Cà phêin

Cà phêin (phát âm tiếng Pháp caféine /kafein/), được gọi là cà phêin, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine, là một loại xanthine alkaloid có thể được tìm thấy trong các hạt cà phê, chè, hạt cola, quả guarana và ca cao.

Công thức phân tử của cà phêin là C₈H₁₀N₄O₂

Lịch sử

Cà phêin được phát hiện lần đầu vào năm 1820 bởi nhà hóa học người Đức Friedlieb Ferdinand Runge bằng cách sử dụng hạt cà phê rang và thu lấy hơi nước sinh ra. Việc nghiên cứu này có lẽ được khuyến khích bởi nhà thơ Johann Wolfgang von Goethe, sau một cuộc trò chuyện về các loại thực vật độc hại vào ngày 3 tháng 10 năm 1819, Goethe đã chuyển giao một bao gồm hạt cà phê cho Runge, loại mà vào thời điểm đó rất quý giá.

Tính chất

Khối lượng mol của cafein là 194,2 g. Ở nhiệt độ phòng, một lít nước chỉ có thể hoà tan được 20 g cafein, trong khi đó ở nhiệt độ sôi, một lít nước có thể hoà tan được tới 700 g. Cafein cũng tan nhiều trong chloroform, tuy nhiên lại chỉ tan một phần trong ethanol.

Cafein có nhiều điểm tương đồng với hai hợp chất khác là theophylline, dùng để điều trị bệnh hen suyễn, và theobromine, thành phần chủ yếu của ca cao.

Nguồn cung cấp

Cà phê

• Một tách cà phê (250 ml) chứa khoảng 40–170 mg cafein
• Một tách cà phê tan chứa khoảng 40–100 mg
• Một tách cà phê loại bỏ cafein vẫn chứa khoảng 3–5 mg
• Một tách nhỏ (50 ml) espresso arabica chứa khoảng 60 mg
• Một tách nhỏ (50 ml) espresso robusta chứa khoảng 170 mg

Chè

• Chè đen (Mỹ) 17 – 75 mg/200 ml
• Chè đen (nước khác) 20 – 100 mg/200 ml
• Chè xanh 8–30 mg mỗi túi nhỏ (pha được một tách 150-250 ml)
• Chè tuyết 6–25 mg mỗi túi nhỏ (pha được một tách 150-250 ml)

Trước đây cafein trong trà được gọi là theine hoặc teine. Tuy nhiên, trà không chứa các hợp chất khác của cà phê như xanthine, theophylline.

Các loại khác

• Nước tăng lực như Red Bull chứa khoảng 80 mg cafein trong một lon 250 ml.
• Cola: 30–60 mg/500 ml, trước đây loại đồ uống này có cafein từ hạt cola, nhưng hiện nay thường được pha với cafein nhân tạo hoặc sử dụng cafein tự nhiên từ hạt cà phê.
• Rượu tonic: 375 mg/lít.
• Cacao chứa một lượng nhỏ cafein (khoảng 6 mg một tách), chủ yếu là theobromin.
• Sôcôla tùy theo loại có thể chứa từ 15 mg đến 90 mg/100 g, cùng với theobromin và nhiều chất phụ khác.
• Một viên Aspirin forte chứa khoảng 50 mg cafein, còn loại aspirin thông thường thì không có chất này.
• Một viên cafein chứa khoảng 100–300 mg cafein.

Ảnh hưởng của cafein

Cafein khi dùng với liều lượng cao có thể gây ra các ảnh hưởng sau:

• Căng thẳng thần kinh
• Hưng phấn
• Tăng huyết áp
• Giãn nở phế quản
• Lợi tiểu (từ 300 mg/ngày trở lên)
• Kích thích nhu động ruột
• Mất ngủ

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) không phân loại cafein vào nhóm các chất gây nghiện. Hiện nay, chưa có bằng chứng rõ ràng cho thấy cafein có hại đến sức khoẻ, ngay cả khi sử dụng thường xuyên trong thời gian dài. Tuy nhiên, sử dụng cafein nhiều có thể dẫn đến sự phụ thuộc tâm lý, trong trường hợp này, sở thích về hương vị cà phê, sự thích hợp với khẩu vị của người uống và truyền thống cũng đóng vai trò quan trọng.

Cơ thể cần khoảng 3 ngày để loại bỏ cafein, sau đó các tác dụng phụ như đau đầu và căng thẳng sẽ hoàn toàn biến mất.

Một đứa trẻ nặng 30 kg nếu uống một lượng cafein tương đương với 7 mg/kg cơ thể có thể gặp phải căng thẳng và khó ngủ.

Các vận động viên có thể sử dụng cafein từ cà phê trong buổi sáng mà không lo bị cấm theo danh sách doping của IOC.

Liều gây độc LD-50 của cafein là khoảng 10 g, tương đương với 100 tách cà phê.

Nước bưởi có thể kéo dài thời gian giải phóng cafein trong cơ thể nhờ các chất đắng tồn tại trong quả.

Cơ chế hoạt động của cafein là ngăn chặn tác dụng bình thường của adenosine và phosphodiesterase, giúp tăng cường sự tỉnh táo và hưng phấn.

Cafein ngăn chặn adenosine và phosphodiesterase, hai chất gây mệt mỏi và làm giảm sự tỉnh táo của não bộ, từ đó kéo dài thời gian hoạt động tỉnh táo.

Cafein cạnh tranh với adenosine và ngăn chặn phosphodiesterase, làm tăng sự phát ra tín hiệu hưng phấn và duy trì trạng thái tỉnh táo lâu hơn.

Caffeinol

Theo nghiên cứu mới nhất, sự kết hợp giữa cồn và cafein được xem là biện pháp hiệu quả trong điều trị các thương tổn não do đột quỵ gây ra.