Tein, matein ve guaranin olarak
da bilinen ve bir alkaloid olan kafein; doğal
olarak kahvede, çayda, yerba matede, guaranada ve az
miktarda kakao içinde bulunur. Kafein, purin sınıfı alkoloidler
grubunun en önemli üyesi olup, çayda ve kahvede yüksek oranda, kakao ve kolada
ise daha düşük oranlarda bulunur. Saf ve katı halde beyaz toz veya parlak
görünümlü iğneler şeklindedir. Suda yüksek oranda çözünür (50 g kafein / 100 g
su). Sudan kristallendirilerek eldesinde 1 molekül kristal suyu ile, çözücüden
kristallendirildiğinde ise susuz olarak elde edilir. Monohidrat formundaki
kafein 100oC’de anhidrat formuna kolaylıkla dönüştürülebilir.
Anhidrat kafein 235 oC’de erir. Kokusuz ve kötü bir tadı olan
kafein, atmosferik basınçta 176 oC’de bozunmaksızın süblime
olur [1]. İlk olarak; Alman kimyager Friedich Ferdinand
Runge tarafından 1819'da bulunmuştur. Aynı zamanda kafein ismini kimya
literatürüne geçirmiştir. İçeceklerde ve biyolojik sıvılardaki kafein miktarı; UV
spektrofotometre, sıvı-kromotografisi, ince tabaka kromotografisi, gaz
kromotografisi ve kütle spektrometresi teknikleri ile saptanabilmektedir.
Kafein, merkezi sinir
sistemine etki ederek, beyne giden ve beyinden gelen mesajları
hızlandırır ve uyarıcı etkisi yapar [2]. Kafein
zihni uyanık tutar. Uyku hormonu olarak bilinen melatonine etki eder ve
uykusuzluk meydana getirir. Ancak her insanda aynı etkiyi göstermez [3]. Ancak
yine de vücuttan atılımı 5-6 saat olduğu göz önüne alınarak; uyku problemi
olanların kafein içerikli yiyecek ve içecekleri tüketirken dikkatli olmalarında
yarar vardır. Kafein sporcularda yağ mobilizasyonunu arttırak, kas glikojen
depolarının korunmasını sağlayıp, dayanıklılığa katkı sağlar. Potansiyel
ergojenik etkisinden dolayı Dünya Anti-Doping Ajansı (WADA) tarafından doping
maddesi olarak kabul edilmiş ve yasaklanmıştır [4]. Ancak kafeinin vereceği
enerji miktarı çok düşüktür. Ancak başka uyarıcılarla birlikte kullanıldığında
onların etkinliğini arttırabilir. Belirgin rahatsızlığı bulunanların kafein
içerikli ürünlerden uzak durması tavsiye edilmektedir. Kafeinin yüksek
tansiyona sebep olduğuna dair bir veri yok fakat bir kaç saatliğine tansiyonu
yükseltebilir. Ayrıca çarpıntı, hızlı ve düzensiz kalp atışlarına da sebep
olabilir. Ancak 100’den fazla çalışma kafeinin kan basıncı, kardiyak aritmi ya
da koroner kalp hastalığı ile ilişkisini incelemiş ve büyük kısmı orta düzey
kahve tüketiminin kardiyovasküler kalp hastalığı riskini yükseltmediği sonucuna
varmıştır. Ancak yine de yüksek tansiyon, aritmi ve kalp rahatsızlığı olanların
kafein içerikli ürünlere temkinli yaklaşması gerekmektedir. Yüksek kan basıncı
olan bireyler kafein tüketimi ile ilgili doktora başvurmalıdırlar.
Aşırı kafein kullanımı (günlük
250 mg’dan fazla) kafeinizm diye isimlendirilen bir rahatsızlığa sebep olabilmektedir.
Kafeizim kafein bağımlılığı ile birlikte görülen sinirlilik, huzursuzluk, uykusuzluk, baş
ağrısı, kalp çarpıntısı gibi belirtilerin ortaya çıkmasına sebep olur [5].
Kafeinin bazı kanser türlerine
karşı koruyucu etkisi olduğu söylense (Kafein alımının meme kanseri riskini
etkilediği öne sürülmüştür. Kafeinin etkisinin hormonal değişikliklerle dolaylı
olarak ilgili olduğu düşünülmüştür) de
bu bilgiyi destekleyici çalışmalar mevcut değildir. Kahve tüketimi pankreas
kanseri için muhtemel bir risk faktörü olarak görülmektedir. Ancak son yapılan
araştırmalar sonucunda pankreas kanseri riskiyle kahve tüketimi arasında hiçbir
pozitif ilişki bulunamamıştır. L. Arap’a göre; kafein ile meme, pankreas, böbrek,
rahim, prostat, mide kanseri arasında herhangi bir ilişki yoktur. Ancak
özellikle erkeklerde mesane kanseri ile aşırı kafein tüketimi arasında bir
ilişki olduğu söylenmektedir [6].
Kafeinin, idrarla kalsiyum,
magnezyum, potasyum ve sodyum gibi minerallerin atımını attırmaktadır. Fazla
miktarda kafein alımının kalsiyum ve demir emilimini olumsuz yönde etkilemektedir.
Bu nedenle kafein osteoporoz oluşumunda primer bir risk faktörü olarak kabul
edilmiştir.
Tablo’da bazı kahve ve çay
çeşitlerinde bulunan kafein miktarları verilmiştir. Bu miktarlar kullanılan
ürünlere göre farklılık göstermesine rağmen kabul edilen standart miktarlar
ilgili kaynaklarda bu şekilde verilmiştir.
Kahve Çeşidi
|
Kafein miktarı
|
Saf Demleme Kahve(240 ml)
|
95-200 mg
|
Hazır Kahve (240 ml)
|
27-173 mg
|
Espresso (30 ml)
|
40-75 mg
|
Kafeinsiz demleme ( 240 ml)
|
2-12 mg
|
Kafeinsiz hazır kahve (240 ml)
|
2-12 mg
|
Kaynak: Journal of
Food Science, 2010; Pediatrics, 2011; USDA National Nutrient Database for
Standard Reference, Release 23, 2010; Journal of Analytical Toxicology, 2006.
|
|
Çay Çeşidi
|
Kafein Miktarı.
|
Siyah Çay (240 ml)
|
14-61 mg
|
Yeşil Çay (240 ml)
|
24-40 mg
|
Kafeinsiz Siyah Çay (240 ml)
|
0-12 mg
|
Kaynak: Journal of
Food Science, 2010; Pediatrics, 2011; Journal of Analytical Toxicology, 2008;
USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 23, 2010;
Journal of Analytical Toxicology, 2006.
|
|
Tablo: Bazı kahve ve çay çeşitlerindeki kafein miktarları.
Kahve veya diğer içeceklerle
vücuda alınan kafein yaklaşık 45 dakika sonra ince bağırsaklardan emilir, daha sonra
vücudun tüm dokularına dağılır. Alımından yakalışık 1 saat sonra kandaki
konsantrasyonu en yüksek seviyeye ulaşır. Kafein karacigerde metabolize edilir
[7]. Karaciğerde çeşitli enzimler vasıtasıyla Paraxanthine (%84), teobromin
(%12) ve teofilin(% 4) metabolitlerine dönüştürülür. Paraxanthine (1,7-dimethylxanthine); merkezi
sinir sistemini (MSS) uyarır. Kafeinin lipolitik (yağ yakıcı) etkisi bu
metabolitten kaynaklanır; kandaki serbert yağ asitlerinin konsantrasyonunu
arttırır [8]. Teobromin (3,7-dimetil-1 H -purin-2 ,6-dio) kan
damarlarını genişletir ve idrar miktarını arttırır. Damarları genişletici
etkisinden dolayı yüksek tansiyon tedavisinde kullanılmıştır [9] . Teofilin (1,3-dimetil-7H-purin-2
,6-dion ) ise düz kasları ve bronşları rahatlatır. Bu nedenle astım tedavinde
bu metabolitten faydalanılmaktadır. Teofilin kalp hızının, kan basıncının ve
böbrek kan akımın arttırır. Ayrıca merkezi sinir sistemi üzerine uyarıcı etkisi
vardır [10]. Kafein metabolitleri yarılanma süresi sonrasında idrar yolu ile
vücuttan atılmaktadır.
Endüstriyel olarak pazarlama
faaliyetleri sonucu kafeinsiz kahve veya çay üretimi gerçekleştirilmektedir.
Kafeinsiz kahve eldesinde süperkritik karbondioksit ile ektraksiyon yöntemi
dikkat çekicidir. Süperkritik CO2; kafein için polar olmayan ve
organik çözülerden daha güvenli çözücüdür. Kahve çekirdeklerine; yaklaşık 31,1 °C
sıcaklıkta ve 73 atm basıçta CO2 uygulanır. Bu şartlarda CO2
süperkritik özelliğer sahip olur, gaza benzer ve kahve çekirdeklerinin içine
nüfus eder. Bu karışımın üzerine yüksek basıçta su püskürtülmesiyle birlikte
kafein ayrılır. Ayrılan kafein distilayon, rekristalizasyon yada ters osmoz
kullanılarak saflaştırılır. Bu teknik yada su ile ekstrasyon veya tehlikesiz
organik çözücülerle ekstrasyon ile elde edilen kafein ticari olarak başka
içeceklerin hazırlanmasında kullanılabilmektedir. Ancak dışarıdan kafein ilave
edilen içeceklerde bu şekilde hazırlanan doğal kafein yerine sentetik yollarla
elde edilen kafein kullanılmaktadır. Ayırıca çay yan ürünlerinden de
ekstrasksiyon ile kafein eldesi mümkündür.
Sonuç olarak, yayınlanmış
binlerce bilimsel çalışma normal düzey kahve tüketiminin sağlık üzerine olumsuz
etkisi olmadığını göstermektedir. Kahvenin içerdiği antioksidanlar ve kafein
nedeniyle sağlık üzerine olumlu etkisi olabileceğini söyleyen yayınlar da
mevcuttur. Ancak kafeini yanlıza kahveden değil, çay, kakoa gibi
diğer besin maddeleri ile hazır içeceklerden de alabileceğimizi
unutmamalıyız.
Kaynaklar
[2]
Nehling, A., Daval, J.L., Debry, G., Caffeine and the central nervous system:
mechanisms of action, biochemical, metabolic and psychostimulant effects, Brain
Res Brain Res Rev., 17(2):139-70, 1992.
[3]
Snel J, Lorist MM., Effects of caffeine on sleep and cognition, Prog.
Brain Res., Progress in Brain Research 190: 105–17, 2011.
[4]
Bishop, D., Dietary supplements and team-sport performance, Sports
Med 40 (12): 995–1017, 2010.
[5]
Smith BD, Gupta U, Gupta BS. Caffeine and activation theory: effects on
health and behavior CRC Press, 331–34.
[6]
Arab L., Epidemiologic evidence on coffee and cancer, Nutrition and
cancer 62 (3): 271–83, 2010.
[7]
Liguori A, Hughes JR, Grass JA., Absorption and subjective effects of caffeine
from coffee, cola and capsules, Pharmacol. Biochem.,
Behav. 58 (3): 721–6, 1997.
[8]
Lelo, A., Birkett, D. J., Robson, R. A., and Miners, J. O.,
Comparative pharmacokinetics of caffeine and its primary demethylated
metabolites paraxanthine, theobromine and theophylline in man, Br J Clin
Pharmacol, 22(2): 177–182, 1986.
[9]
Theobromine Chemistry, Theobromine Is Chocolate's Caffeine Relative, About.com,
http://chemistry.about.com/od/factsstructures/a/theobromine-chemistry.htm
[10]
Theophylline, From Wikipedia the free encyclopedia,
Bu yazımız LabMedya Gazetesi 14.Sayısında da yayınlanmıştır. LabMedya'da okumak için TIKLAYINIZ.
