Koffeinchemie

Koffein (C₈H₁₀N₄Ö₂) ist die gebräuchliche Bezeichnung für Trimethylxanthin (systematische Bezeichnung ist 1,3,7-Trimethylxanthin oder 3,7-Dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purin-2,6-dion). Die Chemikalie ist auch als Koffein, Thein, Matein, Guaranin oder Methyltheobromin bekannt. Koffein wird auf natürliche Weise von mehreren Pflanzen hergestellt, darunter Kaffeebohnen, Guarana, Yerba Maté, Kakaobohnen und Tee.

Key Takeaways: Koffein

• Koffein ist Methylxanthin, das natürlicherweise in mehreren Pflanzen vorkommt. Es ist verwandt mit Theobromin in Schokolade und Purin Guanin.
• Koffein ist ein Stimulans. Es blockiert reversibel die Bindung von Adenosin an einen Rezeptor, der Schläfrigkeit verursacht.
• In reiner Form ist Koffein ein bitteres, weißes, kristallines Pulver.
• Pflanzen produzieren Koffein, um Schädlinge abzuhalten und das Keimen von Samen in der Nähe zu verhindern.
• Koffein ist die am häufigsten verwendete Droge der Welt.

Hier ist eine Sammlung von interessanten Fakten über Koffein:

• Das Molekül wurde erstmals 1819 vom deutschen Chemiker Friedrich Ferdinand Runge isoliert.
•  In Pflanzen wirkt Koffein als natürliches Pestizid. Es lähmt und tötet Insekten, die versuchen, sich von den Pflanzen zu ernähren. Koffein begrenzt auch die Keimung von Samen in der Nähe der Pflanze, die wachsen und um Ressourcen konkurrieren könnten.
• Koffein ist in gereinigtem Zustand ein intensiv bitteres weißes kristallines Pulver. Es wird Cola und anderen alkoholfreien Getränken zugesetzt, um eine angenehm bittere Note zu verleihen.
• Koffein ist auch ein süchtig machendes Stimulans. Beim Menschen stimuliert es das zentrale Nervensystem, die Herzfrequenz und die Atmung, hat psychotrope (stimmungsverändernde) Eigenschaften und wirkt als mildes Diuretikum.
• Eine normale Dosis von Koffein wird im Allgemeinen als 100 mg angesehen, was ungefähr der Menge entspricht, die in einer Tasse Kaffee oder Tee enthalten ist. Mehr als die Hälfte aller erwachsenen Amerikaner konsumieren jedoch täglich mehr als 300 mg Koffein, was es zu Amerikas beliebtester Droge macht. Koffein wird in der Regel in Kaffee, Cola, Schokolade und Tee konsumiert, obwohl es auch rezeptfrei als Stimulans erhältlich ist.
• Teeblätter enthalten tatsächlich mehr Koffein pro Gewicht als Kaffeebohnen. Gebrühter Kaffee und eingeweichter Tee enthalten jedoch ungefähr die gleiche Menge Koffein. Schwarzer Tee enthält in der Regel mehr Koffein als Oolong-, Grün- oder Weißtee.
• Es wird angenommen, dass Koffein das Wachsein unterstützt, indem es Adenosinrezeptoren im Gehirn und in anderen Organen blockiert. Dies verringert die Fähigkeit von Adenosin, an die Rezeptoren zu binden, was die Zellaktivität verlangsamen würde. Die stimulierten Nervenzellen setzen das Hormon Adrenalin frei, das die Herzfrequenz, den Blutdruck und die Durchblutung der Muskeln erhöht, die Durchblutung der Haut und der Organe verringert und die Leber dazu veranlasst, Glukose freizusetzen. Koffein erhöht auch den Spiegel des Neurotransmitters Dopamin.
• Koffein wird schnell und vollständig aus dem Gehirn entfernt. Seine Wirkungen sind kurzlebig und wirken sich tendenziell nicht negativ auf die Konzentration oder höhere Gehirnfunktionen aus. Eine fortgesetzte Exposition gegenüber Koffein führt jedoch zur Entwicklung einer Toleranz gegenüber Koffein. Toleranz führt dazu, dass der Körper für Adenosin sensibilisiert wird, sodass bei einem Entzug der Blutdruck sinkt, was zu Kopfschmerzen und anderen Symptomen führen kann. Zu viel Koffein kann zu einer Koffeinvergiftung führen, die durch Nervosität, Erregung, vermehrtes Wasserlassen, Schlaflosigkeit, gerötetes Gesicht, kalte Hände / Füße, Darmbeschwerden und manchmal Halluzinationen gekennzeichnet ist. Bei manchen Menschen treten die Symptome einer Koffeinvergiftung auf, wenn sie nur 250 mg pro Tag eingenommen haben.
• Die letale eingenommene Dosis für eine erwachsene Person wird auf 13-19 Gramm geschätzt. Mit anderen Worten, eine Person müsste zwischen 50 und 100 Tassen Kaffee trinken, um die tödliche Dosis zu erreichen. Ein Esslöffel reines Koffein wäre jedoch tödlich. Während Koffein im Allgemeinen als sicher für Menschen gilt, kann es für Haustiere wie Hunde, Pferde oder Papageien sehr giftig sein.
• Es wurde gezeigt, dass die Einnahme von Koffein das Risiko für Typ-II-Diabetes mellitus verringert.
• Zusätzlich zur Verwendung als Stimulans und Aromastoff ist Koffein in vielen rezeptfreien Kopfschmerzmitteln enthalten.

Ausgewählte Referenzen

• Schreiner M (2015). Koffeinhaltig: Wie unsere tägliche Gewohnheit uns hilft, schmerzt und hakt. Feder. ISBN 978-0142181805
• Einführung in die Pharmakologie (3. Aufl.). Abingdon: CRC Press. 2007. S. 222-223.
• Juliano LM, Griffiths RR (Oktober 2004). "Eine kritische Überprüfung des Koffeinentzugs: empirische Validierung von Symptomen und Zeichen, Inzidenz, Schweregrad und damit verbundenen Merkmalen" (PDF). Psychopharmakologie. 176 (1): 1-29.
• Nehlig A., Daval J. L., Debry G. (1992). "Koffein und das zentrale Nervensystem: Wirkmechanismen, biochemische, metabolische und psychostimulierende Wirkungen". Brain Research Reviews. 17 (2): 139 & ndash; 70.