Słowo kofeina powstało z wyrazu kawa. Kofeina to 1,3,7-trimetyloksantyna lub 3,7-dihydro-1,3,7-trimetylo-1H-puryno-2,6-dion. W stanie czystym tworzy białe, długie, giętkie kryształy, albo biały miałki proszek o temperaturze topnienia 237 stopni Celsjusza. Rozpuszcza się w gorącej wodzie, chloroformie i benzenie. Gorzka w smaku. Jest alkaloidem purynowym; zwana synonimowo teiną. Inne jej nazwy to również- 7-metyloteofilina, 1-metyloteobromina, guaranina. Budową chemiczną zbliżona do dwóch innych alkaloidów purynowych - teofiliny i teobrominy. Występuje powszechnie w środowisku naturalnym, w różnych ilościach: w nasieniu kawy - Semen Coffeae 0,3 - 2,5 %, liściu herbaty - Folium Theae 1,2 - 4,5,w zarodkach kola - Embrygo Colae 0,6 - 3 %, w nasieniu kakaowca - Semen Cacao 0,3 %, liściu Mate, czyli liściu ostrokrzewu paragwajskiego - Ilex paraguariensis 1- 1,2 %, guaranie - Paullinia sorbilis 5 -6 % oraz w wielu innych roślinach. Jak twierdzą znawcy, w ponad sześćdziesięciu trzech roślinach.
Kofeinę w formie czystej wyizolował z nasion kawy Runge w roku 1820, natomiast syntetycznie otrzymał Strecker w roku 1861. Ciekawe jest to, że liście herbaty zawierają więcej kofeiny niż ziarna kawy; natomiast gotowa herbata zawiera mniej kofeiny niż kawa ze względu na różnice w sposobie przyrządzania napoju oraz inną budowę komórek tych roślin. Poza lecznictwem kofeina jest bardzo szeroko stosowana w przemyśle spożywczym.
Kofeina jest substancją o wielokierunkowym działaniu farmakologicznym. Ta wielokierunkowość jest jednocześnie zaletą i wadą. Mechanizm ośrodkowego działania kofeiny nie jest do końca poznany. Przypuszcza się, że blokuje ona receptory wrażliwe na adenozynę. Wykazuje działanie chronotropowe, inotropowe i tonotropowe dodatnie, mówiąc językiem zrozumiałym; przyspiesza czynność serca, zwiększa siłę skurczu mięśnia sercowego i wzmaga jego napięcie, w następstwie czego rozkurcze stają się niepełne. W związku z tym działaniem objętość wyrzutowa serca zmniejsza się, natomiast objętość minutowa ulega zwiększeniu wskutek przyspieszenia czynności serca. Kofeina pobudza zwoje autonomiczne serca i ułatwia przewodnictwo w układzie bodźcowo-przewodzącym. W niewielkim stopniu podnosi ciśnienie krwi. Wykazuje działanie rozszerzające naczynia wieńcowe, naczynia mózgu, nerek oraz mięśni i skóry. Pobudza ośrodek oddechowy na skutek zwiększenia jego wrażliwości na działanie dwutlenku węgla. Wyraźnie pobudza korę mózgu, znosi uczucie zmęczenia, znużenia i senności. Działa nieco anorektycznie. Zastosowana razem z pewnymi środkami przeciwbólowymi, zwłaszcza pochodnymi pirazolonu, p-aminofenolu, salicylanami wzmaga ich działanie analgetyczne. Zastosowana z alkaloidami sporyszu pewne korzyści przynosi w niektórych rodzajach bólów głowy. Podobnie jak inne alkaloidy purynowe działa moczopędnie jednak słabiej niż np. teobromina, teofilina, proteobromina czy diprofilina. Pobudza wydzielanie soku żołądkowego, rozszerza mięśnie gładkie oskrzeli, dróg żółciowych. Jest metabolizowana prawie całkowicie, metabolity wydalają się w przeważającej ilości z moczem. Są nimi kwas 1-metylomoczowy, 1-metyloksantyna i inne związki.
Dawniej kofeina miała szersze, choć podobne do obecnego zastosowanie w lecznictwie. Używano jej jako leku podstawowego w ostrej niewydolności serca, jako substytut "leku przeciwdepresyjnego" w leczeniu stanów znużenia i depresji.
Przedawkowanie kofeiny wywołuje skutek odwrotny - gonitwę myśli, niemożność skupienia uwagi, zmęczenie fizyczne. Kofeina także jako diureticum i metabolicum przyspiesza przemianę materii, podnosi temperaturę ciała i wymusza diurezę. Stosowana pomocniczo w niewydolności krążenia lub oddychania, zapaści, stanach wyczerpania fizycznego, niektórych bólach głowy, niekiedy w zatruciach alkoholem etylowym, w podciśnieniu tętniczym. Wskazaniem do stosowania są jednostki chorobowe w których korzystne jest działanie pobudzające można powiedzieć nawet cucące. Kofeinę zaczęto stosować miejscowo - dodawana do preparatów kosmetycznych i kosmetyczno-leczniczych, ma pobudzać krążenie, rozjaśniać skórę i działać lipolitycznie. Coffeinum purum jest surowcem farmaceutycznym, przeznaczonym do wytwarzania leków w praktyce receptury aptecznej. Często kofeina przepisywana jest w kompozycjach, razem z środkami z grup analgetica, antipyretica et antiphlogistica, z Acidum ascorbicum, Vitaminum B6, Papaverinum muriaticum, Codeinum phosphoricum, Dioninum, Ephetoninum, Ergotaminum tartaricum, Aephenalum et varia methylxanthini.
Picie kawy w ilości około 4 filiżanek dziennie czyli 350 mg kofeiny, prowadzi do rozwinięcia się tolerancji i związanej z nią potrzeby dalszego zwiększania dawki kofeiny. Śmiertelna dawka kofeiny wynosi około 10 gramów, co stanowi od 40 do 130 filiżanek kawy dziennie. Dawka śmiertelna kofeiny przy podaniu doustnym dla człowieka to około 150 mg na kilogram masy ciała. Jedna filiżanka kawy zawiera około 75-250 mg kofeiny, a szklanka Pepsi - 25 mg kofeiny. Nagłe odstawienie używki może spowodować wystąpienie objawów abstynencyjnych ("głód" kofeiny, uczucie zmęczenia i znużenia, bóle głowy, drażliwość, zaburzenia koncentracji uwagi, senność). Wypijanie zbyt dużych ilości kawy bądź herbaty powoduje, że organizm nie jest w stanie wydalić wszystkiego z moczem. Reszta ulega przemianie do kwasu moczowego, który wytrąca się w postaci kamieni nerkowych bądź kryształków w stawach rąk i nóg, powodując obrzęki i bóle stawowe - artretyzm. Z kolei teina hamuje wchłanianie zawartego w pokarmach żelaza i stąd u osób pijących dużo herbaty może dojść do niedoboru żelaza a w konsekwencji do niedokrwistości i anemii.
Kofeinę dodaje się do gazowanych napojów z powodu jej uzależniającego charakteru, dla zwiększenia konsumpcji. Kofeina szkodzi, jeśli nie znając umiaru przekraczamy dawkę. Wtedy blokuje molekuły adenozyny, będącej składnikiem niektórych kwasów nukleinowych, które z kolei przenoszą energię w określone miejsca organizmu. Adenozyna działa hamująco, natomiast kofeina wywołuje napięcie psychiczne, wspomaga stan czuwania - nadmiar może wywołać stres i podwyższoną nerwowość. Udowodniono, że poprawia wyniki w sportach wytrzymałościowych i wspomaga aktywizację tłuszczu w organizmie, wtedy mięśnie wykorzystują tłuszcz jako źródło energii. Można więc dłużej trenować. Udowodniono, że pozytywnie wpływa na zahamowanie łysienia, czego powodem jest testosteron osłabiający cebulki włosów. Pomocne jest używanie szamponów i odżywek zawierających kofeinę. Alternatywą dla picia kawy, staje się także mydło kofeinowe, którego użycie w czasie kąpieli ma równowartość - w sensie zawartości kofeiny - dwóch filiżanek kawy. Liczne badania potwierdziły, że im więcej kofeiny w organizmie, tym mniejsze zagrożenie chorobami wieńcowymi, dowiedziono też, że mała dawka kofeiny w organizmie nie wpływa na osteoporozę, za to zmniejsza ryzyko otyłości i wystąpienia cukrzycy typu II. KJW
Łukasz Fulara
Wielokrotny uczestnik i laureat najbardziej prestiżowych konkursów kulinarnych. Na co dzień szef kuchni w ...
