咖啡到底有多健康——正確認識咖啡因

  根據近年美國食品和藥物管理局的統計數據顯示,美國有超過80%的成年人每天平均攝入咖啡因超過200毫克。其中咖啡,是咖啡因攝入的主要來源。

 咖啡因到底是什麼鬼?大約10年前,中國的消費者,大概是把咖啡因與香菸中的尼古丁劃為等號的。這種影響,在目前30歲以上的人群中,應該是依然佔據了很大的比率。那麼,讓我們今天來剖析咖啡因,揭開她的神秘面紗。

化學性質

     咖啡因屬於甲基黃嘌呤的生物鹼。純的咖啡因是白色的,強烈苦味的粉狀物。

WinID:0196

中文名稱:咖啡因

英文名稱:Caffeine

別名名稱:1,3,7-三甲基黃嘌呤

更多別名:1,3,7-Trimethylxanthine

分子式:C8H10N4O2

分子量:194.19

物理性質

性狀:通常以無結晶水與一個結晶水的形式存在,為白色粉末或白色針狀結晶。無臭,味苦。

     密度(g/mL,18/4℃): 1.23

     相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):未確定

     熔點(ºC)::238℃,178℃昇華。在133帕壓力下,於160-165℃昇華得很快。

     溶解性:每克咖啡因可溶於46毫升水,5.5毫升熱水(80℃),1.5毫升沸水,66毫升乙醇,22毫升熱乙醇(60℃),50毫升丙酮,5.5毫升氯仿,530毫升乙醚,100毫升苯,或22毫升沸苯。極易溶於吡咯及含4%水的四氫呋喃。溶於乙酸乙酯,微溶於石油醚。本品鹽類在水中的溶解度,按苯甲酸鹽;肉桂酸鹽;檸檬酸鹽;水楊酸依次增加;咖啡因的鹽酸鹽;硫酸鹽;磷酸鹽均易溶於水或醇,並分解成遊離鹼和酸。

藥物學原理

咖啡因開始能使中樞神經系統興奮,因此能夠增加警覺度,使人警醒,有快速而清晰的思維,增加注意力和保持較好的身體狀態。最後進入脊髓並保持一個較高的劑量。在體內,關於咖啡因的化學反應十分復雜,大致的幾種機理如下:

咖啡因在肝臟中被分解產生三個初級代謝產物副黃嘌呤(84%),可可鹼(12%),and茶鹼(4%)咖啡因在攝取後45分鐘內被胃和小腸完全吸收。吸收後它會分佈於身體的所有器官之中,轉化過程符合化學動力學一級反應。

     咖啡因的半衰期,即身體轉化所攝取咖啡因的一半所用的時間,在不同個體之間差異極大,主要和年齡,肝功能,懷孕與否,同時攝入的其他藥物以及肝臟中與咖啡因代謝有關的酶的數量等有關。一個健康成人的咖啡因的半衰期大約是3-4個小時,在口服避孕藥物的女性體內則延長至5-10個小時,在已懷孕的女性體內則大概為9-11個小時。當某些個體患有嚴重的肝臟疾病時,咖啡因會累積,半衰期延長至96個小時。嬰兒或兒童的咖啡因的半衰期可能大於成年人,在一個新生嬰兒的體內可能會長至30個小時。某些其它因素也會縮短咖啡因的半衰期,比如吸菸。

     咖啡因的代謝在肝臟中發生,由細胞色素氧化酶P450(特別是1A2同工酶)酶系統氧化,形成三種不同的二甲基黃嘌呤,這三種二甲基黃嘌呤對身體有不同的作用。

    副黃嘌呤(1,7-二甲基黃嘌呤,84%)-能夠加速脂解,導致血漿中的甘油及自由脂肪酸的含量增加。可可鹼(12%)-能夠擴張血管,增加尿量。可可鹼也是可可豆中主要的生物鹼,也存在於巧克力中。茶鹼(4%)-舒緩支氣管平滑肌,被用作治療哮喘。治療所用的劑量遠遠大於由咖啡因代謝所產生的劑量。這些化合物進一步代謝,最終透過尿液排洩出體外。

適度攝入的影響

咖啡因是一個中樞神經系統興奮劑,也是一個新陳代謝的刺激劑。咖啡因既被作為飲品,也被作為藥品,其作用都是提神及解除疲勞。每個人所需要的能夠產生效果的咖啡因精確劑量並不相同,主要取決於體型和咖啡因耐受度。咖啡因在不到一個小時的時間內就可以開始在身體裡發揮作用,對於一個溫和劑量的咖啡因攝取,在3到4個小時內作用消失。食用咖啡因並不能減少所需睡眠時間,它只能臨時的減弱困的感覺。

     因為這些影響,咖啡因是一個機能增進劑——提升大腦和身體的能力。一項在1979年的研究表明,與對照組相比,攝取了咖啡因之後的運動員在長距離腳踏車專案中的表現增加7%。其他的研究獲得了更加顯著的結果:一個對經過訓練的跑步運動員的實驗表明,在攝取一劑9毫克每千克體重的咖啡因之後,運動員的直線跑耐久性增加44%,環形跑耐久力增加55%。如此顯著的提升並不是孤立的偶然情況,一些後續的研究也得到相似的結果。另外一個研究表明,在攝取了5.5毫克每千克體重咖啡因之後,在腳踏車專案中,能夠提升29%的持續時間。

     咖啡因有時也與其他藥物混合提高它們的功效。咖啡因能夠使減輕頭痛的藥的功效提高40%,並能使身體更快的吸收這些藥品縮短起作用的時間。因此,很多非處方治療頭痛的藥品中包含有咖啡因。咖啡因也與麥角胺一起使用,治療偏頭痛和集束性頭痛,也能克服由抗組胺劑帶來的睏意。

     早產嬰兒的呼吸問題,有時也使用檸檬酸咖啡因治療。使用檸檬酸咖啡因療法後,早產嬰兒的支氣管發育不良明顯減少。此療法的唯一缺點是在治療中暫時性的體重增長變慢。檸檬酸咖啡因在很多國家只能透過處方獲得。

     對人類而言,咖啡因是安全的,但是咖啡因對某些動物而言確是有毒的,例如狗,馬和鸚鵡等,因為這些動物肝臟的分解咖啡因的能力比人類弱很多。咖啡因對蜘蛛有顯著的影響,遠遠高於其他藥物。

過度使用的危害

在長期攝取的情況下,大劑量的咖啡因是一種毒品,能夠導致“咖啡因中毒”。咖啡因中毒包括上癮和一系列的身體與心理的不良反應,比如神經過敏,易怒,焦慮,震顫,肌肉抽搐(反射亢進),失眠和心悸(一般人服用咖啡因是因為它的刺激作用,許多學生在應付考試時及做夜班的人均會服用咖啡因藥片。在而在嚴格的上癮的定義下,只有逐漸增高用量才是上癮,用咖啡因依賴描述更為恰當一些,但是在一個被廣泛接受的定義下,所有慢性的很難擺脫的行為都叫做上癮,所以也可以用咖啡因上癮來描述。)另外,由於咖啡因能使胃酸增多,持續的高劑量攝入會導致消化性潰瘍,糜爛性食道炎和胃食管反流病。然而,因為無論是正常的咖啡還是脫咖啡因咖啡,都會刺激胃粘膜,增加胃酸分泌。四個被精神疾病診斷與統計手冊(第四版)所驗證的有咖啡因引起的精神紊亂包括咖啡因過度興奮、咖啡因焦慮症、咖啡因睡眠失調及其他咖啡因相關紊亂。

    咖啡因過度興奮

     一個急劇的過量咖啡因,通常超過250毫克(相當於2-3杯煮咖啡)就能夠導致中樞神經系統過度興奮。咖啡因過度興奮的症狀包括:煩躁、神經過敏、興奮、失眠、臉紅、尿液增加、胃腸紊亂、肌肉抽搐、思維渙散、心跳不規則或過快以及躁動。

     攝取極大劑量的咖啡因會導致死亡。對於實驗鼠,咖啡因的半數致死量為192毫克每千克體重。咖啡因半數致死量取決於體重和個人敏感程度,大概是150至200毫克每千克體重,大約是一個普通成年人在一個有限的時間內攝取140至180杯咖啡,時間取決於生物半衰期。儘管飲用普通咖啡幾乎不可能致死,但有由於過度服用咖啡因藥丸致死的報告。

     對於咖啡因過度興奮的治療通常是輔助性的,即對個別的症狀進行相應的治療。但是如果患者的血清咖啡因濃度過高,則有可能採取腹膜透析、血液透析和血液濾過等方法。

     咖啡因焦慮症及睡眠失調。長期的過度攝取咖啡因會引起一系列的精神紊亂。其中兩種被美國精神病學協會驗證的是咖啡因焦慮症和咖啡因睡眠失調。咖啡因睡眠失調是指由一個個體有規律的攝取高劑量的咖啡因所導致的他或她的睡眠紊亂,並且能被臨床診斷所發現。

     對某些個體而言,大劑量的咖啡飲所導致的焦慮足夠被臨床診斷發現。咖啡因焦慮症會以不同的形式出現,一般性焦慮失調,恐慌發作,強迫症甚至是恐怖症。因為這些症狀容易與基本神經失調混淆,比如恐慌失調,一般性焦慮失調,躁鬱症或甚至是精神分裂症,所以一些醫務工作者認為部分咖啡因攝入過量的人被誤診並給予了不必要的治療,他們認為咖啡因誘發的精神疾病可以透過切斷咖啡因來源而很簡單的控制。一個由不列顛上癮期刊(British Journal of Addiction)所作的調查表明,雖然很少被診斷出,咖啡因慢性中毒至少困擾了十分之一的總人口。

綜上所述,咖啡因的健康價值至少有以下幾種:

一是促進心跳,加快迴圈。相當於慢種或快走,加快身體的循壞,可以加快我們的血液和體液迴圈,不但可以促進身體中的代謝物的排出,還可以去浮腫,減脂,達到瘦身效果。因為咖啡因強大的排水腫和緊實肌膚功效,所以它被廣泛新增在有瘦臉效果的面霜、去眼袋效果的眼霜,以及瘦身效果的身體乳中。國外甚至還有化妝品公司推出含有咖啡因的唇膏、粉餅、香水等產品,據研發人員表示,這種含有咖啡因的美妝產品,塗抹後能讓昏昏欲睡的精神立刻振作起來,能提神、緩解疲勞,還能幫助釋放堆積的脂肪。

二是提神醒腦、抗憂鬱。咖啡因會刺激腦部的中樞神經系統,延長腦部清醒的時間,使思路清晰、敏銳,且注意力較為集中,可提高工作及學習的效率。尤其對於輕中度憂鬱症、產後憂鬱症,適量喝咖啡,可以使人精神振奮,心情愉快,抵禦和緩解憂鬱。

三是促進消化。咖啡因會刺激交感神經,提高胃液分泌,如果在飯後適量飲用,有助消化。最新來自哈佛大學公共衛生學院的一項研究指出,每天喝2-3杯咖啡者比起從不喝的人,平均得到膽結石的機會小了40%。

四是加強短期和長期記憶,預防老年痴呆。過去,關於咖啡因對短期記憶力影響的研究有很多,但最近有研究表明它對長期記憶力亦有積極的作用。紐約西奈山醫院的高階營養師Jaclyn London透過對比研究發現,“大約每天攝入300-400毫克咖啡因可以預防認知功能減退和老年痴呆症。”同時,她還指出“充足的睡眠對於預防老年痴呆也是很重要的,所以如果你對咖啡因過敏可以透過充足的睡眠來彌補。”

     五是止痛。咖啡因做為一個藥品時,可以加強某些止痛劑的效果。

六是增強身體敏捷度。咖啡因也有助於在運動時,使運動閥值降低,增加身體的敏捷度,使運動員締造較好的成績。

咖啡因的管制

中華人民共和國把咖啡因列為“精神藥品”管制,根據《中華人民共和國刑法》第347條,非法走私、販賣、運輸、製造咖啡因,無論數量多少,屬刑事罪行。按刑法第347條及最高人民法院的解釋,涉及“數量大”(200公斤咖啡因以上)者最高刑罰為死刑,涉及“數量較大”(50公斤以上但不滿200公斤咖啡因)者處7年以上有期徒刑。刑法第348條把非法持有“數量大”或“數量較大”的咖啡因列為可判處監禁的罪行。

每杯的咖啡因含量相差很大

咖啡品種、烘焙程度、製作方式不同,咖啡因含量差異會較大。相對來說常見的羅伯斯塔品種的豆子,咖啡因含量較高;烘焙淺的豆子比烘焙深的含量高;而濃縮咖啡的咖啡因其實含量並不高,在製作方式上,反而慢萃取的冰滴咖啡的咖啡因含量相對較高。

咖啡因不僅僅存在於咖啡

茶葉、巧克力、巴拉那也是重要來源。在食品工業中,咖啡因會被新增到很多食品中,比如可樂、冰茶等飲料。一些用於治療的藥物中也含有咖啡因,比如感冒藥。如果飲用者有心動過速等心臟疾病或高血壓,服用任何含有咖啡因的藥物之前,請先去諮詢執業醫生。

咖啡已經是越來越融入現代人生活的最常見的飲品,不管人們是對其誤解有多深,相信最終是科學研究結果才是讓人相信的。在近十年來的許多最新的研究報告顯示,咖啡因對人體並沒有過去想象中對健康有危害。事實上,我們知道,一杯咖啡中遠遠不止只有咖啡因那麼簡單,咖啡中的綠原酸等健康成份對於人體的益處,幾乎可以忽略咖啡因帶來的恐慌。

當然,咖啡因的代謝與一個人的基因,健康狀況,生活習慣等有關,如果喝了咖啡之後,排除心理因素,真正出現出現心跳加快、失眠及血壓上升等臨床症狀時,表示身體對咖啡因的攝取已經到了臨界,需要適可而止。

筆者相信,隨著醫藥化學等科技的日益進步,我們對咖啡因以及咖啡本身的瞭解,必定會越來越深入。

鳴謝與宣告:

1、本文旨在科普,部分內容來自化學品資料庫、百度百科、互動百科。

2、文中部分圖片來自網路。

3、鳴謝浙江中醫藥大學教授曹靈勇、江依法老師對本文的審閱。

作者微信:112297567

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作者:Julie Selby
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來源:SH100K – 生活百科
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