Watermoleculen vallen in slaap door cafeïne

19 februari 2019

In tegenstelling tot het bekende oppeppende effect op mensen, vertraagt cafeïne de beweging van watermoleculen. Dat beschrijven onderzoekers van het NWO-instituut AMOLF in Amsterdam en het ESPCI in Parijs in een recente publicatie in het Journal of Physics Communications.

Beeld: Watermoleculen (H2O) worden slaperig door cafeïne. Credits: I. Cerjak (AMOLF)Beeld: Watermoleculen (H2O) worden slaperig door cafeïne. Credits: I. Cerjak (AMOLF)

Een kopje koffie staat bekend om zijn stimulerende effect. Dat wordt veroorzaakt door de cafeïne die erin aanwezig is. Cafeïne is wereldwijd de meest gebruikte oppepper en stimuleert het zenuwstelsel. Zo bevatten energiedrankjes, cola, thee, en chocolade cafeïne. Cafeïne verdrijft vermoeidheid en verbetert zowel de concentratie als de prestaties van het menselijk lichaam.

Cafeïne en energiedrankjes

De mens bestaat voor ongeveer 60% uit water. Deze watermoleculen bewegen zich vliegensvlug en gaan continue verbindingen aan met elkaar om die ook weer net zo snel los te laten. Zouden ze dit gedrag ook vertonen als er cafeïne in het spel is? Deze vraag stelden Amsterdamse onderzoekers van NWO-instituut AMOLF zichzelf om vervolgens in het laboratorium op zoek te gaan naar een antwoord. Met moderne spectroscopische lasertechnieken bestudeerden ze de beweging van watermoleculen en ontdekten dat de aanwezigheid van cafeïne ervoor zorgt dat watermoleculen flink vertragen en 5 keer zo langzaam bewegen. Eén cafeïne molecuul veroorzaakt de vertraging van wel 10 watermoleculen in zijn naaste omgeving. In een kopje koffie zijn daardoor 1 op de duizend watermoleculen vertraagd.

De onderzoekers onderzochten ook het effect van taurine, een veelvoorkomende toevoeging aan energiedranken. Daarbij ontdekten ze dat ook taurine watermoleculen afremt: Eén taurinemolecuul bleek ervoor te zorgen dat 4 watermoleculen vertragen. In een energiedrankje zit vaak zowel cafeïne als taurine. Het gecombineerde effect van deze twee stoffen zorgt ervoor dat in een blikje energiedrank 1 op de 2000 watermoleculen vertragen.

In de praktijk wordt na het drinken van één kopje koffie ongeveer 1 op de miljoen watermoleculen in je lichaam vertraagd. Maak je dus niet gelijk ongerust als je toevallig net een kopje koffie hebt gezet: voordat je last krijgt van vertraagd water moet je zoveel koffie drinken dat dit in de praktijk onmogelijk is.

Meer informatie

Wilbert Smit, wilbert.smit@espci.fr, +33 (0)1 40 79 46 70

Publicatie

Wilbert J. Smit, Eliane P. van Dam, Roberto Cota, en Huib J. Bakker, Caffeine and taurine slow down water molecules, Journal of Physics Communications 3, 2019. DOI: 10.1088/2399-6528/ab07e4

Bron: Instituut AMOLF