Kafeinin Kimyasal Yapısı

Kafein, C₈H₁₀N₄O₂ formülüne sahip trimetilksantinin olarak adlandırılan maddedir. Sistematik adı 1,3,7 trimetilksantin veya 3,7 dihidro 1,3,7 trimetil 1H pürin 2,6 dione’dur). Bu kimyasal madde aynı zamanda kahve, tein, matein, guaranin veya metil teobromin olarak da bilinir. Kafein kahve çekirdekleri, guarana, yerba maté, kakao çekirdekleri ve çay gibi çeşitli bitkiler tarafından doğal olarak elde edilir. Kafein bazı bitkilerde nitrojen metabolizmasının son ürünleri için kullanılan bir terim olan alkaloid olarak sınıflandırılabilir. Kafein194.19 gram (6.85 ons) molar kütleye sahiptir. Suda ve birçok organik çözücüde çözünür, beyaz kristaller oluşturur ve saf halde görünür. Doğal kaynaklardan ekstrakte edilerek veya ürik asitten sentez yoluyla kafein elde edilebilir. Kafein, kahve, çay, çikolata ve bazı kolalı içeceklerde doğal olarak bulunan bileşendir ancak alkolsüz içecekler, diyet hapları ve analjezikler gibi ürenlere sonradan eklenir. Kafeinin dünyada en çok kullanılan ilaç olduğu söylenmektedir. Farmakolojik kullanımları vardır, kalp ve solunum uyarıcısı olarak ve böbrek diürezini destekleyen bir ajan olarak kullanılmaktadır. Terapötik kafein dozu ortalama bir fincan kahvede bulunan miktarla yaklaşık olarak aynıdır, 100 ila 200 miligram (0.0071 ons) arasındadır. Kafeinsiz kahve bir çözücü (metilen klorür) ile ekstrakte edilerek su ekstraksiyonu veya buhar ekstraksiyonu yoluyla hazırlanabilir.

Kafein Nasıl Etki Eder?

Kafein yutulduktan yaklaşık on dakika sonra kan dolaşımına karışır ve vücutta yaklaşık 12 saate kalır. Diğer alkaloidler gibi kafein de insanlar ve hayvanlar üzerinde güçlü fizyolojik etkilere sahiptir. Kalp kasını uyarır, koroner arterler ve bronşlar dahil olmak üzere düz kas içeren bazı yapıları gevşetir. Ayrıca bir idrar söktürücüdür. Ksantin diğer iki bitki alkaloid türevi olan teofilin ve teobromin kafeinlerine benzer fizyolojik etkilere sahiptir.

Kafein orta derecede alışkanlık oluşturur ancak kafein kullanıcıları genellikle kafein kullanımını kontrol edebildikleri için Amerikan Psikiyatri Birliği tarafından bağımlılık yapıcı bir uyarıcı olarak sınıflandırılmamıştır. Kafein ortalama sağlıklı bir yetişkine, zararlı madde olarak kabul edilmez. Orta düzeyde kafein alımı (günde yaklaşık üç fincan kahve) faydalı etkiler sağlamaktadır. Orta düzeyde kafein alımı, yorgunluğu giderir, düşünce süreçlerini iyileştirir, uyanıklığı ve fiziksel performansı artırır. Solunum depresyonunu tedavi etmek için kullanılabilir, beyindeki kan damarlarını daralttığı için genellikle baş ağrısı ilaçlarında kullanılan bir bileşendir. Kafeinin migren baş ağrısı semptomlarını hafiflettiği ve safra taşı riskini azaltmaya yardımcı olabileceği düşünülmektedir.

Aşırı kafein alımına bağlı olarak huzursuzluk, baş ağrısı, kalp çarpıntısı, mide ekşimesi ve uykusuzluk gibi bazı olumsuz etkiler olabilmektedir. Bazı kişiler bu duruma toksik bir reaksiyon gösterebilir. Hamile kadınlar ve emziren anneler tarafından kafein yutulması fetüsler ve bebekler üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir. Kafein plasentayave anne sütüne geçer. Kafeinin zararlı olabilmesi için geniş bir güvenli içim aralığı vardır. Çoğu insan için ölümcül doz, yaklaşık yüz fincan kahvede bulunan kafein miktarıdır.

Kafeinle ilgili sağlık sorunlarına yönelik bazı araştırmalar sonuçsuz kalmıştır. Çalışmalar kafein alımı ile artan osteoporoz riski arasında bir ilişki olmadığını göstermiştir. Kafein alımını (kahve olarak) mesane, pankreas, meme veya kolon kanseri ile ilişkilendiren kesin bir kanıt bulunamamıştır. Ayrıca orta düzeyde kafein alımının kalp hastalığına veya kalp aritmilerine katkıda bulunduğuna dair kesin bir kanıt bulunamamıştır. Ancak yapılan bir çalışma da nispeten yüksek kahve tüketiminin kalp krizi veya Alzheimer hastalığına katkıda bulunabilecek bir durum olan homosistein (bir amino asit) düzeylerini yükselttiği görülmüştür. Yoğun kafein alımının kan basıncını artırıp artırmadığı, kadınlarda göğüste kitle geliştirme riski olup olmadığı konusunda devam eden araştırmalar vardır.

Kafeinle İlgili İlginç Bilgiler

• Molekül ilk olarak 1819’da Alman kimyager Friedrich Ferdinand Runge tarafından kullanıldı.
• Kafein, bitkilerde doğal bir böcek ilacı görevi görür. Bitkilerle beslenen böcekleri felç eder ve öldürür. Kafein, kaynaklar için rekabet durumu oluşturabilecek şekilde büyüyebilen bitkinin yakınındaki tohumların çimlenmesini kısıtlar.
• Kafein saflaştırıldığında yoğun acı beyaz kristal bir toz elde edilir. 
• Kafein bağımlılık yapan bir uyarıcıdır. İnsanlarda merkezi sinir sistemini, kalp atış hızını ve solunumu uyarır, psikotropik (duygudurum değiştirici) özelliklere sahiptir ve hafif bir diüretik görevi görmektedir.
• Tüketimi normal görülen kafein dozu 100 mg olarak kabul edilir. Bu ölçü kabaca bir fincan kahve veya çayda bulunan miktardır. Amerikalı yetişkinlerin yarısından fazlası her gün 300 mg’dan fazla kafein tüketmektedirler. Kafein genellikle kahve, kola, çikolata ve çay içerinde bulunması nedeni ile dolaylı olarak tüketilir ancak aynı zamanda bir uyarıcı olarak reçetesiz olarak da satılır.
• Çay yaprakları kahve çekirdeklerinden daha fazla kafein içerir. Ancak demlenmiş kahve ve demlenmiş çay yaklaşık olarak aynı miktarda kafein içerir. Siyah çay genel olarak oolong, yeşil veya beyaz çaydan daha fazla kafein içermektedir.
• Kafeinin beyindeki ve diğer organlardaki adenosin reseptörlerini  bloke ederek uyanık kalmaya yardımcı olduğu düşünülmekte. Böylece adenosin, hücresel aktiviteyi yavaşlatacak reseptörlere bağlanma etkinliğini azaltır. Uyarılmış sinir hücreleri, kalp atış hızını, kan basıncını ve kaslara kan akışını artıran cilde ve organlara kan akışını azaltan ve karaciğerin glikoz salmasına neden olan epinefrin (adrenalin) hormonunu salgılar. Kafein ayrıca nörotransmiter dopamin seviyelerini artırır.
• Belirli bir süre sonunda kafein beyinden hızla ve tamamen uzaklaştırılır. Etkileri kısa sürelidir ve yüksek konsantrasyonu beyin fonksiyonlarını olumsuz etkilemektedir. Ayrıca kafeine sürekli maruz kalmak ona tolerans geliştirilmesine neden olur. Tolerans vücudu adenozine duyarlı hale getirir bu durumda geri çekilme kan basıncının düşmesine ve bu da baş ağrısı ve diğer semptomların oluşmasına neden olur.  Çok fazla kafein sinirlilik, heyecan, sık idrara çıkma, uykusuzluk, yüz kızarması, el ve ayaklarda soğukluk, bağırsak şikayetleri ve bazen halüsinasyonlar ile sonuçlanan kafein zehirlenmesine neden olabilir. Bazı insanlar günde 250 mg kadar kafein aldıktan sonra kafein zehirlenmesi semptomlarını yaşayabilirler.
• Yetişkin bir kişi için alınan ölümcül kafein dozun 13-19 gram civarında olduğu düşünülmektedir. Başka bir ifade ile bir kişinin öldürücü doza ulaşması için yaklaşık 50 ile 100 fincan kahve içmesi gerekir. 1 çorba kaşığı büyüklüğünde bir miktar saf kafein ölümcül olabilmektedir.
•  İnsanlar için güvenli kabul edilen kafein, köpekler, atlar veya papağanlar gibi ev hayvanları için çok toksik olabilir.
• Kafein alımının tip II diyabet riskini azalttığı gözlenmiştir.
• Kafein uyarıcı ve tatlandırıcı bir madde olarak kullanılmasının dışında baş ağrısı için reçetesiz ilaç olarak satılan ürünler grubuna dahil edilmiştir.

Bazı Gıdalarda Bulunan Kafein Miktarları

Çikolata

• Şeker çubuğu: genellikle 10 mg’dan az
• Sütlü çikolata: 1.5 oz porsiyon başına 10 mg
• Bitter çikolata: 1.5 oz porsiyon başına 20 mg
• Çikolatalı süt: 8 oz porsiyon başına 1 ila 5 mg
• Sıcak çikolata: 8 oz porsiyon başına 5 ila 12 mg

Kahveler	Oz cinsinden boyut, (mL)	Kafein (mg)
Demlenmiş	8 (237)	96
Demlenmiş, kafeinsiz	8 (237)	2
Espresso	1 (30)	64
Kafeinsiz espresso	1 (30)	0
Hazır	8 (237)	62
Hazır, kafeinsiz	8 (237)	2

Çaylar	Oz cinsinden boyut, (mL)	Kafein (mg)
Demlenmiş siyah	8 (237)	47
Demlenmiş siyah, kafeinsiz	8 (237)	2
Demlenmiş yeşil	8 (237)	28
İçmeye hazır, şişelenmiş	8 (237)	19

Gazlı içecekler	Oz cinsinden boyut, (mL)	Kafein (mg)
Narenciye (çoğu marka)	8 (237)	0
Kola	8 (237)	22
Kök birası (çoğu marka)	8 (237)	0

Enerji içecekleri	Oz cinsinden boyut, (mL)	Kafein (mg)
Enerji içeceği	8 (237)	29
Enerji shot	1 (30)	215

Hazırlayan: Rabiye Baştürk

Kaynak: 1 (Erişim: ) 2 (Erişim: ) 3 (Erişim: )