Kofeina - Polski Serwis Naukowy

Zobacz hasło kofeina w Wikisłowniku

Kofeina (Coffeinum, znana również jako teina, gdy źródłem jest herbata, guaranina (z guarany), mateina (z yerba mate)) – organiczny związek chemiczny, alkaloid purynowy znajdujący się w surowcach roślinnych. Może również być otrzymywana syntetycznie. Została odkryta przez niemieckiego chemika Friedricha Ferdinanda Rungego w 1819 roku.

Węgiel aktywny (aktywowany) – substancja składająca się głównie z węgla pierwiastkowego w formie bezpostaciowej (sadza), częściowo w postaci drobnokrystalicznego grafitu (poza węglem zawiera zwykle popiół, głównie tlenki metali alkalicznych i krzemionkę). Charakteryzuje się bardzo dużą powierzchnią w przeliczeniu na jednostkę masy (500÷2500 m²/g - dla porównania powierzchnia kortu tenisowego wynosi około 260 m²), dzięki czemu jest doskonałym adsorbentem wielu związków chemicznych.
Kwasy tłuszczowe - kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy, a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha). Kwasy tłuszczowe występujące naturalnie wchodzą w skład tłuszczów lub występują w postaci "wolnej" (tzn. wolne kwasy tłuszczowe, ang. FFA od free fatty acids). Połączenie 3 cząsteczek kwasów tłuszczowych z cząsteczką glicerolu tworzy triglicerydy.

Kofeina jest środkiem psychoaktywnym z grupy stymulantów. Jest stosowana jako dodatek do niektórych produktów, w tym napojów energetyzujących tzw. energy drinków, a także do innych napojów, przede wszystkim gazowanych, takich jak cola. Po dłuższym okresie regularnego przyjmowania kofeiny występuje zjawisko tachyfilaksji (tolerancji), czyli stopniowego osłabienia odpowiedzi biologicznej ustroju.

Kalcytonina (Ct), polipeptydowy hormon złożony z 32 aminokwasów, o masie cząsteczkowej 3420 Da. U człowieka występuje w postaci monomeru lub dimeru i powstaje z polipeptydowego prohormonu o masie ok. 21 kDa.
Tkanka mięśniowa gładka (textus muscularis glaber)- rodzaj tkanki mięśniowej, która składa się z wrzecionowatych komórek, zawierających jedno centralnie położone jądro komórkowe. Filamenty w tej tkance są ułożone nieregularnie (brak prążkowania).

Występowanie

Palone ziarna kawy, najważniejsze światowe źródło kofeiny

Kofeinę wykrywa się u wielu gatunków roślin, które wykorzystują ją jako naturalny pestycyd. Szczególnie duże stężenia zanotowano w siewkach rozwijających liście, które nie mają ochrony mechanicznej; kofeina działa paraliżująco i nawet zabójczo na owady, które żerują na takich roślinach. Podwyższony poziom kofeiny zanotowano również w glebie otaczającej sadzonki kawowca.

Hipoksja – niedobór tlenu w tkankach powstający w wyniku zmniejszonej dyfuzji tlenu z płuc (hipoksja hipoksemiczna) lub zaburzenia transportu tlenu przez krew do tkanek (hipoksja ischemiczna).
Jezuici (pełna nazwa: Towarzystwo Jezusowe ) – męski papieski . Towarzystwo Jezusowe zostało założone w głównej mierze do walki z reformacją, by bronić i rozszerzać wiarę oraz naukę Kościoła rzymskokatolickiego, przede wszystkim przez publiczne nauczanie, .

Najbardziej rozpowszechnionymi źródłami kofeiny są kawa, herbata i w mniejszym stopniu kakao. Rzadziej używa się w tym celu liści ostrokrzewu paragwajskiego (yerba mate) i nasion guarany, stosowanych do przyrządzania herbat i napojów energetyzujących. Dwie z alternatywnych nazw omawianego związku, mateina i guaranina, odnoszą się bezpośrednio do odpowiednich roślin. Niektórzy miłośnicy yerby mate zapewniają, że mateina jest stereoizomerem kofeiny, co czyniłoby je dwoma różnymi środkami. Takie twierdzenia są fałszywe, gdyż kofeina jest cząsteczką achiralną, z definicji niemogącą posiadać żadnych izomerów optycznych – w tym enancjomerów. Rozbieżność w doświadczanych doznaniach czy skutkach działania kofeiny różnego pochodzenia może być związana z faktem, iż oprócz kofeiny surowce roślinne zawierają szeroki zakres innych alkaloidów purynowych (ksantyn), w tym działające stymulująco na akcję serca teofilinę i teobrominę oraz zupełnie odrębne substancje (np. polifenole), mogące tworzyć z kofeiną nierozpuszczalne kompleksy.

Europejski System Informacji o Substancjach Chemicznych (ang. European chemical Substances Information System - ESIS) - system informacji o substancjach chemicznych prowadzony przez Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. Zapewnia dostęp do wykazów i list:
Wielka Brytania (), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania, Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Guernsey, Jersey i Wyspa Man, posiadają odrębny status dependencji Korony brytyjskiej i nie wchodzą w skład Zjednoczonego Królestwa.

Najważniejsze światowe źródło kofeiny stanowią ziarna kawowe (będące nasionami roślin z rodzaju kawowiec), z których przygotowuje się kawę. Zawartość kofeiny w kawie zmienia się zależnie od gatunku kawowca, z którego pochodzą nasiona, sposobu przygotowywania nasion do spożycia oraz przyrządzania napoju; nawet nasiona z pojedynczej rośliny mogą wykazywać wahania jej stężenia. Generalnie, mocno spiekane ziarna są w nią uboższe niż krócej palone, ponieważ palenie prowadzi do zmniejszenia zawartości kofeiny. Kawa Arabica zwykle zawiera mniej kofeiny niż odmiana Robusta. W kawie występują również śladowe ilości teofiliny; nie stwierdzono zaś obecności teobrominy.

Cywilizacja Majów – rozwinięta cywilizacja rolnicza i miejska, stworzona w czasach prekolumbijskich na obszarach Mezoameryki przez ludy z grupy językowej Majów.
Ostrokrzew paragwajski (Ilex paraguariensis A.St.-Hil.) Yerba mate – hiszpańska nazwa potoczna) – gatunek drzewa z rodziny ostrokrzewowatych (Aquifoliaceae Bartl.). Występuje w stanie dzikim w Ameryce Południowej, między 12 a 33° szer. geogr. pd.

Herbata to inne popularne źródło kofeiny. Jej zawartość w suszu jest większa niż w przypadku ziaren kawy, jednak do gotowego napoju przechodzi w znacznie mniejszej ilości z powodu mało intensywnego parzenia. Oprócz mocy naparu, na jej ostateczne stężenie wpływają warunki uprawy, technika przerobu itp. – sama intensywność barwy nie ma większego znaczenia. Przykład może stanowić japońska zielona herbata gyokuro, posiadająca znacznie większą zawartość kofeiny niż ciemniejsze odmiany takie jak lapsang souchong.

Destylacja to rozdzielanie ciekłej mieszaniny związków chemicznych przez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników. Stosuje się ją w celu wyizolowania lub oczyszczenia jednego lub więcej związków składowych.
Odbyt (łac. anus) – w anatomii końcowy otwór przewodu pokarmowego. Odbyt zamykany jest przez wieniec silnych mięśni tworzących zwieracz odbytu. Podstawową funkcją odbytu jest wydalanie kału w procesie defekacji.

Kofeina jest również powszechnym składnikiem napojów typu cola, pierwotnie przygotowywanych z ziaren drzewa koli. Jedna porcja zawiera zwykle 10 do 50 miligramów kofeiny. Dla odmiany, napoje energetyczne w rodzaju Red Bulla posiadają najczęściej powyżej 80 mg w pojedynczym opakowaniu. Do takich celów można stosować kofeinę zawartą naturalnie w używanych składnikach jak również będącą produktem procesu dekofeinacji lub typowej syntezy chemicznej. Guarana, kluczowy składnik wielu napojów energetycznych, zawiera duże ilości kofeiny oraz mniejsze teobrominy i teofiliny wraz z naturalnymi środkami opóźniającymi ich uwalnianie.

Nowy Świat – określenie wprowadzone w okresie wielkich odkryć geograficznych dla nowo odkrytego lądu Ameryki. Jednocześnie znane (przez Europejczyków) od starożytności kontynenty Europy, Azji i Afryki zaczęto określać mianem Starego Świata.
Migotanie komór (ang. Ventricular Fibrillation, VF, V-fib) – zaburzenie rytmu serca, polegające na szybkiej i nieskoordynowanej pracy serca (częste pobudzenia mięśnia sercowego w okresie refrakcji względnej), które jeśli nie zostanie szybko przerwane (do kilku minut) nieuchronnie prowadzi do śmierci.

Czekolada jako produkt otrzymywany z ziaren kakaowca posiada niską zawartość kofeiny. Słaby efekt pobudzający tego przysmaku może wynikać zarówno z działania kofeiny jak i teobrominy czy teofiliny. Pojedyncza porcja zawiera zbyt małą ich ilość, aby móc wywołać efekty porównywalne z działaniem kawy. Kostka mlecznej czekolady o masie 28 gram ma tyle samo kofeiny, co filiżanka kawy bezkofeinowej.

Kakao (nah. cacauatl – ziarno kakaowe) – nasiona z owoców kakaowca, z których proszek stosowany jest jako składnik wielu wyrobów cukierniczych: tabliczek czekolady, napojów, polew, wiórków czekoladowych, mas czekoladowych, cukierków.
Rekrystalizacja – metoda oczyszczania krystalicznych związek chemiczny poprzez ich wielokrotne krystalizowanie i topienie bądź rozpuszczanie. Jedną z odmian rekrystalizacji jest krystalizacja strefowa.

W ostatnich latach niektórzy producenci zaczęli dodawać kofeinę do środków czystości takich jak szampony czy mydła, twierdząc, że może być ona wchłaniana poprzez skórę. Skuteczność takich produktów nie została potwierdzona; nie mogą one zauważalnie wpływać na ośrodkowy układ nerwowy, ponieważ kofeina nie jest skutecznie absorbowana na takiej drodze.

Mięsień (łac. musculus) – kurczliwy narząd, jeden ze strukturalnych i funkcjonalnych elementów narządu ruchu, stanowiący jego element czynny. Występuje u wyższych bezkręgowców i u kręgowców. Jego kształt i budowa zależy od roli pełnionej w organizmie.
Związki organiczne - wszystkie związki chemiczne, w skład których wchodzi węgiel, prócz tlenków węgla, kwasu węglowego, węglanów, wodorowęglanów, węglików, cyjanowodoru, cyjanków, kwasu cyjanowego, piorunowego i izocyjanowego a także ich soli.

Różni producenci oferują kofeinę w postaci tabletek, jako środek farmaceutyczny mający poprawić sprawność umysłową. Takie zastosowanie jest rezultatem badań naukowych wskazujących, że przyjmowanie kofeiny (w postaci tabletek lub innej) skutkuje zmniejszonym odczuwaniem zmęczenia i podwyższonym stopniem uwagi. Głównymi odbiorcami są studenci intensywnie uczący się podczas sesji, a także kierowcy kursujący na długich trasach.

DrugBank — ogólnodostępna i bezpłatna baza informacji o lekach, utworzona w 2006 roku przez zespół Craiga Knoxa i Davida Wisharta z Wydziału Informatyki i Nauk Biologicznych Uniwersytetu Alberty w Kanadzie. Łączy dane z dziedziny chemii, biochemii, genetyki, farmakologii i farmakokinetyki.
Indianie – najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana z trzech – obok Inuitów (Eskimosów) i Aleutów – grup ludności tubylczej (rdzennej, autochtonicznej) zamieszkujących oba kontynenty amerykańskie, obejmująca – zarówno dawniej, jak i dziś – setki ludów, plemion i grup o bardzo różnym charakterze i stopniu rozwoju. W tradycyjnej antropologii zaliczani są do rasy żółtej.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)