Cafein (kafein, caffeine, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine) là gì, cafein có tác dụng gì? Tính chất hóa học của Cafenin như thế nào? Cùng chúng tôi tìm hiểu nhé!
Caffeine là gì
Theo wiki Cafein (phiên âm tiếng Pháp caféine /kafein/) còn được gọi với những cái tên khác nhau như: caffeine, cà phê in, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine, là một xanthine ancaloit có thể tìm thấy được trong các loại hạt cà phê, trong chè, hạt côla, quả guarana và (một lượng nhỏ) trong hạt ca cao.
Caffeine thường là một chất kích thích tự nhiên thường được tìm thấy trong cây trà, cà phê hoặc ca cao. Chất này hoạt động bằng cách kích thích não và hệ thần kinh trung ương, giúp chúng ta tỉnh táo và ngăn ngừa mệt mỏi. Chất này được điều chế thành công từ rất lâu, năm 1820. Hiện nay, caffeine có trong hàng triệu đồ uống, thực phẩm trên thế giới.
[penci_related_posts dis_pview=”no” dis_pdate=”no” title=”Xem thêm bài viết” background=”” border=”” thumbright=”no” number=”4″ style=”list” align=”none” withids=”” displayby=”tag” orderby=”random”]
Công thức hóa học
C8H10 N4O2 (khan) P.t.l: 194,2
C8H10 N4O2. H2O (monohydrat) P.t.l: 212,2
Cafein là 1,3,7-trimethyl-3,7-dihydro-1H-purin-2,6-dion, phải chứa từ 98,5% đến 101,5% C8H10N4O2, tính theo chế phẩm đã làm khô.
| Tổng quát | |
|---|---|
| Tên | cafein |
| Các tên khác | cà phê in, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine và 1,3,7-trimethylxanthine |
| Công thức hoá học | C8H10N4O2 |
| Số CAS | 58-08-2 |
| Đặc điểm | dạng tinh thể, không màu, không mùi, vị đắng |
Tính chất hóa học
Khối lượng mol của cafein là 194,2 g. Ở nhiệt độ bình thường một lít nước chỉ hoà tan 20 g cafein, trong khi một lít nước sôi hoà tan tới 700 g. cafein cũng tan nhiều trong chloroform, tuy nhiên lại chỉ tan một phần trong êtanol.
Cafein rất giống với hai hợp chất khác là theophyllin, chất được sử dụng để điều trị bệnh suyễn, và theobromin, thành phần chính của ca cao.
| Tính chất | |
|---|---|
| Khối lượng mol | 194,19 g/mol |
| Trạng thái | rắn |
| Nhiệt độ nóng chảy | 238 °C |
| Nhiệt độ sôi | thăng hoa ở 178 °C |
| Hoà tan | tan nhiều trong nước và chloroform, một phần trong rượu |
Thành phần hóa học
Hàm lượng cafein trong thức uống:
| Loại thức uống | Caffeine mỗi phần | Caffeine mỗi 100 ml |
| Cà phê pha phin | 80-100 mg/ 125ml | 64-80 mg |
| Cà phê pha Espresso | 80 – 100 mg /espresso (30ml) | 267-333 mg/100 ml |
| Cà phê hòa tan | 65 mg/125ml (35-105 mg) | 52 mg (28-84 mg) |
| Cà phê Decaf | 3 mg/125ml (1-5 mg) | 2,4 mg (0,8 – 4 mg) |
| Trà | 20-45 mg/150ml | 13-36 mg |
| Chocolate nóng | 4 mg /150ml (2-7 mg) | 3 mg |
Tác dụng của Caffeine
Từ trước đến nay, nhiều người vẫn thường nghĩ rằng, tác dụng của caffeine gây ra nhiều tác hại đối với sức khỏe con người. Tuy nhiên, theo nhiều nghiên cứu, nếu bạn sử dụng ở mức độ phù hợp, caffein vẫn mang đến những lợi ích tuyệt vời cho sức khỏe của con người. Theo một khảo sát, 90% người Mỹ sử dụng caffeine dưới mọi hình thức mỗi ngày. Chính vì vậy, khi bạn hiểu rõ bản chất của caffeine là gì? Bạn sẽ biết cách tận dụng tối đa những tác dụng của caffeine mang lại cho sức khoẻ.
Ảnh hưởng của cafein đối với con người
Cafein khi dùng với liều lượng nhiều gây ra các ảnh hưởng sau:
- Căng thẳng thần kinh
- Hưng phấn
- Tăng huyết áp
- Giãn nở phế quản
- Lợi tiểu (từ 300 mg/ngày trở lên)
- Kích thích nhu động ruột
- Mất ngủ
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) không xếp cafein vào nhóm các chất gây nghiện. Đến nay vẫn không có dấu hiệu gì rõ ràng chứng minh cafein nguy hại đến sức khoẻ, ngay cả những trường hợp sử dụng thường xuyên cafein trong thời gian dài. Tuy nhiên việc dùng cafein nhiều có thể dẫn tới sự phụ thuộc về tâm lý, trong trường hợp này mùi vị cà phê, khẩu vị người uống và truyền thống cũng đóng một vai trò quan trọng.
Sự phụ thuộc vào cafein có thể dẫn tới các biểu hiện như nhức đầu, căng thẳng, run rẩy, hồi hộp, thiếu tập trung, cáu giận. Cơ thể cần khoảng 3 ngày để loại bỏ cafein, sau thời gian này những tác dụng phụ trên sẽ hoàn toàn mất đi. Nếu dùng cafein với liều lượng cao có thể làm tăng nhịp tim và lợi tiểu. Tuy vậy, nếu uống những loại đồ uống chậm giải phóng cafein như guarana hay chè đen thì có thể hạn chế được các ảnh hưởng tiêu cực của cafein cũng như tận dụng được các tác dụng của nó.
cafein có chứa trong sôcôla hay chè đen không hẳn là vô hại đối với trẻ em: ví dụ như lượng cafein có trong 3 lon cola và 3 thanh sôcôla cũng tương đương với lượng cafein trong 2 tách cà phê (khoảng 200 mg). Một đứa trẻ nặng 30 kg nếu dùng một liều lượng tương đương 7 mg/1 kg cơ thể có thể bị căng thẳng và mất ngủ.
cafein có trong danh sách doping của Uỷ ban Thế vận hội Quốc tế (IOC). Tuy nhiên, hàm lượng tiếp thu vào trong người đủ để bị cấm là rất cao, vì vậy các vận động viên có thể uống cà phê trong bữa sáng.
Liều gây độc LD-50 của cafein (là lượng cafein có thể làm chết 50% dân số) khoảng 10 g, tương đương với 100 tách cà phê. LD-50 của cafein cho một con chuột cống nặng 1 kg là 381 mg.
Được biết rằng, nước bưởi có khả năng kéo dài thời gian bán huỷ của cafein, bởi chất đắng trong quả bưởi sẽ kìm hãm quá trình trao đổi chất của cafein trong gan.
Cơ chế tác động
Cafein gây ra sự hưng phấn và kéo dài thời gian tỉnh táo bằng cách ngăn cản hoạt động bình thường của adenosine và phosphodiesterase.
- Adenosine được tạo ra trong quá trình hoạt động của cơ thể. Khi nồng độ đủ cao, nó sẽ gắn với receptor (thụ thể) làm cho hệ thần kinh phát ra tín hiệu nghỉ ngơi dẫn đến sự mệt mỏi và buồn ngủ. Do có cấu trúc phân tử gần giống nhau, cafein cạnh tranh với adenosine trong việc liên kết với receptor đặc hiệu. Điều này làm hệ thần kinh sẽ chỉ đạo cho cơ thể tiếp tục làm việc thay vì phát ra tín hiệu nghỉ ngơi.
- Cafein cũng ngăn chặn phosphodiesterase không cho phân giải chất truyền tin thứ cấp cAMP, do đó tín hiệu hưng phấn do andrenalin tạo ra được khuếch đại rồi duy trì dài hơn bình thường. Điều này làm các tế bào trong cơ tăng hiệu quả đáp ứng với adrenalin nghĩa là duy trì sự hưng phấn của não bộ, làm ta thấy tỉnh táo vào buổi sáng hoặc mất ngủ vào buổi tối.
Tài liệu tham khảo
- Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien – français. Les mots vietnamiens d’origine française”, Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 76.
- Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien – français. Les mots vietnamiens d’origine française”, Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 77.
Science Vietnam tổng hợp