Химический состав кофейных зерен

Что такое кофеин? Он полезен или вреден для здоровья?

Кофеин — это натуральное стимулирующее вещество, содержащееся во многих разновидностях чая, кофе и какао.

Кофеин стимулирует работу мозга и центральной нервной системы, помогая сохранять концентрацию внимания и противостоять накатывающей усталости.

По данным историков первый в мире чай был заварен еще в 2737 году до нашей эры.

Кофе же был обнаружен гораздо позднее, когда эфиопский пастух заметил, что зерна этого растения дают поедающим их козам дополнительную энергию.

На рынок безалкогольные кофеиносодержащие напитки вышли в конце 1800-х годов. Чуть позднее к ним присоединились энергетические напитки.

Сегодня порядка 80% населения планеты ежедневно потребляет продукты с кофеином. В Северной Америке этот показатель и вовсе доходит до 90%. (1)

Вывод:

Кофеин — это натуральный стимулятор, популярный во всем мире. Большинство людей получают его из кофе, чая, безалкогольных напитков, энергетических напитков или шоколада.

Как кофе воздействует на человека?

Попадая в организм, кофеин быстро усваивается кишечником и оказывается в крови.

Оттуда он переносится к печени, где расщепляется до соединений, влияющих на функции различных органов.

Как уже было сказано выше, главным образом кофеин воздействует на мозг.

Он блокирует эффект аденозина — нейромедиатора, расслабляющего головной мозг и вызывающего ощущение усталости. (2)

В норме уровень аденозина постепенно повышается в течение дня, из-за чего ближе к ночи ощущение усталости усиливается, и мы отправляемся спать.

Кофеин связывается с рецепторами аденозина в головном мозге, не активируя их. Таким образом он блокирует эффект данного нейромедиатора, уменьшая ощущение усталости и помогая дольше находиться в состоянии бодрствования. (3)

Также он может повышать уровень адреналина в крови и усиливать активность нейромедиаторов мозга дофамина и норэпинефрина. (3)

Такое сочетание дополнительно стимулирует мозг и способствует состоянию возбуждения, бдительности и сосредоточенности. Поскольку он оказывает влияние на головной мозг, кофеин часто упоминается как психоактивное вещество.

Кроме того, следует отметить, что эффект от этого соединения, как правило, проявляется достаточно быстро.

К примеру, тому количеству кофеина, которое содержится в одной чашке кофе, для того, чтобы оказаться в крови, достаточно всего 20 минут. В полной мере весь эффект напитка проявится в течение часа. (1)

Вывод:

Главным образом кофеин воздействует на головной мозг. Он оказывает стимулирующее действие, блокируя эффект нейромедиатора аденозина.

В каких продуктах и напитках содержится кофеин?

В природе кофеин встречается в семенах, орехах и листьях определенных растений.

Эти натуральные источники целенаправленно выращиваются и перерабатываются для производства кофеиносодержащих продуктов и напитков.

В представленном ниже списке указано количество кофеина, содержащееся в одной чашке (240 мл) некоторых популярных напитков (1, 4):

  • Эспрессо: 240–720 мг.
  • Кофе: 102–200 мг.
  • Мате (парагвайский чай): 65–130 мг.
  • Энергетические напитки: 50–160 мг.
  • Натуральный чай: 40–120 мг.
  • Безалкогольные напитки: 20–40 мг.
  • Кофе без кофеина: 3–12 мг.
  • Напитки с какао: 2–7 мг.
  • Шоколадное молоко: 2–7 мг.

В состав некоторых продуктов также входит кофеин. К примеру, в 28 граммах молочного шоколада содержится от 1 до 15 мг этого бодрящего вещества, а в темном шоколаде от 5 до 35. (4)

Кроме того, кофеин встречается и в определенных рецептурных и безрецептурных лекарственных средствах, например, лекарствах от простуды и аллергии или обезболивающих. А еще это распространенный ингредиент в добавках для уменьшения жировой массы.

Вывод:

Чаще всего кофеин содержится в кофе, чае, безалкогольных напитках, шоколаде и энергетических напитках.

Полезные свойства

Кофеин улучшает настроение и функцию головного мозга

Кофеин способен блокировать сигнальную молекулу головного мозга аденозин.

Это приводит к повышению уровня других сигнальных молекул, таких как дофамин и норэпинефрин. (5, 6)

В результате механизм передачи сигналов в головном мозге несколько изменяется, положительно отражаясь на настроении и функции мозга.

В одном из научных обзоров сообщается, что у получавших 37,5-450 мг кофеина испытуемых отмечалось улучшение концентрации внимания, способности воспроизводить недавно полученную информацию и времени реакции. (1)

В дополнение к этому, как показало недавнее исследование, две-три чашки кофе в день снижают риск суицида на 45%. (7)

В другом исследовании отмечается, что подобные напитки приводят к снижению риска депрессии на 13%. (8)

Однако в отношении настроения больше кофеина не всегда означает лучший эффект. Как показало одно из исследований, вторая чашка кофе не дает дополнительных преимуществ, если между ней и первой чашкой не прошло по меньшей мере 8 часов. (9)

Также ученые отмечают, что, выпивая от трех до пяти чашек кофе в день, можно на 28-60% снизить риск заболеваний головного мозга, в числе которых болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. (10, 11, 12, 13)

Вывод:

Кофеин может улучшать настроение, снижать вероятность депрессии, стимулировать функцию мозга и защищать от болезни Альцгеймера и Паркинсона.

Ускоряет обмен веществ и способствует снижению веса

Благодаря своей способности стимулировать центральную нервную систему кофеин может ускорять обмен веществ на 11% и усиливать жиросжигание на 13%. (14, 15, 16)

Если говорить конкретно, 300 мг кофеина способствуют сжиганию дополнительных 79 калорий. (17)

Кажется, что это совсем мало, однако именно такой избыток в суточном потреблении калорий приводит к ежегодной прибавке до 1 кг веса. (18)

Тем не менее, 12-летнее исследование показало, что испытуемые, регулярно потреблявшие кофе, в среднем, оказались всего на 0,4-0,5 кг легче. (19)

Вывод:

Кофеин ускоряет обмен веществ и способствует снижению жировой массы, однако в долгосрочной перспективе такой эффект остается незначительным.

Кофеин способствует повышению работоспособности

Что касается физических нагрузок, здесь кофеин помогает организму использовать в качестве источника энергии именно жир.

Это позволяет дольше сохранять хранящуюся в мышцах глюкозу, потенциально увеличивая время до истощения. (20, 21)

Кроме того, кофе способствует улучшению сокращения мышц и повышает устойчивость к усталости. (1)

Исследователи обнаружили, что 5 мгкг кофеина за час до тренировки приводит к улучшению работоспособности на 5%. (22)

Интересно, что в другом недавнем исследовании было выявлено, что для такого эффекта достаточно даже 3 мг/кг. (23)

Подобный эффект наблюдается не только в отношении силовых тренировок, но и в командном спорте, высокоинтенсивных тренировках и упражнениях на сопротивление. (23, 24)

И наконец кофеин способствует снижению воспринимаемого напряжения на 5,6%, благодаря чему тренировка может казаться несколько легче. (25)

Вывод:

Небольшое количество кофеина за час тренировки с большой долей вероятности приведет к улучшению результативности и работоспособности.

Защищает от болезней сердца и диабета 2 типа

Несмотря на все разговоры, кофеин не повышает риск сердечных заболеваний. (26, 27, 28)

Наоборот, недавнее исследование показало, что у мужчин и женщин, выпивающих от одной до четырех чашек кофе в день риск сердечно-сосудистых заболеваний ниже на 16-18%. (29)

В ходе других исследований было выявлено, что 2-4 чашки кофе или зеленого чая в день способствуют снижению риска инсульта на 14-20%. (30, 31)

Читайте также:  Бешенство у взрослых; Клинические протоколы МЗ РК - 2015; MedElement

Да, у некоторых кофеин может вызывать небольшое повышение кровяного давления. Но такой эффект, как правило, крайне мал (3-4 мм рт.ст.) и обычно исчезает при регулярном потреблении кофе. (32, 33, 34, 35)

Помимо этого, кофеин защищает от диабета. Согласно данным недавнего исследования, у испытуемых, предпочитающих кофе, риск развития диабета 2 типа на 29% ниже. (36)

Интересно, что кофе без кофеина также связывают со снижением риска диабета на 21%. Это говорит о том, что причиной такого эффекта является не только кофеин, но и ряд других веществ. (36)

Вывод:

Кофеиносодержащие напитки, такие как кофе и чай, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета 2 типа. Тем не менее, стоит отметить, что эффект сугубо индивидуален.

Прочие преимущества для здоровья

Кофеин связывают с рядом других полезных свойств:

  • Защищает печень: Кофе способен снижать риск повреждения печени (цирроза) до 84%. Он замедляет прогрессирование заболевания, улучшает реакцию организма на лечение и снижает риск преждевременной смерти. (37, 38)
  • Способствует долголетию: Кофе снижает риск преждевременной смерти на 30%, в особенности среди женщин и пациентов с диабетом. (39, 40)
  • Снижает риск рака: 2-4 чашки кофе в день позволяют снизить риск рака печени до 64%, а рака толстой кишки — на 38%. (41, 42, 43, 44, 45)
  • Защищает кожу: Четыре и более чашки кофе в день способствуют снижению риска рака кожи на 20%. (46, 47)
  • Снижает риск рассеянного склероза: У любителей кофе риск развития рассеянного склероза ниже на 30%. Однако следует отметить, что не все исследования поддерживают данную гипотезу. (48, 49)
  • Предотвращает подагру: Регулярное потребление 4 чашек кофе в день способствует снижению риска развития подагры на 40% у мужчин и на 57% у женщин. (50, 51)
  • Поддерживает здоровье кишечника: 3 чашки кофе в день в течение 3 недель приводят к повышению количества и улучшению активности полезных кишечных бактерий. (52)

Имейте в виду, что в кофе содержатся и другие полезные соединения. Некоторые из перечисленных полезных свойств могут быть связаны с веществами помимо кофеина.

Вывод:

Кофе улучшает здоровье печени, кожи и желудочно-кишечного тракта. Кроме того, он способствует долголетию и помогает предотвратить ряд заболеваний.

Безопасность и побочные эффекты

В целом кофеин является безопасным для организма.

Однако следует помнить, что он вызывает привыкание, а у некоторых людей может быть повышенная чувствительность. (1, 53)

К побочным эффектам кофеина относят тревожность, беспокойство, тремор, приступы аритмии и проблемы со сном. (54)

Чрезмерное потребление кофеиносодержащих продуктов и напитков может привести к головной боли, мигрени и повышению кровяного давления. (55, 56)

Кроме того, кофеин может легко проникать через плаценту, что повышает риск выкидыша или низкого веса при рождении. По этой причине беременным женщинам следует проявлять особую осторожность. (55, 57, 58)

Также следует отметить, что кофеин может взаимодействовать с некоторыми лекарственными средствами.

Пациентам, принимающим миорелаксант Тизанидин или антидепрессант Флувоксамин следует избегать кофеина, поскольку эти лекарства усиливают его эффект. (59)

Вывод:

В некоторых случаях, кофеин может оказывать негативное воздействие на организм, вызывая приступы тревоги, беспокойство и проблемы со сном.

Рекомендуемая дозировка

И Министерство сельского хозяйства США (USDA), и Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) рассматривает суточную дозу в 400 мг как безопасную для взрослого человека. Это порядка 2-4 чашек кофе в день. (60)

При этом стоит отметить, что имеются сообщения о смертельных случаях передозировки при приеме 500 мг кофеина за один раз.

Поэтому рекомендуем вам ограничивать потребление кофеина до 200 мг за один прием. (61, 62)

Также следует отметить, что для беременных женщин суточная норма потребления ниже. Американский колледж акушеров-гинекологов рекомендует не превышать дозировку в 200 мг кофеина в день. (64)

Вывод:

Потребление до 200 мг кофеина за один раз и до 400 мг за целый день считается безопасным. Однако беременным женщинам следует ограничить дозировку до 200 мг (или меньше) кофеина в день.

Заключение

Кофеин не так вреден для здоровья, как думали раньше.

На самом деле, исследования показывают, что все совсем наоборот.

Поэтому нет причин отказывать себе в ежедневной чашке любимого кофе или чая, ведь это отличный и приятный способ профилактики ряда заболеваний.

Изучить отзывы, а также купить кофе с порошком кордицепс и рейши, можно в магазине iHerb.

  • Этот абзац содержит рекламную ссылку. Вы получите от нас скидку при оформлении первого заказа, а магазин выплатит нам небольшой процент от прибыли с вашей покупки. Это позволяет вам сэкономить, а нам поддерживать работу сайта и редакции. Спасибо!

Хотите купить добавку?

Мы рекомендуем заказывать их из iHerb. Этот магазин предлагает доставку из США более 30,000 качественных товаров по доступным ценам.

Популярные мифы о кофе, чае и какао

Согласно самой распространенной легенде, тонизирующие свойства кофе были открыты эфиопским пастухом, заметившим, что козы, наевшись днем плотных листьев и темно-красных плодов кофейного дерева, перестали спать ночью. Он рассказал об этом странном случае настоятелю монастыря, тот решил испробовать на себе действие необычных зерен и был поражен силой воздействия напитка! Дабы поддержать бодрость монахов, засыпавших во время ночных молебнов, он повелел им пить отвар, снимающий усталость. Произошло это в IX веке, однако мировое признание кофе получил намного позже. В Россию кофейные зерна наряду с картошкой, табаком и прочими европейскими новинками привез Петр I. Он, по утверждениям историков, насильно угощал «горьким пойлом» приближенных. История кофеина более прозрачна: его открыл и дал привычное нам название немецкий химик Фердинанд Рунге в 1819 году, а в 1828 году французам Пеллетье и Каванту удалось получить вещество в чистом виде. Спустя четыре года немцы Велер, Пфафф и Либих выяснили химическую формулу. А воспроизвести кофеин в лабораторных условиях смог Герман Эмиль Фишер, который, кстати, своей Нобелевской премией по химии 1902 года обязан в том числе и этой работе.

Клубок противоречий

Впрочем, на этом ясность заканчивается, и начинается самый настоящий темный лес. Дело в том, что пока нет окончательных и устоявшихся представлений ни о механизме действия кофеина, ни о его влиянии на организм! Данные по дозам и эффектам, которые студенты медицинских вузов еще лет двадцать назад учили как общепринятые свойства кофеина, в наше время полностью устарели.

Количество исследований кофе вообще и кофеина в частности растет. Связано это не только с тем, что на кофеин возлагаются какие-то особые надежды, но и с тем, что кофе — чрезвычайно популярный пищевой продукт. Неудивительно, что его производители и продавцы крайне заинтересованы в позитивном имидже. Кофейными компаниями проспонсировано огромное количество исследований, публикуемых в основном в не самых цитируемых журналах, иногда там даже не практикуется рецензирование материалов несколькими независимыми экспертами. В основном в таких работах задействованы небольшие группы (30−100 человек), информация собирается при помощи опросников, а к дизайну исследований есть множество вопросов. Но они побеждают массой. Достаточно сказать, что результаты первого действительно независимого и крупномасштабного изучения влияния кофе на здоровье человека были опубликованы лишь в мае 2012 года. На любые сведения о негативном влиянии кофе на здоровье отыщется десяток опровержений. Читатели не будут вникать в нюансы, разбираться в источниках финансирования и методологических ошибках исследователей, поэтому найти по‑настоящему достоверную информацию в этом потоке очень и очень сложно. Но можно.

Читайте также:  Дипиридамол инструкция по применению, аналоги, статьи » Справочник ЛС

На основе кофе существует огромное количество различных напитков. Содержание кофеина: обжаренное кофейное зерно — 5−7 мг; чашка эспрессо — от 50 до 300 мг; 150 мл кофе «без кофеина» — 2−5 мг; чашка чая — 20−80 мг; 100 г горького шоколада (45%) — 60 мг; 0.25 л напитка Red Bull — 80 мг; 150 мл какао — 1−8 мг.

Пейте кофе на здоровье

Начнем с самого главного — механизма действия. Кофеин по своей природе очень напоминает нейромедиатор аденозин — в обоих случаях в основе соединения лежит пуриновое основание аденин, одно из составляющих ДНК. Это означает, что кофеин может связываться с теми же рецепторами, что и аденозин, успешно конкурируя с ним. На сегодняшний день известны четыре подтипа аденозиновых рецепторов: A1, A2A, A2B, и A3, но большинство эффектов реализуется через А1. Аденозин оказывает на ЦНС тормозящее действие, он работает как своеобразный защитник при ранениях или стрессах, предотвращая «перегрев» головного мозга.

  • FB
  • VK
  • TW
  • OK
  • LINK

С этим подтипом рецепторов связывается и кофеин, причем установить конкретный механизм удалось лишь в конце 2012 года. Немецкие исследователи из Института нейрофизиологии и медицины использовали одно из последних достижений визуализационной диагностики — позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). В исследовании приняли участие 15 добровольцев-мужчин. На протяжении 36 часов они воздерживались от потребления кофе, после чего им была проведена ПЭТ с изотопом фтор-18 (F-18-CPFPX), который непрочно связывается с А1-рецепторами. Затем участникам ввели кофеин в виде коротких внутривенных инъекций, постепенно увеличивая вводимый объем. Кофеин связался с А1-рецепторами, вытеснив F-18-CPFPX. После этого повторили ПЭТ. Результаты показали, что при концентрации кофеина 13 мг/л (эквивалентно 4−5 стандартным порциям эспрессо) занятыми оказываются 50% процентов А1-аденозиновых рецепторов. Таким образом, кофеин не оказывает непосредственного возбуждающего эффекта на ЦНС, а лишь временно предотвращает связывание аденозина с его рецепторами и развитие тормозящего эффекта этого нейромедиатора.

Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических обезболивающих средств

Статус кофеина как наркотика сомнителен, хотя ученые и сходятся в том, что привыкание к кофе все-таки происходит. Но, как подчеркивают во всех руководствах, аддиктивный потенциал кофеина чрезвычайно низок. То есть человек вполне может прожить и без кофе, и никакой серьезной «ломки» на фоне отказа от бодрящего напитка не возникает. При интенсивном потреблении кофе (более 300 мг кофеина в сутки) увеличивается число А1-аденозиновых рецепторов. Если кофе из рациона исчезает, некоторое время может ярко проявляться тормозящий эффект аденозина, которому теперь не с кем конкурировать. Но ситуация довольно быстро приходит в норму. Тем не менее передозировка кофеина возможна, с последствиями вплоть до летального исхода (теоретически). Токсикологи подсчитали, что смертельным количеством может оказаться чашка эспрессо на 1 кг массы тела, причем эта доза должна быть выпита за относительно короткий интервал времени (около получаса).

Потребление кофе в разумных пределах не вредит сердцу. По крайней мере, в настоящий момент нет ни одного утверждения о негативном влиянии кофеина на «пламенный мотор», которое не было бы неоднократно опровергнуто. Мало того, мета-анализ исследований, проведенный в 2014 году китайскими учеными и включавший данные по 228 465 участникам, показал, что у людей, пьющих кофе, мерцательная аритмия развивается на 6% реже, чем у тех, кто его не пьет.

Шведский король Густав III был ярым противником кофе и чая, поскольку считал, что эти напитки губительно сказываются на здоровье. Чтобы доказать это, он решил провести оригинальное научное исследование. Двум близнецам-преступникам смертная казнь была заменена на пожизненное заключение — с условием, что первый будет выпивать по 3 чашки кофе в день, а второй — по 3 чашки чая. К каждому заключенному был приставлен персональный врач. Сначала умер первый доктор, затем — второй, затем в 1792 году убили самого Густава, а оба заключенных дожили до глубокой старости. По крайней мере, известно, что близнец, «приговоренный» к чаю, умер в возрасте 83 лет, а о втором участнике эксперимента история и вовсе умалчивает.

Стойкая гипертония у кофеманов не возникает, за очень редким исключением — при длительном употреблении более 1 л напитка в сутки возможно повышение систолического давления на «целых» 10 мм рт. ст.

Канцерогенность напитка находится под большим вопросом, хотя он и включен Международным агентством по исследованию рака (МАИР) в 3-ю группу канцерогенов (теоретически опасные для человека, но отсутствие или нехватка достоверных исследований не позволяет окончательно сделать вывод об их канцерогенности). В этой же группе, к слову, находятся мобильные телефоны, тальк и еще почти 500 наименований. Между тем выяснилось, что любители бодрящего напитка реже страдают агрессивным раком простаты и молочной железы. И многие исследовательские группы сегодня присматриваются к кофеину как к универсальному транспортному средству, которое облегчает поступление противоопухолевых препаратов, например, в головной мозг.

Но некоторые опасения все же подтвердились. Например, беременным не рекомендуется превышать суточную дозу в 200 мг кофеина, так как он негативно влияет на плод — в частности, увеличивает риск рождения ребенка с «заячьей губой» и пороками развития сердца.

Шоколад

Теобромин — основной биологически активный ингредиент какао и шоколада и ближайший родственник кофеина. В какао этого алкалоида может быть от 2 до 10%, в десятки раз больше, чем кофеина. Чуть меньше (1−2%) — в орехах колы, ягодах гуараны, чайном листе. В кофе, кстати, теобромина нет совсем. Теобромин был впервые выделен выдающимся российским химиком А.А. Воскресенским в 1841 году из какао-бобов, а синтетический аналог получил в 1882 году уже упоминавшийся нобелевский лауреат Герман Эмиль Фишер.

В отличие от кофе, где все позитивные и негативные эффекты привязаны к кофеину, положительное влияние какао или шоколада на организм связывают с чем угодно, но не с теобромином. Дело в том, что теобромин — более слабый антагонист аденозина, чем кофеин, он почти не оказывает влияния на ЦНС. И аддиктивный потенциал у него стремится к нулю. Основное действие теобромина — расслабление гладкой мускулатуры. Достигается оно двумя путями — ингибированием фермента фосфодиэстеразы (ФДЭ) и уменьшением поступления кальция через клеточные мембраны. Этот эффект широко используется в медицине, теобромин — лекарственное средство, применяемое для расширения бронхов, снижения периферического сосудистого сопротивления и снижения давления в малом круге кровообращения. Он также увеличивает кровоток в коронарных артериях, сократительную способность миокарда и учащает сердцебиение. Правда, это приводит к увеличению потребности сердца в кислороде, так что «сердечникам» нужно быть осторожными с продуктами, содержащими большое количество какао.

Самое опасное сочетание — кофе и алкоголь (в том числе в виде готовых коктейлей). Кофеин хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер и «тянет» за собой цельную молекулу этанола, ускоряя и усугубляя опьянение. Но при этом «противотормозной» эффект кофеина некоторое время уравновешивает депрессивный эффект алкоголя, в результате чего развивается так называемое «трезвое опьянение»: человек в этом случае считает, что может выпить еще, хотя границу своей дозы он уже давно пересек. Кроме того, продукты метаболизма алкоголя существенно повышают «аритмическую готовность» сердца, и в этом случае даже небольшая доза кофеина может спровоцировать сбой в его работе. В США было зарегистрировано несколько летальных случаев после употребления алкогольсодержащих «энергетиков» у молодых людей 20−25 лет, причиной смерти были мерцательная аритмия или инфаркт. После этого ряд штатов запретил подобные напитки.

Читайте также:  Информация по теме О компании BOYARD Платформа знаний BOYARD

Теобромин более токсичен, чем кофеин. Описаны отравления шоколадом людей с мутацией в гене, отвечающем за синтез печеночного фермента цитохрома Р450 CYP3A4. Чрезвычайно чувствительны к этому веществу лошади, собаки и кошки — им категорически противопоказан шоколад. Летальная доза LD50 для собак — 300 мг/кг, для кошек — 200 мг/кг.

Чай (любой) содержит сразу все три метилксантина. Но основное действующее вещество здесь — это теофиллин. Он был открыт в 1888 году немецким биологом Альбрехтом Косселем, а первый способ синтетического получения предложил его соотечественник Герман Эмиль Фишер (да, тот самый). Правда, в промышленности прижился другой метод синтеза, предложенный в 1900 году Вильгельмом Траубе.

Из чего состоит кофеин

Химическое название кофеина — 1,3,7-триметилксантин. В щелочной среде (при рН>9), даёт кофеидин C7H12N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.

Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.

Физические свойства

Белые игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 C°

Получение

Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зерен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.

История открытия

В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.

Фармакологические свойства

Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует 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 могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Действие кофеина (как и других психостимулирующих средств) в значительной степени зависит от типа высшей нервной деятельности; дозирование кофеина должно поэтому производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.

Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.

По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).

В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.

Применение

Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.

В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.

Кофеин также используется как мочегонное средство.

Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше). [3] .

Содержание кофеина в сваренном кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина [4] . Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, способа приготовления и других факторов [5] . В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы [5] [6] . В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л [7] [8] . Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе [8] . Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка [7] . В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5% или менее [9] .

Противопоказания

Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме.

Ссылка на основную публикацию
Химическая природа глюкагона 1
Глюкагон и инсулин: химическая природа, механизм действия, влияние на метаболизм в тканях-мишенях Инсулин относится к гормонам белковой природы. Он синтезируется...
ХВДП — причины, симптомы, диагностика и лечение, прогноз
Хроническая воспалительная демиелинизирующая полиневропатия Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам. У нас...
ХГЧ – сдавать натощак или нет, показания к назначению анализа, причины повышения
Кровь на хгч как правильно сдавать натощак или нет Многие пациентки интересуются, когда сдавать кровь на ХГЧ, чтобы определить беременность...
Химический ожог симптомы, первая помощь, лечение по степеням
Ожог глаза Ожог глаза – это повреждение его тканей, вызванное воздействием причинных факторов (химические соединения, высокие температуры). Распространенность этой травмы...
Adblock detector