Cofeină | |||
Molecula de cafeină. |
|||
Identificare | |||
---|---|---|---|
Numele IUPAC | 1,3,7-trimetil-1 H-purină-2,6 (3H, 7H) -diona | ||
Sinonime |
1,3,7-Trimethylxanthine |
||
N o CAS | |||
N o ECHA | 100.000.329 | ||
N o EC | 200-362-1 | ||
N o RTECS | EV6475000 | ||
Codul ATC | N06 V04 | ||
DrugBank | DB00201 | ||
PubChem | 2519 | ||
ChEBI | 27732 | ||
FEMA | 2224 | ||
ZÂMBETE |
CN1C = NC2 = C1C (= O) N (C (= O) N2C) C , |
||
InChI |
InChI: InChI = 1 / C8H10N4O2 / c1-10-4-9-6-5 (10) 7 (13) 12 (3) 8 (14) 11 (6) 2 / h4H, 1-3H3 |
||
Aspect | pulbere cristalină inodoră sau cristale albe | ||
Proprietăți chimice | |||
Formulă |
C 8 H 10 N 4 O 2 [Izomeri] |
||
Masă molară | 194,1906 ± 0,0085 g / mol C 49,48%, H 5,19%, N 28,85%, O 16,48%, |
||
pKa | 10,4 (la 40 ° C) | ||
Momentul dipolar | 3,64 D | ||
Proprietăți fizice | |||
T ° fuziune |
227 până la 228 ° C ( anhidru ) 234 până la 236,5 ° C ( monohidrat ) |
||
T ° fierbere | 178 ° C ( subl. ) | ||
Solubilitate |
21,7 g · l -1 ( apă , 25 ° C ) 180 g · l -1 ( apă , 80 ° C ) 670 g · l -1 ( apă , 100 ° C ); 1 g în 66 ml de alcool , |
||
Masa volumică | 1,23 g · cm -3 la 18 ° C | ||
Temperatura de autoaprindere | 550 ° C | ||
Termochimie | |||
C p | 173 J · mol -1 · K -1 la 24,85 ° C | ||
Cristalografie | |||
Clasa de cristal sau grup spațial | P21 / a | ||
Parametrii mesh |
a = 14.800 Å b = 16.700 Å |
||
Volum | 973,91 Å 3 | ||
Precauții | |||
SGH | |||
Avertizare H302, H302 : Nociv în caz de înghițire |
|||
NFPA 704 | |||
1 2 0 | |||
Transport | |||
66 : material foarte toxic Număr ONU : 1544 : ALCALOIZI SOLIDI, NOS; sau SĂRURI ALCALOIDE SOLIDE, Clasa NOS : 6.1 Etichetă: 6.1 : Materiale toxice Ambalare: Grupa de ambalare I : materiale foarte periculoase; |
|||
Clasificarea IARC | |||
Grupa 3: Inclasificabil în ceea ce privește carcinogenitatea sa la om | |||
Ingerare | fatal dacă este absorbit într-o cantitate prea mare | ||
Ecotoxicologie | |||
DL 50 | 192 mg kg -1 șobolan oral 127 mg · kg -1 șoarece oral 62 mg · kg -1 șoarece iv 242 mg · kg -1 șoarece sc 168 mg · kg -1 șoareci ip |
||
LogP | -0.07 | ||
Date farmacocinetice | |||
Timp de înjumătățire de eliminare. | 4 până la 6 ore în medie la adulți | ||
Caracter psihotrop | |||
Categorie | stimulatoare | ||
Mod de a consuma |
ingestie |
||
Alte nume |
cafea, ceai, guaraná |
||
Risc de dependență | Moderat | ||
Compuși înrudiți | |||
Alți compuși | |||
Unități de SI și STP dacă nu se specifică altfel. | |||
Cafeina , de asemenea , cunoscut sub numele de cafeină sau 1,3,7-Trimethylxanthine sau méthylthéobromine este un alcaloid din familia methylxanthines prezent în multe alimente, care acționează ca un stimulent psihotrope și ca ușoară diuretic .
Cofeina a fost descoperită în 1819 de chimistul german Friedlieb Ferdinand Runge . El l-a numit „ Kaffein ” ca un compus chimic din cafea , care în franceză a devenit „cafeină”.
Cofeina se găsește în semințele , frunzele și fructele diferitelor plante, unde acționează ca un insecticid natural, paralizând sau ucigând insectele care le consumă. În schimb, la mamifere, cofeina acționează în primul rând ca un stimulent al sistemului nervos central și al sistemului cardiovascular , scăzând temporar somnolența și timpul de reacție și sporind atenția.
Băuturile foarte populare conțin cofeină, cum ar fi cafea , ceai și mate . Se găsește și în unele băuturi răcoritoare și băuturi energizante fabricate din derivați din nuci de cola , care conțin cantități mari. Cacao conține , de asemenea , un pic.
Cofeina este prezentă în special în semințele de cafea și guarana, precum și în frunzele de yerba mate și ceai . Datorită prezenței sale în alte plante decât cafeaua, este uneori numită „ teină ”, „ guaranină ” sau, din nou, „ matéine ”. Este totuși aceeași moleculă, cu formula brută C 8 H 10 N 4 O 2 , cu aceleași efecte chiar dacă nu este nici consumată singură, nici în același mod și nu este prezentă, la aceeași concentrație ca în cafea. .
De fapt, cofeina este cea mai consumată substanță psihoactivă din lume; este legal în toate țările, spre deosebire de alte substanțe psihoactive. Profilul psihotrop analeptic stimulant al cofeinei a fost definit prin electroencefalografie cantitativă după administrarea orală a unei doze mari (400 mg) versus placebo la voluntarii sănătoși. Provoacă tahicardie și stimulare mentală timp de câteva ore urmate de insomnie. În America de Nord, 90% dintre adulți consumă zilnic cofeină. Administrația pentru Alimente și Medicamente listează cofeina ca una dintre „substanțele alimentare multifuncționale recunoscute în general ca fiind sigure ” în doze uzuale, dar toxice dincolo de o anumită doză.
Cofeina se găsește în diferite specii de plante unde ar juca rolul unui pesticid natural (la fel ca mulți alcaloizi), în special la răsaduri al căror frunziș este în curs de dezvoltare și care nu au stabilit încă. cofeina provoacă paralizie sau chiar moartea unor insecte care se hrănesc cu planta. Nivelurile ridicate de cofeină sunt măsurate în solul din jurul plantelor de cafea; prin urmare, cofeina ar acționa și ca un inhibitor al germinării și creșterii răsadurilor de cafea învecinate, crescând astfel șansele de supraviețuire a răsadului prin eliminarea concurenței.
Cele mai utilizate produse naturale care conțin cofeină sunt cafeaua , ceaiul și, într-o măsură mai mică, cacao . Secundul și guarana sunt alte surse de cafeină, mai puțin utilizate în mod obișnuit, care uneori este utilizat în preparatele de băuturi de ceai sau de energie. Două dintre sinonimele pentru cafeină, mateină și guaranină, sunt, de asemenea, derivate din numele acestor plante. Unii fani ai matei susțin că mateina este un stereoizomer al cofeinei și că, prin urmare, sunt două substanțe diferite. Cu toate acestea, acest lucru este greșit , deoarece cofeina este o moleculă achirală fără un atom de carbon asimetric , astfel încât acesta să nu enantiomer sau diastereoizomer . Diferențele observate experimental între diferitele surse naturale de cofeină s-ar putea datora faptului că cofeina extrasă din aceste plante conține, de asemenea, proporții foarte variabile ale altor alcaloizi de xantină , inclusiv teofilină și teobromină , stimulente cardiace și altele. Substanțe precum polifenoli care formează complexe insolubile cu cofeina.
La nivel global, sursa principală de cofeină este „boabele” de cafea (de fapt sămânța arborelui de cafea ), din care se prepară cafeaua pentru băuturi. Conținutul de cofeină al cafelei variază foarte mult și depinde de tipul boabelor de cafea și de metoda de preparare; chiar și semințele de la o anumită plantă pot prezenta diferențe de concentrație. Cantitatea într-o porție de cafea variază de la aproximativ 40 miligrame pentru un espresso ( 30 mililitri) din soiul arabica , până la aproximativ 100 mg pentru o ceașcă (120 mililitri) de cafea filtrată. Cafeaua prăjită puternic are, în general, mai puțină cofeină decât cafeaua prăjită, deoarece prăjirea scade conținutul de cofeină al bobului. Cafeaua Arabica conține în mod normal mai puțină cofeină decât robusta . Diferite specii de cafea au niveluri variate de cofeină; Cafeaua Charrier ( Coffea charrieriana ) originară din Camerun și descrisă în 2008 produce astfel boabe practic fără cofeină. Cafeaua conține, de asemenea, urme de teofilină , dar nu teobromină .
Ceaiul este o alta sursa de cofeina, si este de multe ori a spus că efectul asupra oamenilor este mai blândă și mai treptată decât cea a cafelei prin intermediul sale taninuri , care ar incetini absorbtia de cofeina. Cu toate acestea, această afirmație nu a fost demonstrată la oameni și un studiu nu indică nicio diferență majoră cu cafeaua. În plus, deși ceaiul conține mai multă cofeină decât cafeaua pe o greutate egală, o porție tipică conține mult mai puțin, deoarece ceaiul este în mod normal mult mai slab preparat. Împreună cu puterea infuziei, tipul de ceai, condițiile de creștere, metodele de procesare și alte variabile influențează, de asemenea, conținutul de cofeină. Nu există nicio relație între culoarea unui ceai și conținutul său de cofeină. Astfel, ceaiurile precum gyokuro de ceai verde japonez pal conțin mult mai multă cofeină decât alte ceaiuri mai întunecate, cum ar fi lapsang souchong , care conține foarte puțin. Ceaiul conține o cantitate mică de teobromină și un conținut de teofilină puțin mai mare decât cafeaua.
Cofeina este, de asemenea, un ingredient comun în unele băuturi răcoritoare, cum ar fi Coca-Cola , unde proprietățile sale stimulatoare înlocuiesc extractele de frunze de coca și nuci de kola utilizate inițial pentru prepararea sa. Aceste sucuri conțin în general între 10 și 50 mg de cofeină pe porție. În comparație, o băutură energizantă ca Red Bull depășește 80 mg de cofeină pe porție. Cofeina din aceste băuturi provine din ingredientele utilizate sau se adaugă ca aditiv; se obține apoi prin decofeinizarea unui produs natural sau prin sinteză chimică. Guarana , un ingredient tipic de băuturi energizante, conține cantități mari de cafeină și niveluri scăzute de teobromină și teofilină .
Ciocolata derivate din cacao conține o cantitate mică de cafeină. Efectul ușor de stimulare al ciocolatei se pare că se datorează atât combinației de teobromină și teofilină, cât și cofeinei. Cu toate acestea, ciocolata conține prea puțini dintre acești compuși pentru a avea un efect comparabil cu cafeaua într-o porție egală. O bară de ciocolată cu lapte de 28 g conține, prin urmare , de aproximativ zece ori mai puțină cofeină decât o ceașcă de espresso.
În ultimii ani, mai mulți producători au început să adauge cofeină la produsele de baie precum șamponul sau săpunul , susținând că cofeina poate fi absorbită prin piele. Cu toate acestea, eficacitatea acestor produse nu a fost demonstrată și este puțin probabil ca acestea să aibă un efect stimulator asupra sistemului nervos central , deoarece cofeina este greu absorbită prin piele.
Producătorii comercializează tablete de cofeină, susținând că utilizarea cofeinei de calitate farmaceutică îmbunătățește vigilența. Acest lucru a fost infirmat de un studiu care arată că cofeina, indiferent dacă este sau nu în tablete, reduce oboseala și crește atenția la fel de eficient. Aceste tablete sunt de obicei utilizate de studenții care se pregătesc pentru examene sau de persoanele care lucrează sau conduc ore întregi.
Conținutul de cafeină din diferite produse vegetale | |
---|---|
Produs vegetal | % cofeina în greutate uscată |
Sămânță de arabică ( Coffea arabica ) | 1.1 |
Sămânță de robusta ( Coffea canephora ) | 2.2 |
Boabe de cacao ( Theobroma cacao ) | 0,1 până la 0,4 |
Guarana de semințe ( Paullinia cupana ) | 2 la 4,5 |
Cola nuci ( Cola acuminata ) | 1 la 3,5 |
Frunze de ceai ( Camellia sinensis ) | 2,5-5 |
Frunză de mate ( Ilex paraguariensis ) | 0,3 la 1,7 |
Conținutul de cafeină din diferite alimente și băuturi | |||
Produs | Porţiune | Cofeina pe portie ( mg ) | Cofeina pe litru (mg) |
---|---|---|---|
Ciocolata neagra | 1 bar (43 g ) | 31 | - |
Ciocolata cu lapte | 1 bar (43 g ) | 10 | - |
Ciocolată fierbinte | 207 ml | 5 | - |
solului de cafea | 207 ml | 80–135 | 386-652 |
Filtru de cafea | 207 ml | 115–175 | 555–845 |
decafeinizată cafea | 207 ml | 5 | 24 |
Espresso cafea | 44- 60 ml | 100 | 1691–2254 |
Ceai verde sau ceai negru | 177 ml | 30-53 | 169 |
Coca-Cola Classic | 355 ml | 46 | 129 |
Taur rosu | 250 ml | 80 | 320 |
Taur rosu | 473 ml | 151 | 320 |
Club-Mate | 50 cl | 100 | 200 |
Oamenii consumă cofeină încă din epoca paleolitică . Primii oameni au descoperit că mestecarea semințelor, scoarței sau rădăcinilor anumitor plante a redus temporar oboseala și a sporit vigilența sau starea de spirit îmbunătățită. Mult mai târziu s-a constatat că efectul cofeinei crește prin înmuierea anumitor componente uscate și / sau prăjite și măcinate din apă fierbinte. Multe culturi au legende care atribuie descoperirea unor astfel de plante unor oameni care au trăit cu mii de ani în urmă.
Potrivit legendei populare chineze, împăratul chinez Shennong a descoperit din greșeală că atunci când frunzele erau scufundate în apă clocotită, rezulta o băutură cofeinizată, parfumată și restaurativă. Prima referință la cafea în literatura de specialitate apar în scrierile doctorului persan al-Razi , care datează din IX - lea secol . La acea vreme, boabele de cafea erau disponibile numai în regiunea lor de origine, Etiopia . O legendă populară atribuie descoperirea ei unui deținător de capre numit Kaldi, care a observat că caprele sale ar deveni euforice și vor rămâne treji noaptea după ce au pășunat pe copaci de cafea. Încercând la rândul său boabele consumate de capre, el a simțit aceeași vitalitate. În 1587, Malaye Jaziri retrage într-o lucrare istoria și controversele privind cafeaua, intitulată „ Undat al safwa fi hill al-qahwa ”. Jaziri relatează că șeicul Jamal al-Din al-Dhabhani, mufti din Aden , a fost primul care a adoptat utilizarea cafelei în 1454 și, în secolul al XV- lea , sufisii din Yemen au folosit în mod obișnuit cafeaua pentru a rămâne treji în timpul rugăciunilor.
Spre sfârșitul XVI - lea secol , utilizarea cafelei a fost raportată de către un european e rezident Egipt și a fost în acest moment că utilizarea sa a devenit larg răspândită în Orientul Mijlociu . Apariția cafelei ca băutură în Europa, unde a fost mai întâi cunoscut sub numele de „vin arab,“ datează din XVII - lea secol . În această perioadă au fost create cafenele , primele fiind deschise la Constantinopol și Veneția . În Anglia , primele cafenele s-au deschis la Londra în 1652, pe aleea St Michael's . În Franța, prima „cafenea” a fost deschisă în 1671 în Marsilia , un port cu legături regulate cu Orientul, apoi fenomenul s-a răspândit rapid la Paris, unde existau în 1723, conform „Dictionnaire du commerce”, 380 de cafenele ” deschis la chat ". Cafenele sunt rapid a devenit popular în întreaga Europa de Vest și a jucat un rol important în relațiile sociale ale XVII - lea și al XVIII - lea secol .
Utilizarea nuci de kola, ca boabele de cafea și frunza de ceai, pare să aibă origini străvechi. Este mestecat în multe culturi din Africa de Vest , individual sau la adunări sociale, pentru a restabili vitalitatea și pentru a calma foamea. În 1911, cola a făcut obiectul uneia dintre primele amenințări documentate pentru sănătatea publică. Guvernul Statelor Unite a confiscat apoi patruzeci de butoaie și douăzeci de butoaie de sirop Coca-Cola în Chattanooga , Tennessee , pe motiv că cofeina din această băutură era „periculoasă pentru sănătate”. 13 martie 1911, guvernul a dat în judecată Coca-Cola („ Statele Unite v. Patruzeci de butoaie și douăzeci de butoaie de Coca-Cola ”) pentru a forța compania să elimine cofeina din formulele sale, folosind argumente precum Prea multă Coca-Cola într-o școală de fete a dus la „capricii nocturne, încălcări ale regulilor și chiar imoralități”. Deși judecătorul a dat verdictul în favoarea Coca-Cola, în Camera Reprezentanților au fost introduse două legi în 1912 pentru a modifica Legea privind alimentele și drogurile pure , adăugând cofeină pe lista substanțelor „dăunătoare” și „dăunătoare”. Dependență ” care trebuie menționate pe eticheta unui produs.
Cele mai vechi dovezi ale consumului de cacao sunt reziduurile găsite într-un vas maya datat în 600 î.Hr. AD În Lumea Nouă, ciocolata era consumată într-o băutură amară și picantă numită xocoatl , adesea condimentată cu vanilie , piper și achiote . Se știe că Xocoatl combate oboseala, o credință care se datorează probabil conținutului său de teobromină și cofeină. Xocoatl a fost o marfă importantă de lux în întreaga Mesoamerica precolumbiană , iar boabele de cacao au fost adesea folosite ca un chip de negociere. Introdusă în Europa de spanioli , ciocolata a devenit o băutură populară în jurul anului 1700.
Frunzele și tulpinile yauponului ( Ilex vomitoria ) au fost folosite de nativii americani pentru a prepara un ceai numit asi sau băutură neagră , care a fost arătat de arheologi ca fiind folosit în cele mai vechi timpuri . Ingredientul activ al acestei băuturi este cofeina și, în ciuda denumirii latine a plantei, nu are o acțiune emetică . A fost adesea folosit de coloniști ca înlocuitor al ceaiului sau cafelei sub numele cassina sau cacina în spaniolă, yaupon în engleză sau apalachine în franceză.
În secolul al XX- lea, asociația „Café-Bar-Tabac” omniprezentă în Franța și în părți ale Europei, ilustrează, Robert MOLIMARD, „o asociație care a trecut mult timp în inconștientul colectiv și legătura dintre alcool, cafea și tutun sentimentul de convivialitate și de schimburi de la om la om ” , dar ilustrează și legătura dintre industrie, comerț și trei produse fără prescripție medicală care pot duce la dependență, singure sau combinate. Mai multe studii, inclusiv Studiul Framingham, au arătat că fumătorii sunt adesea consumatori de cafea, dar nu consumatori de ceai.
Recent, au fost fabricate alcooli (acum interzise în Statele Unite), băuturi energizante, gume, pudre de ceai sau granule de ceai, gumă de mestecat (inclusiv un model brevetat cu eliberare controlată) care conține cofeină și s-a propus chiar și fabricarea unui nazal. spray de microparticule.
În 1819, chimistul german Friedlieb Ferdinand Runge a izolat pentru prima dată cofeina relativ pură. El l-a numit „kaffein” ca un compus chimic din cafea , care în franceză a devenit cafeină. El a efectuat această lucrare la cererea lui Johann Wolfgang von Goethe . Este descris în 1821 de Pierre Joseph Pelletier și Pierre-Jean Robiquet . În 1827, Oudry a izolat teina din ceai, pe care Gerardus Mulder și Jobat au arătat-o în 1838 ca fiind aceeași substanță ca și cofeina. Structura de cafeină a fost elucidat aproape de sfârșitul XIX - lea lea de către Hermann Emil Fischer , care a fost , de asemenea , primul succes sinteză totală . Fischer va fi, de asemenea, recompensat cu Premiul Nobel pentru chimie din 1902 în parte pentru această lucrare. Caracterul aromatic al cofeinei se datorează faptului că atomii de azot sunt în esență planari (în orbitalul de hibridizare sp 2 ). Cofeina nu este în general sintetizată deoarece este deja disponibilă în cantități mari ca produs secundar al decofeinizării. Cu toate acestea, poate fi sintetizat din dimetiluree și acid malonic .
Cofeina - C 8 H 10 N 4 O 2, sau 1,3,7-tri metil xantină sau chiar 1,3,7-trimetil-1H- purină -2,6-dionă - este o moleculă din familia metilxantinei , care include și teofilină și teobromină . În forma sa pură, este format dintr-o pulbere albă cu un gust extrem de amar. Cofeina este puțin solubilă în apă și solvenți organici . La temperaturi ridicate , solubilitatea cofeinei în apă crește. Cofeina, stabilă în medii relativ acide și bazice, este o bază slabă și poate reacționa cu acizii pentru a forma săruri. Cu toate acestea, în soluția apoasă normală, nu este ionizat. Când este dizolvat, poate fi prezent sub formă de dimeri, precum și polimeri . Cofeina este o substanță absorbantă UV cu lungimea de undă maximă de 274 nm .
Consumul global de cofeină a fost estimat la 120.000 de tone pe an, făcându-l cea mai utilizată și consumată substanță psihoactivă din lume. Această cifră este echivalentă cu o băutură pe bază de cofeină pe zi pentru fiecare locuitor al planetei. În America de Nord, 90% dintre adulți consumă zilnic cofeină. Țările în care consumăm cel mai mult cafeină per capita sunt indicate în histograma opusă. Valorile pentru cele două surse principale de cofeină, cafea și ceai , sunt enumerate acolo. Rețineți că o a treia sursă de cofeină, deosebit de importantă și în continuă creștere, nu este reprezentată în acest grafic, este vorba de băuturi carbogazoase. Aportul de cofeină din cacao nu depășește 15 mg / zi / locuitor pentru Danemarca , principalul consumator, și este neglijat aici. Argentina și Paraguay sunt cei doi consumatori principali de partener , un aport de cofeina de 100 și 50 mg / zi / locuitor (respectiv), nu sunt prezentate aici. Evoluția consumului celor trei surse principale de cofeină din Statele Unite este prezentată în graficul de mai jos.
Cofeina, care este un sistem nervos central și stimulent metabolic , este utilizată atât în scopuri recreative, cât și în scopuri medicale pentru a reduce oboseala fizică și pentru a restabili vigilența atunci când apare slăbiciune neobișnuită sau somnolență. Cofeina stimulează sistemul nervos central din creier, rezultând o vigilență crescută, un flux mai clar și mai rapid de gânduri, o concentrare crescută și o coordonare generală îmbunătățită a corpului. Odată ajuns în corp, are chimie complexă și funcționează prin diferitele mecanisme descrise mai jos.
Cafeina este absorbit rapid și complet prin tractul digestiv si ajunge la creier la 5 - lea minut de ingestie. Într-un studiu, la 75% dintre voluntari, o doză de 175 mg de cofeină este absorbită de stomac după un sfert de oră. Nivelurile plasmatice maxime sunt atinse după o oră.
Cofeina se difuzează rapid în mediul extravascular. Este legat doar slab de proteinele plasmatice circulante (aproximativ 15%). Traversează sange-creier bariera datorită asemănării sale cu adenozină . Concentrația sa în lichidul cefalorahidian este egală cu cea a plasmei.
Trecerea sa în laptele matern este, de asemenea, importantă, concentrația sa acolo este egală cu 50% din concentrația plasmatică a mamei. La adulți, cofeina este metabolizată aproape complet în ficat prin oxidare , demetilare și acetilare .
Cofeina nu poate fi detectată în organism la mai mult de 24 de ore de la ultimul aport de cofeină, fie prin testul celulelor sanguine, fie prin examinarea chimică a urinei .
Cofeina din cafea sau alte băuturi este absorbită din stomac și intestinul subțire și apoi redistribuită prin fluxul sanguin către toate țesuturile din corp. Se elimină conform cineticii de ordinul întâi . Cofeina poate fi, de asemenea, absorbită rectal , în cazul tartratului de bază supozitor al ergotaminei și cofeinei în ameliorarea migrenei sau clorobutanolului și cofeinei pentru tratamentul hiperemezei ( greață și vărsături intratabile în timpul sarcinii ).
Timpul de înjumătățire al cofeinei - timpul necesar organismului pentru a elimina jumătate din cantitatea inițială de cofeină - variază foarte mult în rândul persoanelor în funcție de factori precum vârsta, dacă sunteți sau nu gravidă și dacă sunt sau nu gravide. alte medicamente concurente sau nivelul de activitate în ficat al enzimelor necesare metabolismului cofeinei. La adulții sănătoși, timpul de înjumătățire al cofeinei este de 2 până la 12 ore (4 până la 6 ore în medie). La femeile care iau contraceptive orale, această durată poate crește la 4-12 ore, iar la femeile gravide timpul de înjumătățire este de aproximativ 9-11 ore. Cofeina se poate acumula la persoanele cu boli hepatice severe, cu un timp de înjumătățire de până la 96 de ore. La sugari și copii mici timpul de înjumătățire poate fi mai lung decât la adulți; la nou-născuți, variază de la 65 la 130 de ore. Alți factori, cum ar fi fumatul, pot reduce timpul de înjumătățire al cofeinei.
Cofeina este metabolizată în ficat de sistemul enzimatic al citocromului p450 (în special, izoenzima 1A2) în trei izomeri ai dimetilxantinei , fiecare dintre acești metaboliți având propriile sale efecte asupra organismului:
Fiecare dintre acești metaboliți este la rândul său metabolizat și apoi excretat în urină.
La fel ca alcoolul și nicotina , cofeina traversează cu ușurință bariera hematoencefalică care separă fluxul sanguin de creier de restul corpului. Odată ajuns în creier, acționează în primul rând ca un antagonist al receptorilor față de adenozină , adică blocare. De fapt, molecula de cofeină, care are o structură similară cu adenozina , se poate lega de receptorii de adenozină localizați pe suprafața celulelor fără a le activa. De aceea, cafeina acționează ca un inhibitor competitiv .
Adenozina este prezentă în tot corpul, de fapt joacă un rol în metabolismul energetic al ATP , dar are funcții speciale în creier. Concentrațiile de adenozină din creier sunt crescute de diferite tipuri de stres metabolic (inclusiv anoxie și ischemie ) și ajută la protejarea creierului prin suprimarea activității neuronale și creșterea fluxului sanguin. Astfel, cofeina, prin neutralizarea adenozinei, are un efect dezinhibitor general asupra activității creierului. Cu toate acestea, mecanismul precis prin care aceste efecte se traduc în vigilență și veghe crescută nu este cunoscut.
Antagonismul cofeinei adenozinei determină creșterea activității nervoase odată cu eliberarea de adrenalină și creșterea nivelului de dopamină . Adrenalina este un hormon care provoacă mai multe efecte precum creșterea ritmului cardiac ( cronotrop pozitiv), contractilitatea inimii ( inotrop pozitiv), tensiunea arterială , furnizarea de sânge către mușchi , scăderea aportului de sânge către alte organe (cu excepția creierului ) și eliberarea glucozei de către ficat , de exemplu prin gluconeogeneză . În ceea ce privește dopamina , este un neurotransmițător . Modularea concentrației sale are repercusiuni importante: de exemplu, efectele amfetaminelor se datorează activității crescute a dopaminei.
Unele dintre efectele secundare ale cofeinei sunt probabil cauzate de mecanisme care nu au legătură cu adenozina. Se știe că cafeina este un inhibitor competitiv al enzimei cAMP-fosfodiesterază (cAMP-PDE) care convertește AMP ciclic (cAMP) în celule în forma sa non-ciclică inactivă, provocând astfel acumularea de cAMP în celule. AMP ciclic participă la activarea protein kinazei A (PKA) care inițiază fosforilarea enzimelor specifice utilizate în sinteza glucozei. Prin blocarea eliminării sale, cofeina intensifică și prelungește efectele adrenalinei și medicamentelor asemănătoare adrenalinei, cum ar fi amfetamina , metamfetamina sau metilfenidatul . O creștere a concentrațiilor de AMPc în celulele din stomac epiteliului conduce la o creștere în activarea protein kinazei A (PKA) care , la rândul său , crește activarea ATPaza H + / K + , care , la rândul său , crește activarea ATPase H + / K + .în cele din urmă determină creșterea secreției de acid gastric din celule.
Metaboliții cofeinei contribuie, de asemenea, la efectele cofeinei. Paraxanthine este responsabil de creșterea lipolizei care eliberează glicerol și acizi grași în sânge pentru a fi utilizat ca sursă de energie pentru mușchii. Teobromina este un vasodilatator care crește fluxul de oxigen și substanțe nutritive la creier și mușchi. Teofilina relaxează mușchii netezi și afectează în principal ritmul și funcția de inimă bună.
În general, cofeina este un stimulent și un psihostimulant . Pe sistemul cardiovascular , acest compus bioactiv provoacă o creștere a ritmului cardiac și vasodilatație . De asemenea, are efecte asupra sistemului respirator și gastro-intestinal . În plus, acționează la nivelul mușchilor scheletici , fluxului sanguin renal , glicogenoliză și lipoliză .
Există o îmbunătățire a performanței fizice și o creștere a cantității de urină . Cofeina poate provoca unele îmbunătățiri ale dispoziției , excitării și performanței intelectuale. Pe de altă parte, oprirea consumului obișnuit sau pur și simplu uita să - l ia de multe ori provoacă sevraj simptome : oboseala , dureri de cap , chiar depresie . Din cauza acestor simptome de sevraj, se pare că efectele psihostimulatoare ale cofeinei au fost uneori supraestimate de cercetări. Acest lucru ar proveni din faptul că în unele studii, starea mentală degradată la oprirea consumului de cofeină (retragere și retragere) a fost considerată a fi starea unei persoane care nu consumă de obicei cafea. Îmbunătățirea prin dispariția efectelor de sevraj în urma unui aport ar putea fi apoi interpretată ca fiind un efect benefic al cofeinei.
Caz de aport moderatCantitatea la care cofeina produce efecte variază de la indivizi în funcție de compoziția lor și de gradul lor de toleranță la cofeină. Primele efecte se resimt în decurs de o oră de la ingestie și efectele unei doze mici se epuizează după trei până la patru ore. Consumul de cofeină nu elimină nevoia de a dormi, ci doar scade temporar senzația de oboseală.
Cofeina are un efect ergogenic puternic, crescând capacitatea de muncă mentală și fizică. Un studiu efectuat în 1979 a arătat că subiecții care consumaseră cofeină au ciclat, pentru o perioadă de două ore, o distanță mai mare de 7% comparativ cu subiecții martor. Unele studii au produs rezultate mult mai dramatice: un studiu efectuat pe alergători instruiți a arătat că, pentru o doză de 9 mg de cofeină pe kilogram de greutate corporală, există o creștere cu 44% a rezistenței la alergare, la fel ca o creștere cu 51% a rezistenței la ciclism. Alte studii au raportat efecte similare. Un studiu a arătat că la bicicliștii care fac exerciții pe circuite care necesită o muncă intensă, o concentrație de 5,5 mg de cafeină pe kilogram de greutate corporală crește durata efortului cu 29%.
Cofeina relaxează sfincterul anal intern și, prin urmare, trebuie evitată de persoanele cu incontinență fecală . Are și o acțiune diuretică .
Cofeina poate crește eficacitatea unor medicamente. Cofeina îmbunătățește astfel eficacitatea medicamentelor pentru ameliorarea cefaleei cu 40% și ajută organismul să absoarbă aceste substanțe mai repede, reducând mai repede durerea. Drept urmare, multe medicamente fără prescripție medicală conțin cofeină. De asemenea, este utilizat împreună cu ergotamina în tratamentul migrenelor și durerilor de cap cluster , precum și pentru a depăși somnolența cauzată de antihistaminice .
Deși este relativ sigură pentru oameni, cofeina este considerabil mai toxică pentru alte animale, cum ar fi câinii, caii și papagalii, datorită capacității lor mult mai limitate de a metaboliza acest compus. În special la păianjeni , cofeina are un efect mult mai semnificativ decât alți compuși activi.
Dependență, dependență și retragereDeoarece cafeina este în primul rând un antagonist al a neurotransmițătorului receptorilor de adenozină din sistemul nervos central, corpul persoanelor care consuma in mod regulat se adaptează cofeină prezența în continuare a acestei substanțe prin creșterea substanțială a numărului de receptori de adenozină. Al sistemului nervos central. Această creștere a numărului de receptori de adenozină face corpul mult mai sensibil la adenozină, cu două consecințe principale. În primul rând, pentru aceeași doză, efectele stimulante ale cofeinei sunt semnificativ reduse, este fenomenul de obișnuință . În al doilea rând, deoarece aceste răspunsuri adaptive la cofeină fac persoanele mult mai sensibile la adenozină, reducerea aportului de cofeină va crește efectele fiziologice ale adenozinei, ducând la simptome de sevraj nedorite.
Alte cercetări contestă ideea că reglarea receptorilor de adenozină este responsabilă pentru obișnuința cu efectele stimulante ale cofeinei, menționând printre altele că această toleranță este insurmontabilă pentru doze mai mari de cofeină (acest lucru ar trebui să fie depășit dacă dependența se datorează unei creșteri a receptorilor ) și că creșterea numărului de receptori de adenozină este modestă și nu explică dependența grea de cafeină care apare.
Dependența de cafeină se dezvoltă foarte repede. Obișnuirea completă la efectele cofeinei apare după consumul a 400 mg de cofeină de trei ori pe zi timp de șapte zile. Obișnuirea completă la efectele subiective ale cofeinei apare după consumul a 300 mg de cofeină de trei ori pe zi timp de 18 zile și, eventual, mai devreme. Într-un alt experiment, dependența completă de cofeină a fost observată la subiecții care consumă doze de 750-1.200 mg pe zi, în timp ce obișnuința incompletă a fost observată la cei care consumă doze medii de cofeină.
Consumul continuu de cofeină duce în cele din urmă la o dependență din cauza excesului de receptori de adenozină și a lipsei receptorilor de dopamină . A ajuns la mai mulți scriitori celebri precum Honoré de Balzac .
Deoarece adenozina este utilizat în parte pentru a reglementa tensiunii arteriale prin provocarea vasodilatație , efectele adenozină a crescut ca urmare a retragerii cofeina determina vasele de sânge din cap la dilata , cauzand exces de sânge în ele și ar putea provoca pierderea de sânge. Dureri de cap și greață . Scăderea tensiunii arteriale poate provoca alte simptome, cum ar fi bradicardia . Activitatea catecolaminergică redusă poate provoca senzații de oboseală și somnolență. O scădere a concentrației de serotonină atunci când se oprește consumul de cofeină poate duce la anxietate, iritabilitate, incapacitate de concentrare și motivație scăzută pentru a începe sau a termina sarcinile zilnice; în cazuri extreme, poate duce la depresie ușoară . Lipsa receptorilor de dopamină poate genera un fel de stare depresivă și o scădere semnificativă a performanței creierului; acesta este motivul pentru care recomandăm întotdeauna o înțărcare treptată pe mai multe săptămâni, chiar și câteva luni. Cu toate acestea, spre deosebire de alte stimulente ale sistemului nervos central, cofeina nu acționează direct asupra nucleului accumbens , care este responsabil pentru dependența psihologică.
Simptomele de întrerupere - care pot include dureri de cap, iritabilitate, incapacitate de concentrare, somnolență, insomnie și dureri în stomac, partea superioară a corpului și articulații - pot apărea la 12 până la 24 de ore după oprirea cofeinei, vârful fiind atins în jur de 48 de ore. De obicei durează de la una la cinci zile, timpul necesar receptorilor de adenozină din creier pentru a reveni la niveluri „normale”. Analgezicele , cum ar fi aspirina, pot ameliora aceste simptome, la fel ca și o doză mică de cofeină. Cea mai eficientă este combinația dintre un calmant al durerii și o cantitate mică de cofeină.
Supra consumConsumul de cofeină în cantități mari pentru o perioadă lungă de timp poate duce la intoxicație cunoscută sub numele de cofeism . Cofeismul combină de obicei dependența de cofeină cu un număr mare de afecțiuni fizice și mentale neplăcute, inclusiv anxietate , iritabilitate , tremurături , fasciculare ( hiperreflexie ), insomnie , cefalee , alcaloză respiratorie și palpitații cardiace . În plus, pe măsură ce cofeina crește producția de acid gastric , consumul prelungit poate duce la ulcere peptice , esofagită erozivă și boală de reflux gastroesofagian .
Există patru tulburări psihiatrice induse de cofeină, recunoscute de Manualul de diagnostic și statistic al tulburărilor mintale , ediția a 4- a : intoxicația cu cofeină, tulburarea de anxietate indusă de cofeină, tulburarea somnului indusă de cofeină și tulburările nespecificate legate de cofeină.
OtrăvireCofeina este clasificată ca fiind moderat toxică. Administrația pentru alimente și medicamente îl enumeră drept „ recunoscut în general ca substanțe alimentare multifuncționale sigure ”, dar după numărul de vizite la serviciile de urgență care implică băuturi energizante s-a dublat în perioada 2000-2011 (de la 10.068 la 20.783 cazuri , în special adolescenți sau adulți tineri), conform Abuz Substanta Federal si Sanatate Mintala Servicii de Administratie . Majoritatea cazurilor se refereau la adolescenți sau adulți tineri, în Statele Unite în 2013, după discuții cu FDA, grupul Wrigley a încetat comercializarea și vânzarea de gume cu cofeină ( „Alert gumă cofeinizată” ), iar în 2010, agenția a interzis fabricarea de băuturi alcoolice care conțin cofeină. „Diferența dintre o cantitate sigură și o doză letală de cofeină în produsele sub formă de pulbere este foarte mică” , își amintea în 2014 Jennifer Dooren (purtător de cuvânt al FDA care în 2014 a lansat o alertă în urma morții subite a unui tânăr atlet (luptător) a cărui autopsie a dezvăluit mai mult de 70 de micrograme de cofeină pe mililitru de sânge, de până la 23 de ori cantitatea găsită într-o cafea tipică sau sifon cofeinizat.
Intoxicația acută cu cofeina are loc de obicei în jur de 300 de miligrame, în funcție de greutatea corporală și de nivelul de toleranță la cofeină. Poate provoca o stare de supra-stimulare a sistemului nervos central, cu simptome diferite de cele observate la supradozajele altor stimulente . Acestea pot include anxietate , excitare, insomnie , înroșirea pielii (înroșirea feței), poliurie , tulburări gastro-intestinale , contracție involuntară , flux de gânduri și vorbire inconsistente, iritabilitate, aritmie cardiacă , tahicardie și neliniște. În cazul supradozajelor mai mari, pot apărea manie , depresie , erori de judecată, dezorientare, dezinhibare , delir , halucinație , psihoză și rabdomioliză (distrugerea celulelor musculare). Este recomandat să nu depășiți un aport zilnic de cofeină (toate sursele) de 600 mg / zi , care este echivalent cu aproximativ șase căni de cafea sau doi până la trei litri de ceai pe zi. Pentru femeile însărcinate, se recomandă limitarea aportului zilnic la maximum 300 mg .
Mai ales atunci când este utilizat în mod greșit sub formă de pulbere ca supliment alimentar (încă disponibil la ghișeu în Statele Unite în 2014) sau auto-medicație (pentru pierderea în greutate), supradozajul poate duce la deces. O linguriță de pudră de cofeină poate conține 3200 de miligrame de cofeină, o doză potențial fatală. FDA reamintește că dozarea pulberii este aproape imposibil de făcut cu instrumentele obișnuite de bucătărie.
Doza letală 50 ( LD 50 ) la șobolani este de 192 mg per kg. LD 50 al cofeinei la om, care depinde de greutate și de sensibilitatea individuală, se estimează a fi de aproximativ 150 până la 200 mg per kg de masă corporală sau pentru un adult normal de aproximativ optzeci până la o sută de căni de cafea, luate într-un timp limitat care va depinde de timpul de înjumătățire . Obținerea unei astfel de doze letale cu cafea obișnuită este extrem de dificilă, cu toate acestea, au fost raportate decesele cauzate de supradozajele de tablete de cofeină, precum și simptome severe de supradozaj care necesită spitalizare care apar încă de la două grame de cofeină. O excepție de la aceasta ar putea fi administrarea unui medicament, cum ar fi fluvoxamina, care blochează enzimele din ficat care sunt implicate în metabolismul cofeinei. Rezultatul este o creștere drastică de cinci ori a nivelului de cofeină din sânge și a efectelor sale. În acest caz, cafeaua nu este contraindicată, dar se recomandă cu tărie reducerea semnificativă a consumului de băuturi cu cofeină, deoarece consumul unei căni de cafea va avea aceleași efecte ca și consumul a cinci în stare normală. Moartea apare de obicei ca urmare a fibrilației ventriculare cauzată de efectele cofeinei asupra sistemului cardiovascular .
Intoxicația severă cu cofeină necesită de obicei doar terapie de susținere, dar dacă pacientul are concentrații serice foarte mari de cofeină, atunci poate fi necesară dializă peritoneală , hemodializă sau hemofiltrare .
Tulburări de anxietate și somnCele două tulburări rare diagnosticate, induse de consumul excesiv de cofeină pentru o perioadă prelungită și sunt recunoscute de Asociația Americană de Psihiatrie (APA), este tulburarea de anxietate indusă de cofeină și tulburările de somn induse de cofeină .
Tulburarea de somn indusă de cofeină apare la o persoană care ingerează în mod regulat cantități mari de cofeină suficient de mari pentru a induce tulburări severe de somn și pentru a garanta îngrijirea clinică.
La unele persoane, o cantitate mare de cofeină poate induce anxietate severă care necesită îngrijire clinică. Această tulburare de anxietate indusă de cofeină poate lua diferite forme, cum ar fi anxietatea generalizată , atacurile de panică , tulburarea obsesiv-compulsivă sau chiar fobiile . Deoarece aceste afecțiuni pot fi similare cu tulburările mentale organice, cum ar fi tulburarea bipolară sau chiar schizofrenia , mulți profesioniști din domeniul medical consideră că persoanele cu otrăvire cu cofeină sunt frecvent diagnosticate greșit și tratate cu medicamente, în timp ce este suficient ca psihozele induse de cofeină să nu mai consume cofeină. Un studiu din British Journal of Addiction a concluzionat că cofeismul, deși este rar diagnosticat, poate afecta una din zece persoane din populație.
Bolile cardiace și cardiovasculareLeaga Cafeină de receptorii de pe suprafata celulelor musculare in inima, ceea ce determină o creștere a concentrației de cAMP în interiorul acestor celule (prin blocarea enzimei care degradeaza AMPc), astfel , imitând - le. Efectele de adrenalină (care se atașează de receptorii de pe celulă care activează producția de AMPc). CAMP acționează ca un mesager secundar și activează un număr mare de proteine kinaze A (PKA). Acest lucru are ca efect general creșterea glicolizei și cantitatea de ATP disponibilă pentru contracția musculară și relaxare. Potrivit unui studiu epidemiologic, consumul de cofeină sub formă de cafea este corelat semnificativ cu un risc mai scăzut de boli cardiovasculare la persoanele cu vârsta de 65 de ani și peste. Cu toate acestea, această relație a fost verificată doar la persoanele care nu au hipertensiune arterială severă . În plus, nu s-a găsit așa ceva la persoanele cu vârsta sub 65 de ani sau la cei cu vârsta de 65 de ani sau mai mult în ceea ce privește mortalitatea cauzată de bolile cerebrovasculare .
Memorie și învățareUn număr mare de studii au arătat că cofeina poate avea efecte nootrope , provocând anumite modificări în memorare și învățare. Cu toate acestea, rezultatele testelor s-au dovedit a fi contradictorii și neconcludente.
Cercetătorii au descoperit că consumul pe termen lung de doze mici de cofeină încetinește învățarea dependentă în hipocampus (o parte a creierului asociată cu procesul de memorare) și scade memoria pe termen lung la șoareci. Consumul de cofeină timp de patru săptămâni a scăzut semnificativ neurogeneza hipocampului în comparație cu martorii din timpul experimentului. Concluzia a fost că consumul pe termen lung de cofeină ar putea inhiba învățarea dependentă de hipocamp și memoria parțială prin inhibarea neurogenezei hipocampului.
Într-un alt studiu, cofeina a fost adăugată in vitro la neuronii de șobolan. Cei tepii dendritice (partea de neuroni care formează conexiuni intre neuroni) in hipocampus a crescut cu 33% si noi țepi formate. Cu toate acestea, după o oră sau două, aceste celule au revenit la forma lor originală.
Un alt studiu a arătat că subiecții cărora li s-au administrat 100 mg de cofeină au avut o activitate crescută în lobul frontal , o regiune a creierului unde se află o parte a rețelei implicate în memorare și cortexul cingulat anterior , o parte a creierului. Subiecții cu cofeină s-au comportat mai bine și în exercițiile de memorare.
Cu toate acestea, un alt studiu a arătat că cofeina ar putea scădea memoria pe termen scurt și ar crește apariția fenomenului așa-numitul „ cuvânt pe vârful limbii ”. Studiul i-a determinat pe cercetători să sugereze că cofeina ar putea ajuta memoria pe termen scurt atunci când informațiile care trebuie amintite sunt legate de trenul gândirii, dar și de a face ipoteza că cofeina ar interfera cu memoria pe termen scurt atunci când trenul gândirii nu are legătură. Pe scurt, consumul de cofeină ar crește performanța mentală a gândirii concentrate, în timp ce ar putea scădea abilitățile de gândire dintr-un domeniu larg de gândire.
Consumul în timpul sarciniiÎn ciuda utilizării pe scară largă și a ideii obișnuite că cafeina este o substanță sigură, un studiu din 2008 sugerează că femeile însărcinate care consumă 200 mg sau mai mult de cafeină pe zi - echivalentul a două căni de cafea sau mai mult - au un risc de avort spontan de aproximativ două ori la fel de mare ca femeile care nu le folosesc. Cu toate acestea, un alt studiu nu a găsit o legătură între consumul de cofeină și riscul de avort spontan. În Marea Britanie , Agenția pentru Standarde Alimentare (FSA) a recomandat femeilor însărcinate să își limiteze aportul de cofeină la mai puțin de 200 mg pe zi. FSA observă că protocolul experimental utilizat în aceste studii nu poate determina dacă diferențele observate se datorează cofeinei în sine sau stilurilor de viață asociate cu consumul ridicat de cofeină, dar a considerat că sfaturile sunt bune.
Sarcina durează statistic puțin mai mult (câteva ore) la femeile care beau multă cafea, dar independent de cofeină, ceea ce sugerează că o altă componentă a cafelei poate acționa asupra sarcinii, a priori fără consecințe majore pentru pacient. sănătate. Un studiu efectuat în Norvegia și bazat pe un grup de aproape 60.000 de femei însărcinate (care au născut un singur copil după o sarcină necomplicată) nu a găsit dovezi ale unei prematurități crescute.
Cu toate acestea, acest studiu a concluzionat că expunerea in utero la cofeină este într-adevăr un factor de risc pentru bebelușii cu greutate mică la naștere și acest lucru independent de fumat (care este, de asemenea, un factor de risc și adesea asociat cu consumul de cafea). Studiile asupra unui posibil efect al consumului de cofeină în timpul sarcinii asupra greutății nou-născuților sunt, totuși, contradictorii: unele arată că consumul de cofeină este corelat cu greutatea mai mică la naștere, altele nu găsesc nicio asociere. O meta-analiză a 13 studii epidemiologice a concluzionat că există o asociere. Indiferent de momentul sarcinii în cauză, „orice creștere zilnică de 100 miligrame de cofeină - echivalentul a aproximativ două căni de cafea filtrată sau un espresso - reduce greutatea nou-născutului cu 12 până la 18 grame” . OMS a presupus anterior că sub 300 mg / zi nu exista acest risc și, în general, se recomandă să nu depășească mai mult de 200 mg de cofeină pe zi. Studiul suedez arată, însă, că peste acest prag de 200 mg / zi, o femeie medie din nordul Europei are până la „62% mai mult risc de a avea un copil de dimensiuni mici pentru vârsta sa gestațională ” .
Efectul potențial al consumului de cafea în timpul sarcinii asupra sănătății ulterioare a copilului este mai puțin documentat. Studiile la animale sugerează că aportul ridicat de cofeină poate afecta neurodezvoltarea . La om, studiile epidemiologice existente sunt de acord să concluzioneze că un consum mai mic de 200 mg pe zi (aproximativ două căni) este fără risc major pentru dezvoltarea cognitivă a copilului. Într-o cohortă epidemiologică franceză, studiul EDEN , consumul de peste 200 mg pe zi a fost, totuși, legat de un coeficient de inteligență mai mic la vârsta de 5-6 ani.
Terapia cu cafeină la sugarii prematuriUn studiu efectuat pe 2000 de copii prematuri sugerează că cofeina are un rol pozitiv asupra funcțiilor lor respiratorii.
Citratul de cafeină are efecte benefice în tratamentul tulburărilor de respirație a bebelușilor prematuri , cum ar fi apneea de prematuritate și displazia bronhopulmonară . Singurul risc pe termen scurt al tratamentului cu citrat de cofeină este scăderea temporară a creșterii în greutate în timpul terapiei. Studiile pe termen lung (18-21 luni) au arătat beneficii de durată pentru tratarea sugarilor prematuri cu cofeină.
Consumul la copiiMai multe studii științifice au respins credința că consumul de cofeină duce la osteoporoză la copii. Copiii pot experimenta aceleași efecte ale cofeinei ca și adulții. Majoritatea băuturilor energizante (care conțin cantități mari de cofeină) au fost interzise în multe școli din întreaga lume, dar au alte efecte secundare nedorite, inclusiv probleme de stomac, nervozitate, tremurături, accelerare, bătăi ale inimii, insomnie și iritabilitate.
boala ParkinsonMai multe studii la scară largă au arătat că aportul de cofeină este asociat cu un risc redus de a dezvolta boala Parkinson la bărbați, în timp ce studiile la femei sunt neconcludente. Mecanismul prin care cofeina este invers corelată cu această boală rămâne un mister. În modelele animale, cercetătorii au demonstrat, fără a fi în măsură să o explice, că cofeina poate preveni pierderea celulelor nervoase dopaminergice observate în boala Parkinson.
Extracția de cafeina este un proces industrial flux se poate realiza în trei moduri:
Prima metodă, utilizată de ani de zile, tinde să fie înlocuită cu a doua din motive de sănătate (urme reziduale de solvenți ), impact asupra mediului, costuri și aromă. Acesta din urmă este cel mai puțin eficient și poate distorsiona gustul.
O cafenea numită „decofeinizată” nu este de fapt totală; Pentru cele mai multe branduri, cinci până la zece cesti de „decofeinizata“ cafea oferă o doză echivalentă de cofeina la doua cesti de cafea cu cafeina, potrivit unui studiu din America de Nord , care cafele testate din nouă mărci care utilizează gaz de cromatografie: Toate , cu excepția o marcă a conținut 8,6 mg la 13,9 mg cofeină. Potrivit lui D r Mark S. Gold, profesor de psihiatrie la Universitatea din Florida , această sumă este suficientă pentru a provoca o dependență fizică de cafea pentru unii consumatori.
Acesta este procesul clasic care se bazează pe solubilitatea diferențială ( coeficientul de partiție ) al cofeinei. Cofeina din cafea este dizolvată în solventul organic, de obicei un solvent clorurat ( cloroform , tricloretilenă sau diclormetan ) sau benzen , care este apoi îndepărtat prin distilare. Solvenții organici precum acetat de etil prezintă un risc mult mai mic pentru sănătate și mediu decât solvenții aromatici și clorurați folosiți în trecut.
Dioxidul de carbon fluid lichid supercritic este un excelent solvent nepolar pentru cafeină și, în plus, este mai sănătos decât solvenții organici sintetici. Procesul de extracție este după cum urmează: CO 2este forțat să treacă prin boabele de cafea la temperaturi peste 31,1 ° C și presiuni peste 73 atm . În aceste condiții, CO 2, care se află într-o stare supercritică , are proprietățile unui gaz, care îi permite să pătrundă adânc în boabele de cafea, dar are și cele ale unui lichid care dizolvă 97-99% din cofeină. CO 2încărcat cu cofeină trece apoi printr-un jet de apă sub presiune ridicată pentru a elimina cofeina. Cofeina poate fi în cele din urmă izolată prin adsorbție pe cărbune activ , prin distilare , recristalizare sau osmoză inversă .
Boabele de cafea sunt înmuiate în apă. Această apă, care conține nu numai cofeină, ci și mulți alți compuși care contribuie la gustul cafelei, este apoi trecută prin cărbune activ , care reține cofeina. Apa poate fi apoi pusă înapoi cu boabele și apoi evaporată, lăsând o cafea decofeinizată cu o aromă bună.
Cofeina eliminată este comercializată ca ingredient în băuturi răcoritoare sau ca bază în tablete de cofeină fără prescripție medicală.
Unii adepți ai Bisericii lui Iisus Hristos a Sfinților din Zilele din Urmă (mormoni), Bisericii Adventiste de Ziua a Șaptea , Bisericii restaurate a lui Dumnezeu și Științei creștine evită sau nu consumă cofeină. Nu consumă deloc, argumentând că Dumnezeu se opune la utilizarea nemedicală a substanțelor psihoactive sau, pentru adventiști, că consumul unei substanțe care poate avea efecte dăunătoare asupra sănătății nu este compatibil cu respectul pentru corpul pe care creștinii ar trebui să îl aibă. Hindușii Vaishavist se abțin în general de la consumul de cofeină, susținând că deranjează mintea și hiperstimulează simțurile. Pentru a fi inițiat de un guru , nu trebuie să fi consumat cofeină (precum și alcool, nicotină și alte medicamente ) timp de cel puțin un an.
„Rata metabolismului este variabilă, cu perioade de înjumătățire cuprinse între 2 și 12 ore la adulții sănătoși. În medie, timpul de înjumătățire plasmatică este de 4-6 ore, cu timpii de înjumătățire mai scurți la fumători și timpii de înjumătățire mai lungi la persoanele cu boală hepatică cronică sau la femeile gravide. "