กาเฟอีน
กาเฟอีน[12] (ฝรั่งเศส: caféine) เป็นสารแซนทีนอัลคาลอยด์ ซึ่งสามารถพบได้ในอาหารหลายชนิดได้แก่ เมล็ดกาแฟ, ชา, โคล่า กาเฟอีนถือว่าเป็นยากำจัดศัตรูพืชโดยธรรมชาติ เพราะมันออกฤทธิ์ทำให้อัมพาต และสามารถฆ่าแมลงบางชนิดได้ กาเฟอีนยังมีฤทธิ์กระตุ้นระบบประสาทส่วนกลาง ทำให้ร่างกายเกิดความตื่นตัวและลดความง่วงได้ เครื่องดื่มหลายชนิดมีกาเฟอีนเป็นส่วนผสม เช่นในกาแฟ น้ำชา น้ำอัดลม รวมทั้งเครื่องดื่มชูกำลัง ด้วยเหตุนี้จึงทำให้กาเฟอีนเป็นสารกระตุ้นประสาทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก
แหล่งของกาเฟอีน
[แก้]เมล็ดกาแฟจัดเป็นพืชที่เป็นแหล่งของกาเฟอีนที่ใหญ่ที่สุด ปริมาณกาเฟอีนที่อยู่ในกาแฟจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสองประการ คือชนิดของเมล็ดกาแฟที่เป็นแหล่งผลิต และกรรมวิธีในการเตรียมกาแฟ เช่น เมล็ดกาแฟที่คั่วจนเป็นสีเข้มจะมีปริมาณกาเฟอีนน้อยกว่าเมล็ดที่คั่วไม่นาน เนื่องจากกาเฟอีนสามารถสลายตัวไปได้ระหว่างการคั่ว และกาแฟพันธุ์อาราบิกาจะมีปริมาณกาเฟอีนน้อยกว่ากาแฟพันธุ์โรบัสตา เป็นต้น โดยทั่วไปกาแฟเอสเปรสโซจากเมล็ดกาแฟพันธุ์อาราบิกาจะมีกาเฟอีนประมาณ 40 มิลลิกรัม นอกจากนี้ในเมล็ดกาแฟยังพบอนุพันธ์ของกาเฟอีน คือธีโอฟิลลีน (Theophyllin) ในปริมาณเล็กน้อยอีกด้วย
ใบชายังเป็นแหล่งของกาเฟอีนที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่ง พบว่าจะมีกาเฟอีนมากกว่ากาแฟในปริมาณเดียวกัน แต่วิธีชงดื่มของชานั้น ทำให้ปริมาณกาเฟอีนลดลงไปมาก แต่ชาจะมีปริมาณของธีโอฟิลลีนอยู่มาก และพบอนุพันธ์อีกชนิดของกาเฟอีน คือธีโอโบรมีน (Theobromine) อยู่เล็กน้อยด้วย ชนิดของใบชาและกระบวนวิธีการเตรียมก็เป็นปัจจัยสำคัญของกาเฟอีนในน้ำชาเช่นเดียวกับในกาแฟ เช่นในชาแดงและชาอูหลงจะมีกาเฟอีนมากกว่าในชาชนิดอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม สีของน้ำชาไม่ได้เป็นลักษณะบ่งชี้ถึงปริมาณกาเฟอีนในน้ำชา เช่นในชาเขียวญี่ปุ่นซึ่งจะมีปริมาณกาเฟอีนสูงกว่าชาแดงบางชนิด
ช็อคโกแลตซึ่งผลิตมาจากเมล็ดโกโก้ก็เป็นแหล่งของกาเฟอีนเช่นเดียวกัน แต่ในปริมาณที่น้อยกว่าเมล็ดกาแฟและใบชา แต่เนื่องจากในเมล็ดโกโก้มีสารธีโอฟิลลีนและธีโอโบรมีนอยู่มาก จึงมีฤทธิ์อ่อน ๆ ในการกระตุ้นประสาท อย่างไรก็ตาม ปริมาณของสารดังกล่าวนี้ก็ยังน้อยเกินไปที่จะให้เกิดผลกระตุ้นประสาทเช่นเดียวกับกาแฟในปริมาณที่เท่ากัน
น้ำอัดลมและเครื่องดื่มชูกำลังเป็นเครื่องดื่มที่พบกาเฟอีนได้มากเช่นเดียวกัน น้ำอัดลมทั่วไปจะมีกาเฟอีนประมาณ 10–50 มิลลิกรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค ขณะที่เครื่องดื่มชูกำลัง เช่นกระทิงแดง จะมีกาเฟอีนอยู่มากถึง 80 มิลลิกรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค กาเฟอีนที่ผสมอยู่ในเครื่องดื่มเหล่านี้อาจมาจากพืชที่เป็นแหล่งผลิต แต่ส่วนใหญ่จะได้จากกาเฟอีนที่สกัดออกระหว่างการผลิตกาแฟพร่องกาเฟอีน (decaffeinated coffee)
สถานะทางเคมี
[แก้]กาเฟอีน เป็นสารอัลคาลอยด์ซึ่งจัดอยู่ในตระกูลเมทิลแซนทีน ซึ่งอยู่ในตระกูลเดียวกันกับสารประกอบธีโอฟิลลีน และ ธีโอโบรมีน ในสถานะบริสุทธิ์ จะมีสีขาวเป็นผง และมีรสขมจัด สูตรทางเคมีคือ C8H10N4O2
เมแทบอลิซึมและเภสัชวิทยา
[แก้]กาเฟอีนจัดเป็นสารกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางและเมแทบอลิซึมหรือกลไกการเผาผลาญสารอาหารในร่างกาย[13]เพื่อลดความง่วง ความเหนื่อยล้า และจะส่งผลกระตุ้นเส้นประสาท โดยมีการปล่อยโปแตสเซียมและแคลเซียม เข้าสู่เซลล์ประสาท เพิ่มการตื่นตัวของร่างกาย โดยในระบบประสาท กาเฟอีนจะไปกระตุ้นการทำงานในระดับสูงของสมอง เพื่อเพิ่มความกระปรี้กระเปร่า ทำให้กลไกการคิดรวดเร็วและมีสมาธิมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ร่างกายมีกระบวนการต่าง ๆ ในการแปรรูปกาเฟอีนที่ได้รับมาเป็นสารอนุพันธ์ชนิดอื่นซึ่งมีฤทธิ์ต่าง ๆ กัน ซึ่งกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป
เมแทบอลิซึม
[แก้]กาเฟอีนจะถูกดูดซึมที่กระเพาะอาหารและลำไส้เล็กภายใน 45 นาทีหลังจากการบริโภค หลังจากนั้นจะถูกนำเข้ากระแสเลือดและลำเลียงไปทั่วร่างกาย ครึ่งชีวิตของกาเฟอีนในร่างกาย หรือเวลาที่ร่างกายใช้ในการกำจัดกาเฟอีนในปริมาณครึ่งหนึ่งของที่บริโภค จะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลโดยมีปัจจัยต่าง ๆ เช่นอายุ ระดับการทำงานของตับ ภาวะตั้งครรภ์และการใช้ยาอื่นร่วมด้วย ในผู้ใหญ่ปกติจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 3–4 ชั่วโมง ในขณะที่หญิงที่ทานยาคุมกำเนิดและหญิงตั้งครรภ์อาจมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 5–10 ชั่วโมง[14] และ 9–11 ชั่วโมง[15] ตามลำดับ ในผู้ป่วยโรคตับระยะรุนแรง อาจมีการสะสมของกาเฟอีนในร่างกายได้นานถึง 96 ชั่วโมง[16] สำหรับในทารกและเด็กจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนที่นานกว่าผู้ใหญ่ พบว่าในทารกแรกเกิดจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 30 ชั่วโมง กาเฟอีนจะถูกเปลี่ยนแปลงสภาพที่ตับ โดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ ไซโตโครม พี 450 ออกซิเดส (Cytochrome P450 oxidase) ซึ่งเอนไซม์นี้จะเปลี่ยนกาเฟอีนให้เป็นอนุพันธ์สามชนิด[17] คือ
- พาราแซนทีน (Paraxanthine) มีผลในการสลายไขมัน เพิ่มปริมาณของกลีเซอรอลและกรดไขมันในกระแสเลือด
- ธีโอโบรมีน (Theobromine) มีผลในการขยายหลอดเลือด และเพิ่มปริมาณของปัสสาวะ
- ธีโอฟิลลีน (Theophylline) มีผลทำให้กล้ามเนื้อเรียบที่อยู่ล้อมรอบหลอดลมปอดคลายตัว จึงทำให้หลอดลมขยายตัวมากขึ้น
อนุพันธ์ทั้งสามชนิดนี้จะถูกแปรสภาพต่อไป และขับออกทางปัสสาวะในที่สุด
การออกฤทธิ์
[แก้]เนื่องจากกาเฟอีนเป็นสารในกลุ่มแซนทีนแอลคาลอยด์ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับอะดีโนซีน (Adenosine) ซึ่งเป็นสารสื่อประสาทชนิดหนึ่งในสมอง โมเลกุลของกาเฟอีนจึงสามารถจับกับตัวรับอะดีโนซีน (adenosine receptor) ในสมองและยับยั้งการทำงานของอะดีโนซีนได้[18] ผลโดยรวมคือทำให้มีการเพิ่มการทำงานของสารสื่อประสาทโดปามีน (dopamine) ซึ่งทำให้สมองเกิดการตื่นตัว นอกจากนี้พบว่าอาจจะมีการเพิ่มปริมาณของซีโรโทนิน (serotonin) ซึ่งมีผลต่ออารมณ์ของผู้บริโภค ทำให้รู้สึกพึงพอใจและมีความสุขมากขึ้น อย่างไรก็ตาม กาเฟอีนมิได้ลดความต้องการนอนหลับของสมอง เพียงแต่ลดความรู้สึกเหนื่อยล้าลงเท่านั้น
อย่างไรก็ดี สมองจะมีการตอบสนองต่อกาเฟอีนโดยการเพิ่มปริมาณของตัวรับอะดีโนซีน ทำให้ฤทธิ์ของกาเฟอีนในการบริโภคครั้งต่อไปลดลง เราเรียกภาวะนี้ว่าภาวะทนต่อกาเฟอีน (caffeine tolerance) และทำให้ผู้บริโภคต้องการกาเฟอีนมากขึ้นเพื่อให้เกิดผลต่อร่างกาย ผลอีกประการที่เกิดจากการที่สมองเพิ่มปริมาณของตัวรับอะดีโนซีน นั่นคือทำให้ร่างกายไวต่อปริมาณอะดีโนซีนที่ผลิตตามปกติมากขึ้น[19]เมื่อหยุดการบริโภคกาเฟอีนในทันที จะทำให้เกิดผลข้างเคียงคืออาการปวดศีรษะและรู้สึกคลื่นไส้อาเจียน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ร่างกายตอบสนองต่ออะดีโนซีนมากเกินไปนั่นเอง นอกจากนี้ ในผู้ที่หยุดบริโภคกาเฟอีนจะทำให้ปริมาณของโดปามีนและซีโรโทนินลดลงในทันที ส่งผลให้สูญเสียสมาธิและความตั้งใจ รวมทั้งอาจเกิดอาการซึมเศร้าอย่างอ่อน ๆ ได้ อาการดังกล่าวนี้จะเกิดขึ้นประมาณ 12–24 ชั่วโมงหลังจากการหยุดบริโภคกาเฟอีน แต่จะหายไปได้เองภายใน 2–3 วัน อาการของการอดกาเฟอีนดังกล่าวสามารถบรรเทาได้โดยการใช้ยาแอสไพริน หรือการได้รับกาเฟอีนในปริมาณน้อย[20]
ภาวะเสพติดกาเฟอีน และภาวะพิษกาเฟอีน
[แก้]การบริโภคกาเฟอีนปริมาณมากเป็นเวลานาน อาจนำไปสู่ภาวะเสพติดกาเฟอีน (caffeinism) ซึ่งจะปรากฏอาการต่าง ๆ ทั้งทางร่างกายและทางจิตใจ เช่น กระสับกระส่าย วิตกกังวล กล้ามเนื้อกระตุก นอนไม่หลับ ใจสั่น เป็นต้น[21] นอกจากนี้การบริโภคกาเฟอีนเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดแผลในกระเพาะอาหาร ลำไส้เล็กอักเสบ และโรคน้ำย่อยไหลย้อนกลับ (gastroesophageal reflux disease)[22]
ในผู้ที่บริโภคกาเฟอีนปริมาณมาก ๆ ในเวลาเดียว (มากกว่า 400 มิลลิกรัม) อาจทำให้ระบบประสาทส่วนกลางถูกกระตุ้นมากเกินไป ภาวะนี้เรียกว่าภาวะพิษกาเฟอีน (caffeine intoxication) ซึ่งจะทำให้เกิดอาการกระสับกระส่าย นอนไม่หลับ ความคิดและการพูดสับสน หน้าแดง ปัสสาวะมากผิดปกติ ปวดท้อง หัวใจเต้นแรง ในกรณีที่ได้รับในปริมาณสูงมาก (150–200 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักร่างกาย 1 กิโลกรัม) อาจทำให้ถึงแก่ชีวิตได้[23]การรักษาผู้ที่เกิดภาวะพิษกาเฟอีนโดยทั่วไปจะเป็นการรักษาตามอาการที่เกิด แต่หากผู้ป่วยมีปริมาณกาเฟอีนในเลือดสูงมาก อาจต้องได้รับการล้างท้องหรือฟอกเลือด
อ้างอิง
[แก้]- ↑ 1.0 1.1 Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). "Chapter 15: Reinforcement and Addictive Disorders". ใน Sydor A, Brown RY (บ.ก.). Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience (2nd ed.). New York: McGraw-Hill Medical. p. 375. ISBN 978-0-07-148127-4.
Long-term caffeine use can lead to mild physical dependence. A withdrawal syndrome characterized by drowsiness, irritability, and headache typically lasts no longer than a day. True compulsive use of caffeine has not been documented.
- ↑ 2.0 2.1 Karch SB (2009). Karch's pathology of drug abuse (4th ed.). Boca Raton: CRC Press. pp. 229–230. ISBN 978-0-8493-7881-2.
The suggestion has also been made that a caffeine dependence syndrome exists ... In one controlled study, dependence was diagnosed in 16 of 99 individuals who were evaluated. The median daily caffeine consumption of this group was only 357 mg per day (Strain et al., 1994).
Since this observation was first published, caffeine addiction has been added as an official diagnosis in ICDM 9. This decision is disputed by many and is not supported by any convincing body of experimental evidence. ... All of these observations strongly suggest that caffeine does not act on the dopaminergic structures related to addiction, nor does it improve performance by alleviating any symptoms of withdrawal - ↑ 3.0 3.1 American Psychiatric Association (2013). "Substance-Related and Addictive Disorders" (PDF). American Psychiatric Publishing. pp. 1–2. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 15 August 2015. สืบค้นเมื่อ 10 July 2015.
Substance use disorder in DSM-5 combines the DSM-IV categories of substance abuse and substance dependence into a single disorder measured on a continuum from mild to severe. ... Additionally, the diagnosis of dependence caused much confusion. Most people link dependence with "addiction" when in fact dependence can be a normal body response to a substance. ... DSM-5 will not include caffeine use disorder, although research shows that as little as two to three cups of coffee can trigger a withdrawal effect marked by tiredness or sleepiness. There is sufficient evidence to support this as a condition, however it is not yet clear to what extent it is a clinically significant disorder.
- ↑ 4.0 4.1 Introduction to Pharmacology (third ed.). Abingdon: CRC Press. 2007. pp. 222–223. ISBN 978-1-4200-4742-4. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 14 January 2023. สืบค้นเมื่อ 25 August 2017.
- ↑ Juliano LM, Griffiths RR (October 2004). "A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features". Psychopharmacology. 176 (1): 1–29. doi:10.1007/s00213-004-2000-x. PMID 15448977. S2CID 5572188.
Results: Of 49 symptom categories identified, the following 10 fulfilled validity criteria: headache, fatigue, decreased energy/ activeness, decreased alertness, drowsiness, decreased contentedness, depressed mood, difficulty concentrating, irritability, and foggy/not clearheaded. In addition, flu-like symptoms, nausea/vomiting, and muscle pain/stiffness were judged likely to represent valid symptom categories. In experimental studies, the incidence of headache was 50% and the incidence of clinically significant distress or functional impairment was 13%. Typically, onset of symptoms occurred 12–24 h after abstinence, with peak intensity at 20–51 h, and for a duration of 2–9 days.
- ↑ "Caffeine". ChemSpider. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 14 May 2019. สืบค้นเมื่อ 16 November 2021.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 "Caffeine". DrugBank. University of Alberta. 16 September 2013. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 4 May 2015. สืบค้นเมื่อ 8 August 2014.
- ↑ 8.0 8.1 8.2 Poleszak E, Szopa A, Wyska E, Kukuła-Koch W, Serefko A, Wośko S, Bogatko K, Wróbel A, Wlaź P (February 2016). "Caffeine augments the antidepressant-like activity of mianserin and agomelatine in forced swim and tail suspension tests in mice". Pharmacological Reports. 68 (1): 56–61. doi:10.1016/j.pharep.2015.06.138. PMID 26721352. S2CID 19471083.
- ↑ Institute of Medicine (US) Committee on Military Nutrition Research (2001). "2, Pharmacology of Caffeine". Pharmacology of Caffeine (ภาษาอังกฤษ). National Academies Press (US). เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 28 September 2021. สืบค้นเมื่อ 15 December 2022.
- ↑ "Caffeine". Pubchem Compound. NCBI. สืบค้นเมื่อ 16 October 2014.
Boiling Point
178 °C (sublimes)
Melting Point
238 DEG C (ANHYD) - ↑ "Caffeine". ChemSpider. Royal Society of Chemistry. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 14 May 2019. สืบค้นเมื่อ 16 October 2014.
Experimental Melting Point:
234–236 °C Alfa Aesar
237 °C Oxford University Chemical Safety Data
238 °C LKT Labs [C0221]
237 °C Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset 14937
238 °C Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset 17008, 17229, 22105, 27892, 27893, 27894, 27895
235.25 °C Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset 27892, 27893, 27894, 27895
236 °C Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset 27892, 27893, 27894, 27895
235 °C Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset 6603
234–236 °C Alfa Aesar A10431, 39214
Experimental Boiling Point:
178 °C (Sublimes) Alfa Aesar
178 °C (Sublimes) Alfa Aesar 39214 - ↑ ราชบัณฑิตยสถาน. พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. ๒๕๕๔. กรุงเทพฯ : ราชบัณฑิตยสถาน. 2556. พิมพ์ครั้งที่ 1. หน้า 113. ISBN 978-616-7073-56-9.
- ↑ Nehlig, A; Daval JL; Debry G (พฤษภาคม–สิงหาคม 1992). "Caffeine and the central nervous system: Mechanisms of action, biochemical, metabolic, and psychostimulant effects". Brain Res Brain Res Rev. 17 (2): 139–70. PMID 1356551.
- ↑ Meyer FP, Canzler E, Giers H, Walther H (1991). "Zeitlicher Verlauf der Hemmung der Koffein Elimination als Reaktion auf das orale Depot-Verhütungsmittel Deposiston. Hormonelle Verhütungsmittel und Koffeinausscheidung" [Time course of inhibition of caffeine elimination in response to the oral depot contraceptive agent Deposiston. Hormonal contraceptives and caffeine elimination]. Zentralblatt für Gynäkologie (ภาษาเยอรมัน). 113 (6): 297–302. eISSN 1438-9762. PMID 2058339.
- ↑ Ortweiler W, Simon HU, Splinter FK, Peiker G, Siegert C, Traeger A (1985). "Determination of caffeine and metamizole elimination in pregnancy and after delivery as an in vivo method for characterization of various cytochrome p-450 dependent biotransformation reactions". Biomedica Biochimica Acta. Akademie-Verlag. 44 (7–8): 1189–99. ISSN 0232-766X. PMID 4084271.
- ↑ Bolton, Sanford; Gary Null (1981). "Caffeine: Psychological Effects, Use and Abuse" (PDF). Orthomolecular Psychiatry. 10 (3): 202–211. ISSN 0834-4825. สืบค้นเมื่อ 2 กรกฎาคม 2010.
- ↑ "Caffeine". The Pharmacogenetics and Pharmacogenomics Knowledge Base. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 27 กันยายน 2006. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
- ↑ Fisone G, Borgkvist A, Usiello A (เมษายน 2004). "Caffeine as a psychomotor stimulant: mechanism of action". Cellular and Molecular Life Sciences. 61 (7–8): 857–72. doi:10.1007/s00018-003-3269-3. PMID 15095008.
- ↑ Green, RM; Stiles GL (มกราคม 1986). "Chronic caffeine ingestion sensitizes the A1 adenosine receptor-adenylate cyclase system in rat cerebral cortex". Journal of Clinical Investigation. 77 (1): 222–227. eISSN 1558-8238. PMID 3003150.
- ↑ Sawynok, Jana (มกราคม 1995). "Pharmacological rationale for the clinical use of caffeine". Drugs. 49 (1): 37–50. doi:10.2165/00003495-199549010-00004. PMID 7705215. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
- ↑ "Caffeine-related disorders". Encyclopedia of Mental Disorders. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
- ↑ "Gastroesophageal Reflux Disease (GERD)". Cedars-Sinai. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 27 สิงหาคม 2006. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์) - ↑ Mrvos RM, Reilly PE, Dean BS, Krenzelok EP (ธันวาคม 1989). "Massive caffeine ingestion resulting in death". Veterinary and Human Toxicology. 31 (6): 571–2. PMID 2617841.
แหล่งข้อมูลอื่น
[แก้]- จิตรา เศรษฐอุดม (กันยายน–ธันวาคม 2555). "การบริหารจัดการความเสี่ยงอาหารที่มีหรือผสมกาเฟอีน". วารสารอาหารและยา. ปีที่ 19 ฉบับที่ 3. หน้า 46–57. ISSN 0859-1180.
- "กาแฟให้อะไรกับคุณบ้าง". นิตยสารใกล้หมอ. มกราคม 2553. ISSN 0125-1511.