Kofein

Kofein (tudi trimetilksantin (C₈H₁₀N₄O₂), tein, matein, guaranin in metiloteobromin) je naravni alkaloid, ki ga pridobivamo iz kavnih zrn, iz listov čajevca in iz kakavovih zrn. Dodajajo ga umetnim pijačam (kokakola).

Kofein je blago poživilo, ki stimulativno vpliva na centralni živčni sistem. Nekaj skodelic kave ali (pravega) čaja na dan ima spodbujevalni učinek na naš organizem, povzroča jasnejši in hitrejši tok misli, zmanjšuje utrujenost in povečuje budnost.

Viri kofeina

Najdemo ga v listih, plodovih in semenih mnogih rastlin. Listi čaja (Camellia sinensis), semena kave in kakavovca (Coffea) ter marsikatere druge rastline vsebujejo kofein. Mnogi ljudje mislijo, da so kava, čaj in kola pijače edini viri kofeina, vendar v resnici kofein najdemo tudi v čokoladi, stimulansih, nekaterih blažilcih bolečin, diuretikih, blažilcih prehlada, preparatih za kontroliranje telesne teže in drugih zdravilih. Znanih je vsaj 63 rastlinskih vrst, ki vsebujejo kofein. Najbolj običajen in razširjen vir kofeina so kavna in kakavova zrna, oreški kole in listi čajevca. Rastline ustvarjajo kofein, da jih kot pesticid varuje pred žuželkami. Te paralizira in celo ubije.

Je organska spojina, uživamo ga navadno v pijačah, uporablja pa se tudi v nekaterih zdravilih npr. proti migreni. Rastline ustvarjajo kofein, da jih kot naravni pesticidi varujejo pred žuželkami (podobno kot nikotin). Kofein je blago poživilo, ki stimulirajoče deluje na centralni živčni sistem in srce hkrati pa je tudi diuretik (pospeši odvajanje urina). Kofein je v večjih količinah za človeka lahko strupen in lahko povzroči tudi odvisnost.

Največ kofeina je v skodelici kave, sledita čaj in kola. Kavna zrna sorte 'arabica' vsebujejo približno 1 % teže kofeina. S praženjem se vsebnost kofeina ne spremeni bistveno, saj je molekula temperaturno zelo obstojna. Za en kapučino rabimo 7 g mlete kave, ki bi torej vsebovala 70 mg kofeina, vendar v kavo ne preide celotna količina, pač pa nekaj več kot pol. S kozarcem coca-cole (Sterculiaceae cola vera) (2 dl) zaužijemo približno 25 mg kofeina. V običajni tableti proti bolečinam je v povprečju prav tako okoli 50 mg kofeina, v močnejših pa štirikrat več. Visoko vsebnost kofeina najdemo tudi v guarani (Paullinia cupana). Vsebnost kofeina je dvakrat večja kot v kavnih zrnih. (Guarana 2-4.5 %, zrna kave 1-2 %)

V čaju je kofein (tein) v kompleksu z galotaninskimi čreslovinami. Zato je absorpcija kofeina iz črevesja po pitju čaja počasnejša, saj mora kompleks najprej razpasti. Kofein se nato absorbira, čreslovine pa ostanejo v gastrointestinalnem traktu.

Zgodovina

Kofein je odkril nemški kemik F. F. Runge leta 1819. Ljudje so jedli kofein od kamene dobe.Našli so žvečilna semena in so bili prepričani, da imajo te rastline posledice kot so olajšanje, utrujenost, spodbuda, zavest in razpoloženje.Ugotovljeno je bilo, da tovrstne rastline v vroči vodi okrepijo posledico kofeina. Zgodovina kave je bila namreč zapisana kot deveto stoletje. Med tistim časom so bila kavna zrna razpoložljiva le v svojem domačem življenjskem prostoru Etiopije. Zadovoljstvo kave kot pijače v Evropi je bilo znano najprej v 17. stoletju. Poljak, znan kot Franz George Kolschitzky je delal dejansko za Turke. Prva kavna hiša v zahodnem svetu je bila odprta na Dunaju, tako zagon kot dolga tradicija. V Londonu je bila prva kavna hiša odprta leta 1652.

Kemična sestava

Kofein (C₈H₁₀N₄O₂) (trimetilksantin = tein = guaranin) je alkaloid.

Izoliran v čisti obliki je kofein bel kristalen prašek, brez vonja. Sestavljen je iz belih, podolžnih kristalov zelo grenkega okusa, ki so topni v vodi. Osnovni proces pridobivanja kofeina je dekofeinizacija kave in čaja.

Učinki

V zmernih odmerkih kofein poveča pozornost, zmanjša usklajenost finih gibov, povzroči nespečnost, povzroči glavobol (lahko ga tudi odpravi), poveča razdražljivost in omotičnost. Poleg tega poveča hitrost bitja srca, razširi žile, razširi dihalne poti in omogoča lažjo krčljivost določenih mišic. Medicinsko gledano je kofein učinkovit kardio stimulans (sredstvo, ki pospešuje dejavnost srca) in šibek diuretik (pospešuje izločanje sečnine). Rekreacijsko se uporablja za »dvig energije« ali občutek večje zbranosti. Pogosto ga uporabljamo za ohranjanje budnosti. Mnogo ljudi poroča, da ne morejo normalno delovati brez jutranje skodelice kave, s katerim zaužijejo redni odmerek kofeina. Kofein je droga, ki tako kot druge povzroča zasvojenost. Med mnogimi učinki, ki jih ima na telo, deluje šibkeje od drog kokaina in heroina. Ker deluje po enakih kanalih, povzroča zasvojenost. Učinek kofeina na gladke mišice v telesu je pomirjevalen.

Učinki delovanja kofeina:

diuretično delovanje (pospešuje nastajanje in izločanje seča),
razširjanje dihalnih poti, zvečanje dihalne zmogljivosti in porabe kisika,
pospešitev srčnega utripa, povečanje srčne frekvence in krvnega pritiska
krvne žilice na površini kože se skrčijo (kofein zmanjša izgubo krvi pri ranah) in s tem pospešijo pretok krvi skozi mišice
zmanjšanje zaznavanja in občutka napora
razširjene zenice
pretok krvi v želodec se poveča, izločanje želodčne kisline
jetra sprostijo zaloge sladkorja v krvni obtok ter s tem zagotovijo dovolj energije
mišice se napnejo, pripravljene na akcijo

Po zaporedju kemičnih procesov v možganih, ki so posledica vnosa kofeina v telo, se začne sproščati hormon adrenalin. Učinek kofeina je veliko šibkejši od heroina, vendar je princip delovanja enak.

Po zaužitju kave se kofein v krvi hitro resorbira. Kofein vstopi v krvni obtok skozi želodec in tanko črevo in učinkuje 15-30 minut po zaužitju. Kofein se v telesu ne akumulira. Zaužit kofein ostane nekaj ur v telesu, njegov razpolovni čas (čas, v katerem se koncentracija aktivne snovi zmanjša za polovico) znaša okoli 6 ur.

Neželeni učinki

Jakost neželenih učinkov je odvisna od individualnih dejavnikov in količine zaužitega kofeina. Pri nizkih odmerkih se pojavijo slabost, notranji nemir, nespečnost, tahikardija in prebavne motnje. Pri kronični uporabi se pojavijo draženje želodčne sluznice, diareja, glavobol, nespečnost, nervoza, palpitacije, aritmije, pospešeno delovanje centralnega živčnega sistema, povečano delovanje krvnega obtoka. Zaradi povečanja števila adenozinskih receptorji se razvije toleranca, abstinenčni sindromi pa nastopijo približno po 48 urah in so blagi (glavobol, razdražljivost, nihanja v razpoloženju).

V večjih odmerkih kofein povzroča drhtenje, razbijanje srca, budnost, vznemirjenost in spahovanje. Veliki odmerki kofeina so smrtni. Smrtni odmerek kofeina je 10 g (približno 170 mg/kg telesne teže). Da bi to dosegli, bi morali zelo na hitro izpiti 80-100 skodelic kave, kar v praksi ni izvedljivo.

Odvisnost

Nekatere raziskave so pokazale, da kofein povzroča fizično odvisnost. Dokaz za odvisnost je, da če odvisni osebi preprečimo, da bi popila skodelico kave ali si privoščila steklenico Coca cole, se pri njej pojavijo t. i. abstinenčni znaki. Abstinenčni znaki, ki so posledica pomanjkanja kofeina v organizmu, ki se je navadil na njegove učinke so: glavobol, utrujenost, bolečine v mišicah. Simptomi nastopijo 24 ur po zadnjem odmerku kofeina.

Neka raziskava pravi, da se odvisnost razvije pri minimalni dnevni porabi kofeina v količini, ki je v 4 skodelicah kave, druge raziskave pa trdijo, da mora biti dnevna poraba kofeina še večja.

Začarani krog

Težave pri uživanju kofeinu povzročajo predvsem dolgoročne posledice, ki se pojavijo zaradi začaranega kroga. Po prenehanju učinkov adrenalina se soočimo z utrujenostjo in depresijo. Da izničimo te efekte, posežemo po novem odmerku kofeina. Ohranjanje telesa v neprestani pripravljenosti ni zdravo in ljudje postanejo razdražljivi in občutljivi.

Najbolj pomemben dolgoročni učinek je njegov vpliv na spanje. Ob prevelikih odmerkih kofeina telo zjutraj ne bo spočito, saj zaradi stimulativnega učinka pa ne bo faze globokega spanca. Če spijete veliko skodelico kave (200 mg kofeina) ob 15h, bo v telesu ob 21h še vedno 100 mg kofeina. Zaradi tega spanec ne bo krepčilen. Ker se počutimo utrujene, sledi zjutraj nova skodelica kave in cikel se nadaljuje iz dneva v dan. Ob prenehanju uživanja kofeina pride do abstinenčne (vzdržne) krize, saj se krvne žilice v možganih skrčijo in občutimo močan glavobol.

Kofein v čaju

Kofein v čaju se veže na čreslovine in deluje povsem drugače kot kofein v kavi. Zavretek kave vsebuje od 0,15 do 0,20 g kofeina na skodelico, čaj pa polovico manj. V delovanju kofeina v kavi in kofeina v čaju je razlika.

Kofein v čaju ne deluje na srce in krvni obtok tako kot v kavi, temveč preko boljše prekrvavitve možganov in povečane izmenjave možganske tekočine neposredno vpliva na možgane in centralni živčni sistem. Tako lahko pojasnimo povečanje koncentracije in reakcijske sposobnosti po pitju čaja. V čaju najdemo tudi druge alkaloide, na primer teobromin in teofilin. Oba delujeta podobno kot kofein, vendar sta milejša. Teofilin podobno kot tudi teobromin spodbuja delovanje srca in živčnega sistema ter deluje odvajalno.

Verstva

Nekatere religije, npr. mormoni, ne uživajo kofeina zaradi tega, ker jim vera prepoveduje uživanje snovi, ki povzročajo odvisnost in ki povečujejo stimulativne učinke na telo. Zaradi tega tudi ne pijejo ostalih pijač ki vsebujejo kofein kot so Coca-Cola in podobno. V islamskih skupnostih je uživanje kofenia dovoljeno, vedar le v manjših odmerkih, ker tako ne škoduje svojemu telesu.