्ययन किया गया, और मध्यम स्तर के कॉफी उपभोक्ताओं की तुलना गैर-उपभोक्ताओं से करने के बाद 2 हफ्ते के withdrawal तथा caffeinated·decaffeinated reintroduction को भी शामिल किया गया, ताकि caffeine effect और coffee effect को अलग-अलग पहचाना जा सके
  • नियमित कॉफी उपभोक्ताओं में गैर-उपभोक्ताओं की तुलना में आवेगशीलता और भावनात्मक प्रतिक्रियाशीलता अधिक थी, और withdrawal के दौरान attention तथा vigilance बढ़े, जबकि आवेगशीलता और भावनात्मक प्रतिक्रियाशीलता घटी
  • caffeinated और decaffeinated कॉफी फिर से पीने के बाद अनुभूत तनाव और self-reported depression symptoms दोनों में कमी आई, और reintroduction के बाद दोनों समूहों में आवेगशीलता भी घटी
  • चिंता और मनोवैज्ञानिक distress में कमी केवल caffeinated कॉफी के reintroduction में दिखी, जो cognition और mood पर caffeine-विशिष्ट प्रभाव से जुड़ती है 45
  • CAR और SECPT के पहले, दौरान और बाद के cortisol स्तर कॉफी उपभोक्ताओं और गैर-उपभोक्ताओं में समान रहे, और इस design से कॉफी के acute cortisol effect को सीधे नहीं देखा जा सका
    • अन्य अध्ययनों में कॉफी cortisol production को सक्रिय कर सकती है 13 46, और लंबे समय तक सेवन stress के प्रति cortisol response को कमजोर कर आंशिक tolerance ला सकता है 13 15
  • कॉफी उपभोक्ताओं में baseline plasma CRP कम और IL-10 अधिक था, और LPS stimulation के बाद IL-6 secretion भी कम था
    • withdrawal के बाद CRP और TNFα साथ में बढ़े
    • caffeinated reintroduction में plasma IL-10 और IL-6 दोनों घटे, और LPS-induced IL-6 caffeinated तथा decaffeinated दोनों reintroduction में आधे स्तर तक घट गया
    • यह भी चर्चा की गई कि dietary (poly)phenol intake में वृद्धि का संबंध कम CRP से हो सकता है 49
  • मल के non-targeted metabolomics में caffeine और fumaric acid जैसे कॉफी-संबंधित compounds में अंतर मिला, जबकि GABA और IPA जैसे neuroactive compounds कॉफी उपभोक्ताओं में कम थे
    • ICA में भी बदलाव दिखा, जिसे gut microbiome-व्युत्पन्न tryptophan metabolite के रूप में IL-10 और AHR के जरिए gut homeostasis से जुड़ा बताया गया 52
  • कॉफी उपभोक्ताओं में गैर-उपभोक्ताओं से अलग gut microbiome संरचना दिखी, और alpha-diversity में बदलाव भी पुष्टि हुए
    • कॉफी उपभोक्ताओं में Cryptobacterium curtum, Eggerthella sp., Firmicutes bacterium बढ़े हुए थे
    • withdrawal के बाद Eggerthella sp. CAG:209 और Firmicutes CAG:94 फिर NCD के समान स्तर पर लौट आए Fig. 3
    • reintroduction से प्रभावित कई species को मूल रूप से oral cavity या दंत microbiome में रहने वाली प्रजातियों के रूप में वर्गीकृत किया गया 56
  • urine data ने caffeine-derived metabolites और (poly)phenol-derived metabolites को स्पष्ट रूप से अलग किया, जबकि मल प्रोफाइल मुख्यतः (poly)phenol metabolism को दर्शाते हैं और caffeinated व decaffeinated समूहों में अंतर नहीं कर सके
  • urine में मापे गए phenolics में व्यक्तियों के बीच variability बहुत अधिक थी, जो इस व्याख्या से मेल खाती है कि gut microbiome phenolic catabolism में व्यक्तिगत अंतर को प्रभावित कर सकता है 29 30 59
  • NCD प्रतिभागियों में आवेगशीलता और भावनात्मक प्रतिक्रियाशीलता कम, बेहतर cognitive stability, कम inflammatory risk, अधिक स्थिर blood pressure, अलग gut microbiome·metabolite profiles, और caffeine withdrawal symptoms से बचाव जैसे लाभ साथ-साथ दिखने की प्रवृत्ति थी
  • साथ ही caffeinated coffee ने चिंता, मनोवैज्ञानिक distress और blood pressure को कम किया तथा attention और stress coping में सुधार किया, जबकि decaffeinated coffee ने sleep, physical activity और memory को बेहतर बनाया
    • दोनों ही प्रकारों ने stress, depression, आवेगशीलता और inflammation को कम करने तथा mood और cognitive performance को बढ़ाने का रुझान दिखाया
  • अध्ययन की सीमाओं पर भी चर्चा की गई
    • कॉफी से प्रभावित हो सकने वाले stool transit time को सीधे नहीं मापा गया, और उसकी जगह Bristol Stool Scale तथा GI-VAS को proxy indicators के रूप में इस्तेमाल किया गया 61
    • यह माना गया कि NCD समूह की baseline caffeine withdrawal स्थिति ने समूह-अंतर को प्रभावित किया हो सकता है
    • sample में विभिन्न ethnic group का प्रतिनिधित्व सीमित था, इसलिए ethnicity-आधारित अंतर का विश्लेषण नहीं किया गया Table 1
    • primary hypothesis से आगे के परिणामों के लिए small to medium effect size पकड़ने लायक statistical power पर्याप्त नहीं रही हो सकती है
  • अंततः, कॉफी ने भावनात्मक प्रतिक्रियाशीलता, immune response, microbiome composition पर अलग-अलग प्रभाव दिखाए, और microbiota-gut-brain axis modulator के रूप में इसकी क्षमता पर जोर दिया गया

विधियाँ

  • नैतिक स्वीकृति

    • शोध प्रोटोकॉल को Cork Teaching Hospitals की Clinical Research Ethic Committee से स्वीकृति मिली, और इसका पहचान संख्या APC115 था
    • ClinicalTrials.gov में इसे NCT05927038 और NCT05927103 के रूप में पंजीकृत किया गया
    • सभी प्रतिभागियों से informed consent प्राप्त किया गया

  • विज़िट प्रक्रिया और कॉफी हस्तक्षेप

    • screening visit University College Cork में किया गया, और M.I.N.I version 7.0.2, CTQ, ROME-IV के माध्यम से मानसिक स्वास्थ्य और जठरांत्र स्वास्थ्य का मूल्यांकन किया गया 63 64
    • दैनिक caffeine सेवन का आकलन 7-day caffeine consumption diary से किया गया, और verbal IQ का मूल्यांकन NART से किया गया 65
    • baseline से पहले 1 सप्ताह तक NCD और CD दोनों ने अन्य प्रकार के caffeinated पेय और dark chocolate से परहेज किया, जबकि CD को केवल अपनी सामान्य कॉफी पीने की छूट थी
    • washout के बाद CD को प्रदान की गई कॉफी के 4 sachets प्रतिदिन, 3 सप्ताह तक पीने के निर्देश दिए गए
    • प्रदान की गई कॉफी Nescafé Classic caffeinated or decaffeinated थी, और प्रत्येक sachet में 1.8 g instant coffee थी
    • हस्तक्षेप अवधि के दौरान अन्य कॉफी या caffeinated पेय की अनुमति नहीं थी, जबकि hot water, milk, sugar प्रतिभागी अपनी पसंद से साथ ले सकते थे
    • अतिरिक्त stool sample, withdrawal शुरू होने के बाद day 2, day 4, और हस्तक्षेप शुरू होने के बाद day 16, day 18, day 28 पर एकत्र किए गए

  • बहिष्करण मानदंड

    • महत्वपूर्ण तीव्र या पुरानी बीमारी, contraceptives या hormone replacement को छोड़कर दवाओं का सेवन, antibiotics·probiotics·prebiotics का उपयोग, vegan आहार, fermented foods का अत्यधिक सेवन, उच्च रक्तचाप, गर्भावस्था·स्तनपान, वर्तमान smoking, अंग्रेज़ी में अपर्याप्त दक्षता, dyslexia·dyscalculia, या किसी अन्य परीक्षण में भागीदारी जैसी स्थितियों को बहिष्कृत किया गया
    • antibiotics, probiotics, prebiotics के लिए भागीदारी से पहले कम से कम 4 सप्ताह washout आवश्यक था

  • आहार सेवन का परिमाणीकरण

    • 7-day food diary को baseline, pre-intervention, post-intervention से पहले तीन बार भरवाया गया 66
    • Nutritics से macronutrient सेवन का परिमाणीकरण किया गया
    • food intake को weighted पद्धति से संसाधित किया गया

  • (poly)phenol सेवन की गणना

    • आहार डायरी से कुल 1424 food item निकाले गए, जिनमें से 391 non-containing items को हटा दिया गया
    • raw food को Phenol-Explorer 3.6 आधारित in-house database से match किया गया, और जिन खाद्य पदार्थों का मिलान नहीं हुआ उन्हें समान खाद्य पदार्थों या साहित्य के आधार पर पूरित किया गया 67
    • पकाने·प्रसंस्करण के दौरान वजन में बदलाव को Bognar’s tables, Phenol Explorer, और CREA yield factor से समायोजित किया गया 68 69 70
    • Microsoft Access का उपयोग कर food composition table और intake table को match किया गया, और mg/100 g आधारित content को गुणा करके सेवन की गणना की गई
    • कुल classes को flavonoids, phenolic acids, lignans, others में विभाजित कर विश्लेषित किया गया

  • caffeine सेवन का परिमाणीकरण

    • 7-day caffeine consumption diary के माध्यम से पिछले 7 दिनों में सेवन किए गए सभी caffeinated पेयों को दर्ज कराया गया
    • पेय का प्रकार, cup की संख्या या ml, brand, और preparation method दर्ज किए गए, और इनके आधार पर mg caffeine/day की गणना की गई

  • self-report प्रश्नावली और संज्ञानात्मक कार्य

    • Visits 2, 3, 4 पर PSS, ERS, UPPS-P, HSCL, BDI, STAI, PSQI, IPAQ, GI-VAS संचालित किए गए, और मल का प्रकार Bristol stool chart से रिपोर्ट किया गया 71~79
    • washout और intervention के दौरान CD में CWSQ, QCC, VAS-F के माध्यम से caffeine craving और fatigue को ट्रैक किया गया 79 80 81
    • ModRey 20 शब्दों की सूची A और B का उपयोग करने वाला episodic memory परीक्षण है 82
    • PAL CANTAB-आधारित visuospatial memory परीक्षण है, जो 8 levels से बना है, और केवल visit 2 और visit 4 पर किया गया
    • ERT CANTAB का emotion processing task है, जो 6 बुनियादी भावनाओं की पहचान करता है, और केवल visit 2 और visit 4 पर किया गया
    • PASAT में 2 trials शामिल थे जिनमें 60 संख्याएँ प्रस्तुत की गईं, और इसे visit 2, 3, 4 पर संचालित किया गया

  • SECPT

    • Socially Evaluated Cold Pressor Test एक acute stress task है जिसमें हाथ को 0 °C बर्फ़ीले पानी में 3 मिनट तक डुबोकर रखा जाता है 84
    • प्रतिभागी कैमरा और शोधकर्ता के सामने बैठते थे, और nonverbal behavior का रिकॉर्ड तथा चेहरे के भावों की रिकॉर्डिंग की जाती थी
    • SECPT से पहले और बाद में लार के 8 sample एकत्र किए गए, और STAI-State, PASA, PANAS, BL-VAS, VAS stress, VAS pain आदि संचालित किए गए 85 86 87

  • जैविक sample

    • लार को जागने के 3 मिनट के भीतर, 30 मिनट, 45 मिनट, 60 मिनट पर एकत्र किया गया और CAR मापन के लिए उपयोग किया गया, तथा SECPT के दौरान अतिरिक्त 8 sample एकत्र किए गए 46 88
    • रक्त प्रत्येक visit पर लिया गया, और whole blood LPS stimulation तथा plasma·serum separation किया गया
    • मूत्र के लिए दिन का पहला मूत्र एकत्र किया गया, और मल के लिए दिन में पहली बार त्यागा गया ताज़ा sample एकत्र किया गया

  • sample विश्लेषण

    • लार cortisol को Cortisol ELISA kit से मापा गया, और samples को 1:3 dilution में duplicate मापा गया
    • inflammatory markers को MSD MULTI-SPOT system से TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10, IFNγ, CRP के रूप में मापा गया

  • मल DNA को QIAamp Power Faecal Pro Kit से निकाला गया और NovaSeq 6000 S2 flow cell पर shotgun sequencing की गई

    • raw sequence quality assessment FastQC से, host filtering Bowtie2 + Kneaddata से, और taxonomic·functional profiling woltka से किया गया 89 90
    • Woltka SOP सार्वजनिक रूप से उपलब्ध है
    • Gut-Brain Modules और Gut-Metabolic Modules की गणना Gomixer के R version से की गई 91
    • semi-polar metabolite analysis MS-Omics ने किया, और उपकरण के रूप में Thermo Scientific Vanquish LC तथा Orbitrap Exploris 240 MS के संयोजन का उपयोग किया गया
    • SCFA का विश्लेषण acidification और deuterium labelled internal standards का उपयोग करते हुए GC-आधारित तरीके से किया गया
    • urine targeted metabolites का विश्लेषण UHPLC-ESI-QqQ-MS/MS से, pyridines का अलग triple quadrupole सेटिंग में, और creatinine का UHPLC-ESI-MS/MS से किया गया
    • fecal targeted metabolites में 52 compounds को SRM mode में मापा गया, और कुल 123 faecal samples का एक-एक बार विश्लेषण किया गया Supplementary Data 23
    • targeted metabolite data को MetaboLights repository में MTBLS13494 के रूप में सार्वजनिक किया गया है 92

  • ADORA2A genotype analysis

    • पूरे रक्त के 100 µl से DNA निकाला गया, और SNP के रूप में rs5751876 और rs2298383 इन दो को चुना गया
    • विश्लेषण Karolinska University Hospital के TAMM में iPLEX Gold chemistry और MassARRAY system से किया गया 93 94 95 96 97
    • available data के साथ concordance, trio family validation, और duplicate analysis—सभी में 100% match मिला

  • bioinformatics और statistics

    • अतिरिक्त data processing R 4.2.0 और Rstudio GUI 2022.2.2.485 में की गई
    • species level के आधार पर samples के 60% से कम prevalence वाले taxa को alpha diversity को छोड़कर बाकी analyses से बाहर रखा गया
    • PCA को clr transformed values पर किया गया, और zero values को const approach से replace किया गया
    • beta diversity के लिए Aitchison distance, evaluation के लिए vegan package का PERMANOVA, और alpha diversity की गणना iNEXT से की गई
    • differential abundance के लिए linear models, और longitudinal repeated measures के लिए linear mixed effect models का उपयोग किया गया
    • variable selection के लिए Benjamini-Hochberg procedure अपनाई गई, और threshold q-value 0.2 रखा गया
    • primary endpoints माइक्रोबायोटा composition और function थे, और secondary endpoints में gut microbial metabolites, SCFA, coffee-related metabolites, cognitive performance, acute stress response, peripheral blood inflammatory profile, और CAR शामिल थे
    • sample size calculation g*Power से की गई, और प्रति group न्यूनतम आवश्यक sample size 18 participants, कुल आवश्यक संख्या 36 participants निर्धारित की गई
    • अंततः 118 संभावित प्रतिभागियों की screening के बाद 92 को enroll किया गया और 62 participants को अंतिम रूप से शामिल किया गया
    • statistical analysis में SPSS version 28 और R version 4.2.0 का उपयोग किया गया, और outliers को Grubb’s test से पहचानकर हटाया गया
    • baseline पर NCD बनाम CD तुलना के लिए मुख्य रूप से General Linear Model Univariate का, और अन्य analyses के लिए Mixed Models तथा Bonferroni post hoc comparisons का उपयोग किया गया
    • categorical data के लिए Pearson chi-square test का उपयोग किया गया, और significance threshold p < 0.05 रखा गया

डेटा और कोड की उपलब्धता

  • non-targeted metabolomics डेटा MetaboLights के MTBLS13401 में पंजीकृत है
  • targeted metabolomics डेटा MetaboLights के MTBLS13494 पर उपलब्ध है
  • माइक्रोबायोम count डेटा Zenodo के 10.5281/zenodo.18661295 पर, और प्रतिभागी metadata 10.5281/zenodo.18348935 पर अपलोड किया गया है
  • raw माइक्रोबायोम डेटा ENA डेटाबेस accession code PRJEB108545 के माध्यम से उपलब्ध है
  • सभी मूल कोड GitHub पर सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं

संबंधित पढ़ाई

1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 4 일 전
Hacker News की राय

  • मैंने caffeine को 10 साल से ज़्यादा समय तक, और वह भी कॉफ़ी के अलावा दूसरे रूपों में, हर दिन कई बार आदतन लिया था। फिर एक बड़ी मानसिक स्वास्थ्य संबंधी घटना हुई, जिसके कारण मुझे कुछ समय के लिए इसे छोड़ना पड़ा।
    उसके बाद मैं अपनी पुरानी आदत पर वापस नहीं गया, और tolerance खत्म हो गई, इसलिए अब मैं caffeine कभी-कभार ही लेता हूँ और caffeine वाले दिनों की तुलना बिना caffeine वाले दिनों से कर पाता हूँ।
    तब समझ आया कि caffeine cognition पर गहरा असर डालने वाला एक शक्तिशाली psychoactive पदार्थ है। पहले dependence की वजह से यह महसूस नहीं हुआ, लेकिन अब यह एहसास सुखद नहीं लगता।

    • कई दशकों तक इस्तेमाल की गई caffeine छोड़ना short term में मिला-जुला अनुभव था, लेकिन long term में यह मेरे लिए साफ़ तौर पर बेहतर रहा।
      caffeine छोड़ने के बाद high-carb और sugar की craving बहुत कम हो गई, जिससे weight loss काफी आसान हो गया। यह पेपर में बताए गए impulsivity से भी जुड़ा लग सकता है।
      दूसरी ओर, कुछ समय तक गंभीर अवसाद और anhedonia रहा, और यह सामान्य withdrawal अवधि की अपेक्षा काफी ज़्यादा, लगभग 3~4 महीने तक चला।
      लगता है कि मेरा दिमाग caffeine से बढ़ने वाले dopamine signaling का बहुत अभ्यस्त हो गया था, और उसके बिना ढलने में उसे काफी समय लगा।
      कुल मिलाकर मुझे लगता है कि छोड़ना सही फैसला था, लेकिन जो भी इसे छोड़ना चाहता हो, उसे बहुत सावधानी से ऐसा करना चाहिए और अपनी मानसिक स्थिति पर करीबी नज़र रखनी चाहिए।
    • मेरा अनुभव भी लगभग यही था। caffeine बहुत addictive है, और उसके साथ जुड़ी rituals और habits भी अपनी ओर खींचती हैं।
      मेरे मामले में मैं ज़्यादा moody, impulsive, stimulus के प्रति over-sensitive और जल्दी चिड़चिड़ा हो जाता हूँ।
      दिन में सिर्फ एक cup पीने पर भी मैं edgy हो जाता हूँ, पसीना बढ़ जाता है, patience कम हो जाती है, और सब कुछ बहुत धीमा लगने लगता है।
      यह सच में बहुत चालाक drug है; यह इंसान को कितना बदल देता है, यह खुद को भी अक्सर पता नहीं चलता।
    • पिछले दिसंबर flu के बाद मुझे भी ऐसा ही कुछ हुआ।
      4 दिनों तक मैं लगभग कुछ खा नहीं पाया, बुखार भी लंबे समय तक रहा, और सामान्य होने में 4 हफ्ते तक बिल्कुल ताकत नहीं थी।
      उन 4 हफ्तों में मैं coffee और alcohol नहीं ले पाया। पहले मुझे पिछले 12 सालों से अच्छी तरह पता था कि migraine पक्का कैसे लाना है, लेकिन उसके बाद से migraine नहीं हुआ।
      मेरे लिए coffee का फायदा ज़्यादातर ritual और taste था, लेकिन वह इतना बड़ा नहीं था कि 8 घंटे से सिर्फ 1 मिनट कम सोने पर migraine लगभग तय हो जाने की कीमत चुकाऊँ।
      संदर्भ के लिए, मैं लगभग रोज़ दूध वाली coffee या सुबह की iced coffee का एक cup पीता था।
    • 20 साल तक बहुत coffee पीने के बाद जब mental health issues आए, तब उल्टा मैंने coffee दोगुनी पी, फिर भी वह पानी जैसी लगती थी।
      उस दौर के बाद, पहले जैसी मात्रा पीते रहने पर भी मैं बहुत बेहतर महसूस करने लगा, ज़्यादा rested लगा, और ऐसा लगा जैसे मैं उस दलदल से निकल आया हूँ जिसमें मैं खुद को लंबे समय से धकेलता रहा था।
      इसलिए मुझे नहीं लगता कि coffee हमेशा mental health problems की वजह होती है; कभी-कभी यह लोगों की मदद भी कर सकती है।
    • मैं और विस्तार से सुनना चाहूँगा कि psychoactive प्रभाव और cognition में बदलाव खास तौर पर कैसे दिखते हैं।
      मैं आमतौर पर सुबह 5~7 बजे के बीच नियमित रूप से coffee पीता हूँ, और जब सुबह पेट को कम परेशान करना हो या दौड़ने से पहले, तब कभी-कभी Celsius भी लेता हूँ।
      पहले मैं THC भी लेता था, लेकिन वह मेरे लिए anxiety बहुत बढ़ा देता था, इसलिए अब नहीं लेता। मैं alcohol भी लेता था, और हाल में MDMA/ketamine-assisted therapy करा रहा हूँ, जिसका अच्छा असर लगातार हैरान करने वाला रहा है।
      अभी मैं caffeine धीरे-धीरे कम कर रहा हूँ, इसलिए सच में जानना चाहता हूँ कि इसे on और off करने पर असल में क्या बदलता है।

  • ISIC जैसे coffee industry groups ने funding दी, यह एक साफ़ conflict of interest है।
    authors ने इसे disclose तो किया, लेकिन शायद पर्याप्त गहराई से नहीं लिया।

    • लेकिन results को देखें तो यह Big Coffee के पैसों से लिखे जाने जैसा निष्कर्ष नहीं लगता।
      behavior के लिहाज़ से coffee पीने वाले ज़्यादा impulsive और emotionally reactive थे, जबकि न पीने वालों की memory बेहतर बताई गई।
    • chocolate, coffee, और red wine पर research हर बार लगभग ऐसी ही होती है।

  • मैंने एक बार caffeine को 6 महीने के लिए छोड़ा था। पहले 2 हफ्ते नर्क जैसे थे, फिर craving लगभग खत्म हो गई।
    लेकिन फिर जिंदगी सच में बहुत कठिन और stressful हो गई, तो मैं वापस उसी पर लौट गया। अब मैं low-fat milk की थोड़ी-सी मात्रा के साथ espresso पीता हूँ।
    ईमानदारी से कहूँ तो इस समय जिंदगी बहुत वास्तविक और तनावपूर्ण है, इसलिए दोबारा छोड़ने की हिम्मत नहीं होती।
    काफी लोग ऐसे भी होते हैं जो function तो ठीक से करते हैं, लेकिन उनमें हमेशा किसी न किसी तरह का low-grade mood disorder बिना diagnosis के मौजूद रहता है; कभी-कभी मुझे शक होता है कि caffeine उस आत्मिक दरार को भरने वाली putty जैसा काम करता है।

    • मैंने एक महीने तक coffee छोड़ी थी, लेकिन anxiety या mood जैसी चीज़ों में कोई फर्क महसूस नहीं हुआ।
      इसलिए मैं सुबह के अपने बड़े mugs के 3~4 cups वाले पुराने routine पर वापस चला गया।
    • मैंने 1 साल caffeine-free रहकर देखा, लेकिन यह मेरे लिए ठीक नहीं रहा।
      मैं हमेशा mentally sluggish रहता था, और कभी-कभी screen को खाली निगाह से देखता रहता था क्योंकि दिमाग information process करने से इनकार कर देता था।
      मैं sleep duration को लेकर भी बहुत ज़्यादा sensitive हो गया; 8 घंटे से थोड़ा भी कम सोया तो पूरा दिन खराब हो जाता था।
      बचपन से मैं लीटरों में काली sun tea पीता आया हूँ, इसलिए हो सकता है कि मेरे brain development पर कुछ अलग असर पड़ा हो।
      इसलिए अब मैं pills के जरिए caffeine को सख्ती से control करता हूँ: दोपहर से पहले अधिकतम 200mg, और जब जिंदगी full steam पर नहीं होती, तब 50~100mg तक घटा देता हूँ। यह तरीका मुझे सूट करता है।
    • जब काम कम रहता था, तब मैं weekdays की सुबह की espresso को decaf से बदल देता था और सिर्फ weekends पर असली coffee पीता था।
      काम में लगने वाली energy को जानबूझकर वापस लेकर अपने समय में लगाना एक सुखद एहसास था।
      हालांकि मैं यह नहीं मानता कि मेरी आत्मा में कोई छेद है; मुझे बस लगता है कि caffeine मेरा स्वभाव थोड़ा खराब कर देता है।
    • caffeine, दूसरे stimulants की तरह, ADHD जैसी dopamine-related disorders के symptoms कम कर सकता है।
      मुझे लगता है कि बहुत लोग इसका इस्तेमाल self-medication की तरह करते होंगे।
    • इस study में coffee के बाहर की caffeine intake भी देखी गई, इसलिए दूसरे caffeine sources को देखना भी ठीक रहेगा।
      मैं espresso caffeine के लिए तो पीता ही हूँ, लेकिन यह drip या French press की तुलना में मेरे gut पर भी काफी आसान पड़ती है।

  • दिन में 3~5 cups को moderate coffee consumption कहना थोड़ा अजीब है।
    मेरे हिसाब से 3 cups भी पहले से काफी ज़्यादा हैं।
    ऊपर से sample भी छोटा है और सभी Irish हैं, इसलिए limitations बड़ी हैं।

    • सहमत। मैं specialty coffee में गहराई से डूबा हूँ और बनाना-पीना सच में पसंद करता हूँ, लेकिन मेरे सामान्य मानक से 3 cups भी पहले से ज़्यादा हैं।
      उससे ऊपर जाने पर मैं ज़्यादातर decaf मिलाता हूँ।
    • अगर एक cup सुबह जल्दी, एक lunch से पहले, और एक दोपहर में हो, तो यह इतना अतिशयोक्तिपूर्ण नहीं लगता।
      cup size को standardize करके देखें तो लोग आमतौर पर बड़े cups पीते हैं, इसलिए सिर्फ सुबह का एक बड़ा cup और एक दोपहर वाला cup भी study के हिसाब से 5 cups के करीब हो सकता है।
    • क्या Irish लोग coffee metabolism में खास तौर पर अलग होते हैं?
    • मैं कहता हूँ दिन में दो cups, लेकिन असल में वे 24~30 ounces के होते हैं।
    • अगर यह study Irish standard पर आधारित है, तो शायद इसमें 170ml cup इस्तेमाल हुआ होगा, और तब 500ml का एक सामान्य mug 3 cups बन जाएगा।
      या शायद अमेरिकी 118ml coffee cup standard लिया गया हो।
      118ml से 250ml तक इतने बेतरतीब units को scientific paper में वैसे ही इस्तेमाल करना पूरे paper की reliability घटा देता है।

  • यह paper coffee बुरी है ऐसा नहीं कह रहा।
    बल्कि कुल मिलाकर यह थोड़ा neutral या beneficial दिशा में झुका हुआ है।
    व्यापक scientific literature देखें तो coffee का संबंध type 2 diabetes risk में कमी, Parkinson’s disease risk में कमी, और overall mortality में कमी से जुड़ा है।
    बेशक, कुछ लोगों के लिए anxiety, tremor, खराब sleep, और increased heart rate जैसी downsides भी हैं।

  • मैं बहुत coffee पीता था, और 3 दिन की backpacking trip पर instant coffee ले जाना भूल गया, इसलिए पूरे समय headache रहा। civilization में लौटते ही मैंने Mountain Dew पी और 5 मिनट में ठीक हो गया।
    यह देखकर मैंने तय किया कि यह इसके लायक नहीं है, और फिर धीरे-धीरे छोड़ दिया।
    उसके बाद migraine की frequency काफी कम हो गई।
    लेकिन मुझे coffee इतनी पसंद थी कि मैंने decaf पर switch करके देखा, और migraine फिर बढ़ गए, इसलिए उसे भी पूरी तरह छोड़ दिया।
    अगर side effects न होते तो मैं निश्चित ही पीता रहता, लेकिन अब मैं गर्म roasted barley tea पीता हूँ।
    बेशक, यह coffee जैसा नहीं है।

    • संदर्भ के लिए, decaf coffee में भी सामान्य coffee की लगभग एक-तिहाई caffeine होती है, इसलिए इसे caffeine-free कहना सही नहीं होगा।

  • ऐसी studies सच में दिलचस्प होती हैं, लेकिन यहाँ n=62 है, इसलिए result कमजोर लगता है।
    ज़्यादा से ज़्यादा इसे संभावित effect का संकेत भर कहा जा सकता है।
    और food की लगभग हर चीज़ microbiome पर ऐसा असर डाल सकती है, लेकिन यहाँ caffeine को अलग करके test नहीं किया गया।
    असली consumption pattern के करीब होने के कारण यह बेहतर भी है, लेकिन इससे यह कम उपयोगी भी हो जाता है क्योंकि यह मानने से इंकार करना कठिन है कि कई साधारण vegetables में भी ऐसे ही results मिल सकते हैं।

    • इससे मुझे 1995 का NASA का spider experiment याद आ गया।
      caffeine impulsivity को बहुत बढ़ाने वाला पदार्थ है :)
      https://rarehistoricalphotos.com/nasa-spiders-drugs-experime...
    • आपने कहा कि caffeine को अलग करके test नहीं किया गया, लेकिन caffeinated coffee और decaf coffee दोनों का test हुआ था और दोनों में वही effect दिखा।
      ऐसे में वजह caffeine नहीं, बल्कि coffee के भीतर का कोई दूसरा compound होने की संभावना ज़्यादा लगती है।

  • caffeine एक बेहद शक्तिशाली drug है।
    यह काफ़ी हैरान करने वाली बात है कि किसी देश की आबादी का बड़ा हिस्सा लगभग हमेशा इस drug के असर में जी रहा होता है, और लगभग हर गली-मोहल्ले पर इसे उपलब्ध कराने वाला विशाल industry ecosystem चल रहा है।
    ऊपर से, बच्चों को target करके बेचे जाने वाले मीठे drinks के जरिए यह drug बच्चों तक पहुँचाने को लेकर भी आमतौर पर हम बहुत लापरवाह हैं।
    इस पैमाने को सोचकर थोड़ा चक्कर-सा आता है।
    हालांकि, आज सुबह मैंने अभी तक coffee नहीं पी है, इसलिए हो सकता है मैं थोड़ा बकवास कर रहा हूँ।

    • यह शायद पूरी तरह sober, यानी किसी भी psychoactive chemical के बिना वाली स्थिति को जरूरत से ज़्यादा standard मान लेने वाला नज़रिया भी हो सकता है।
      इंसान मूल रूप से दुनिया भर में बेहद विविध diets के अनुकूल रहा है, और यही हमारी species की success का एक कारण भी है।
      कई समूह नियमित रूप से हल्के psychoactive पदार्थ लेते रहे होंगे, और अधिक शक्तिशाली चीज़ें कभी-कभी खास परिस्थितियों में खोजी गई होंगी।
      wild plants में खुद कुछ active compounds होना आम बात है, इसलिए उनसे पूरी तरह बचना भी आसान नहीं है।
    • इस हफ्ते मैंने coffee कम करने या पूरी तरह छोड़ने की कोशिश में दिन के 3 cups से घटाकर 1 cup कर दिया, और वह एक cup अचानक ऐसा साफ़ high देने लगा जैसे सुबह-सुबह cocaine की एक लाइन ले ली हो।
      तब मुझे यह भी समझ आया कि craving का pattern भी वही है, और आख़िरकार मान लिया कि coffee भी बस एक drug है जिसे मैं अकेले बैठकर अख़बार पढ़ते हुए पसंद करता हूँ।
      सुबह सबसे पहले यही दिमाग में आना भी इसलिए है क्योंकि मैं addicted हूँ, और अब मैं इसे ठंडे दिमाग से छोड़ने की कोशिश कर रहा हूँ।
    • एक और विशाल white powder industry भी है जो लोगों में जितना हो सके उतना फैलना चाहती है।
      वह है sugar।
      इसकी highly refined और pure nature भी काफी मिलती-जुलती है।

  • पहले मैं caffeine बिल्कुल नहीं लेता था।
    teenage और शुरुआती 20s में जब कुछ बार लिया, तो सीना धड़कने लगा और दिल बहुत तेज़ धड़कता था।
    वह भी Lebanese style की गाढ़ी cardamom coffee थी, इसलिए शायद यह सबसे अच्छा example नहीं है।
    फिर 34 साल की उम्र में मैंने अपनी पहली shift-work job शुरू की, और late evening व night shifts की वजह से इसे लेना शुरू किया।
    शुरुआत में मैं French vanilla जैसी fancy coffee पीता था, और लगभग 1 साल बाद जब पहला Starbucks खुला, तो venti quad shot latte तक पहुँच गया।
    बाद में energy drinks बिकने लगे, और एक बार breakfast में 750ml Rockstar पीने के बाद muscles में cramps आए, तब लगा कि थोड़ा कम करना चाहिए।
    अब मैं शाम को एक छोटा cup coffee तक सीमित हूँ, और कभी-कभी उसे भी पूरा नहीं पी पाता।

  • मैंने coffee की जगह theacrine pills लेना शुरू किया, और यह मुझे कहीं ज़्यादा पसंद आया।
    इससे anxiety बढ़े बिना स्पष्ट और focused महसूस होता है, और लगता है कि sleep पर भी बिल्कुल असर नहीं पड़ता।
    coffee छोड़ना इतना मुश्किल था, यह बात भी मुझे बहुत नापसंद थी।
    हालांकि, pill form मुझे पसंद नहीं है।
    मैंने खुद theacrine drink बनाने की भी कोशिश की, लेकिन वह बहुत कड़वा था और कोई अच्छी recipe नहीं मिल पाई; अभी भी chicory + theacrine combination के बुरे सपने आते हैं।