Кофеин

Кофеин - ксантинов алкалоид, находится в письме бобов кофейного дерева, чая, мате, ягодах гуарани, а также в небольших количествах в какао и орехах круга. Стимулятор центральной нервной системы, компонент тонизирующих напитков и облегчающих дыхание лекарственных средств. В растениях кофеин играет роль природного пестицида, который парализует и убивает насекомых-паразитов.

Кофеин - бесцветная, горького вкуса, кристаллическое вещество, по структурной строением гетероциклический алкалоид пуринового ряда. Впервые был добыт из кофейного экстракта в 1821 году. В природе в больших количествах находится в чайном листе, кофейных и какао бобах, в письме мате.
Растворимость одного грамма:

• в воде : 25 C - 46 мл 80 C - 5.5 мл, 100 C - 1.5 мл
• в бензоле 100 мл
• в ацетоне 50 мл
• в этаноле 66 мл
• в эфире 530 мл
• в хлороформе 5.5 мл

Напитки, содержащие кофеин - кофе, чай, энергетические напитки - популярные настолько, что кофеин является распространенным легальным психотропным наркотиком в мире.

В природе кофеин встречается в разных концентрациях вместе с другими ксантинов алкалоидами теофиллином и теобромином, которые являются кардиостимуляторами. Кофеин может иметь различный эффект в зависимости от его происхождения, что объясняется в первую очередь различной концентрацией других стимуляторов и скоростью абсорбции.

1. Источники кофеина

Кофейные бобы - важнейший источник кофеина в мировом масштабе

Кофейные бобы

Кофеин - алкалоид растительного происхождения, находится в некоторых растениях, наиболее известные из которых кофейное дерево, чай, какао. Мате и гуарана качестве источника кофеина используются реже, в основном для приготовления чая и, в последнее время, энергетических напитков. Альтернативные названия кофеина - Матеин и гуаранин - происходят от названий этих двух растений соответственно.

Главным источником кофеина являются кофейные бобы (семена кофейного дерева), из которых готовится кофе. Содержание кофеина в кофе может широко варьироваться в зависимости от сорта кофейных бобов и метода приготовления, но в среднем одна порция кофе (30мл) содержит от 40 мг кофеина для эспрессо из арабики до 100мг для крепкого кофе. В общем, хорошо прожаренная кофе содержит меньше кофеина, чем слабо прожаренная. Сорт кофе Арабика обычно содержит меньше кофеина, чем сорт Робуста. В кофе также содержится небольшое количество теофиллина и нет вовсе теобромина.

Многие культуры используют как источник кофеина чай. Чай обычно содержит примерно вдвое меньше кофеина чем кофе, в зависимости от крепости напитка. Некоторые сорта чая, например черный, содержащие не больше кофеина, чем другие сорта. В чае также находится небольшое количество теобромина и несколько больше теофиллина, чем в кофе.

Кофеин также является ингредиентом напитков таких, как круга, изготавливаемый из орехов кола. Безалкогольные напитки обычно содержат от 10 до 50 мг кофеина на порцию. В отличие от них, энергетические напитки содержат около 80 мг кофеина на порцию. Гуарана, основную составляющую энергетических напитков, имеет высокое содержание кофеина и низкий теобромина и теофиллина.

Шоколад, который изготавливается из какао является слабым стимулятором, преимущественно благодаря содержанию в нем теобромина и теофиллина, хотя он также содержит небольшое количество кофеина. Но содержание этих веществ в шоколаде слишком мал для эффекта, который можно сравнить с действием кофе на организм человека. Плитка молочного шоколада весом 28г содержит примерно столько кофеина, как и чашка декофеинизированного кофе.

Кофеин также продается как медикамент в виде таблеток.

2. Фармакологические свойства

Кофеин обладает выразительное влияние на пауков: контрольная сетка наверху и сетка, которая была сплетена под действием кофеина (нижняя)

Кофеин является стимулятором центральной нервной системы (ЦНС), исследования показывают, что кофеин усиливает процессы возбуждения в коре головного мозга, в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы, правда, могут приводить к истощению нервных клеток. Дозировка кофеина должно учитывать индивидуальные особенности нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических веществ, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга. Сердечная деятельность под действием кофеина усиливается, сердечные сокращения становятся более интенсивные и частые. В коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под действием кофеина повышается, однако при нормальном артериальном давлении существенных изменений не происходит, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца расширяются также сосуды скелетных мышц и других органов тела (мозга, сердца, почек) (правда сосуды органов брюшной полости сужаются).

Под действием кофеина усиливается секреторная деятельность желудке.

Кофеин застовуеться при отравлении наркотиками.

Тогда как кофеин является относительно безопасным для людей, это вещество значительно токсичнее для некоторых животных - собак, лошадей, попугаев - вследствие гораздо более слабой способности к метаболизма кофеина.

3. Метаболизм кофеина и воздействие на организм человека

Метаболизм кофеина в печени человека: образуются параксантина (84%), теобромин (12%) и теофиллин (4%)

Основной путь действия кофеина: блокировка аденозиновых рецепторов в головном мозге. Для сравнения кофеин и аденозин изображены рядом

Кофеин полностью всасывается в желудке и тонкой кишке через 45 минут после употребления. После употребления кофеин имеет период полу выведения из организма от 3,5 до 6 часов. Кофеин легко распространяется по организму. Длительное употребление приводит к привыканию. При отказе от постоянного употребления организм становится сверхчувствительным к аденозина, которое вызывает внезапное повышение кровяного давления, что вызывает головные боли и другие негативные симптомы.

Кофеин разлагается в печени на три диметилксантин вещества, каждая из которых имеет свое воздействие на организм:

• Параксантина (84%) - имеет эффект усиления расщепления жиров.
• Теобромин (12%) - расширяет сосуды и повышает количество мочи. Теобромин содержится в какао, соответственно и в шоколаде.
• Теофиллин (4%) - расслабляет гладкие мышцы в бронхах и вследствие этого используется в лечении астмы. Правда, терапевтическая доза теофиллина является в несколько раз выше, чем та, что получается в результате метаболизма кофеина.

Каждая из этих веществ дальше разлагается и выводится из организма вместе с мочой.

Молекула кофеина структурно подобна молекулы аденозина, и может связываться со специфическими аденозиновыми рецепторами мозга. Аденозин уменьшает процессы возбуждения в мозге, соответственно замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном употреблении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, вследствие чего действие кофеина ослабляется. Вместе с тем, при внезапном прекращении приема кофеина аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, тошноты, депрессии и т.д.. Эти симптомы проявляются через 12-24 часов после прекращения употребления кофеина и могут длиться от одного до пяти дней. При этом анальгетики, например, аспирин, могут облегчать головную боль, так же как и небольшие дозы кофеина.

4. Передозировка

Минимальная смертельная доза кофеина составляет 3200 мг с введением прямо в кровь. LD ₅₀ для кофеина установлен на уровне 13-19г перорально для среднего взрослого человека. LD ₅₀ для кофеина зависит от веса и индивидуальной чувствительности и составляет 150-200мг на 1 кг массы тела, что соответствует примерно 140-180 чашкам кофе для взрослого человека в течение отрезка времени, зависит от периода полу выведения кофеина из организма. Период полу выведения составляет от 3,5 до 10 часов, для взрослых людей - в среднем 5 часов. Контрацептивы увеличивают этот период в около 12 часов, для женщин более 3 месяцев беременности он составляет 10-18 часов. У детей период полу выведения кофеина из организма обычно больше, чем у взрослых. Хотя достичь смертельную дозу кофеина кофе практически невозможно, бывали случаи смерти из-за умышленное передозировки таблетками кофеина.

Передозировка кофеина приводит к кофеиновой интоксикации или отравления кофеином. Симптомы отравления как психологические, так и физиологические: беспокойство, нервозность, возбудимость, бессонница, диурез, подергивание мышц, непоследовательные мысли и речь, паранойя, аритмия сердца, тахикардия, повышенное кровяное давление, частый пульс. В исключительных случаях может наблюдаться мания, депрессия, дизориентация, галлюцинации, психозы.

п о р Кофе Производство кофе по странам Ангола Бенин Боливия Бразилия Бурунди Венесуэла Вьетнам Габон Гана Гватемала Гвинея Гаити Гондурас Демократическая Республика Конго Доминиканская Республика Эквадор Эфиопия Замбия Зимбабве Индия Индонезия Камерун Кения Колумбия Коста-Рика Кот-д'Ивуар Куба Мадагаскар Малави Мексика Никарагуа Нигерия Папуа-Новая Гвинея Парагвай Перу Республика Конго Руанда Сальвадор Танзания Таиланд Того Уганда Филиппины Центральноафриканская Республика Ямайка О кофе История кофе Мировое производство кофе Мировое потребление кофе Разновидности кофе Кофейное дерево Список сортов Кофе аравийский (арабика) Кофе конголезская (робуста) Либерика Кофе камерунская Химические вещества в кофе Кафестол Кофейная кислота Кофеин Тригонеллин Обработка кофейных зерен Обжарка кофе Декофеинизация Домашнее обжаривания кофе Растворимый кофе сублимированный кофе Устройства для приготовления кофе Кофемолка Кофеварка Кнокбокс Кофейный фильтр Темпер Джебена Кофейник Кофейный перколятор Эспрессо-машина Френч-пресс Джезва (турка) Вакуумная кофеварка (габет) Мока (гейзер) AeroPress Presso капучинатор Популярные кофейные напитки Аффогато Американо Бичерин Венский кофе Вьетнамская ледяная кофе Кофе с молоком Кубинский кофе Caff corretto макиато гляссе Капучино Карахилльо Cortado Флэт уайт Эспрессо (лунго, ристретто) Фраппучино Galo Кофе-фраппе Ипохська белая кофе Кофе по-ирландски Латте Латте макиато Кофе с ликером Лонг блэк Ред ай Моккочино Кофе по-восточному (по-турецки) Фарисей Холодная кофе Моретта Кавозаминникы Мугитя Ячменный напиток Caro Напиток из цикория Dandelion coffee Dandelion coffee Кофе и стиль жизни Бариста Кофейня Caff sospeso Кофе-брейк Кофейная церемония Фика Венская кофейня Гадание на кофейной гуще Музей кофе Латте-арт Дегустация кофе Кофеман