Формула Кофеина структурная химическая

Из чего состоит кофеин

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C8H10N4O2

Химический состав Кофеина

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
C Углерод 12,011 8 49,5%
H Водород 1,008 10 5,2%
N Азот 14,007 4 28,9%
O Кислород 15,999 2 16,5%

Молекулярная масса: 194,194

Кофеин (также матеин, гуаранин)— алкалоид пуринового ряда, бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором, содержится в кофе, чае и многих прохладительных напитках. Кофеин содержится в растениях, таких как кофейное дерево, чай, какао, мате, гуарана, кола, и некоторых других. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна, а также для поощрения опылителей. У животных и человека он стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, ускоряет пульс, вызывает расширение кровеносных сосудов (преимущественно сосудов скелетных мышц, головного мозга, сердца, почек), усиливает мочеотделение, снижает агрегацию тромбоцитов (однако в некоторых случаях отмечаются противоположные эффекты). Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. цАМФ — вторичный медиатор, через который осуществляются эффекты различных физиологически активных веществ, прежде всего, адреналина. Таким образом, накопление цАМФ приводит к адреналино-подобным эффектам. В медицине кофеин применяется в составе средств от головной боли, при мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости. Кофеин входит в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов.

История открытия

Открыт и назван «кофеином» в 1819 году немецким химиком Фердинандом Рунге. В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина. Структура кофеина была выяснена к концу XIX века Германом Эмилем Фишером, который был также первым человеком, кто искусственно синтезировал кофеин. Он стал лауреатом Нобелевской премией по химии 1902 года, которую получил частично из-за этой работы.

Химическое строение и свойства

Химическое название кофеина — 1,3,7-триметил-ксантин. В щелочной среде (при pH>9), превращается в кофеидин C7H12N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств. Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.

Физические свойства

Белые игольчатые кристаллы горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 °C

Фармакология

В малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. При длительном применении может вызывать слабую зависимость — теизм (заболевание). В больших дозах вызывает истощение, а в дозах 150—200 мг на килограмм массы тела (80—100 чашек кофе за ограниченный промежуток времени) — смерть. Под воздействием кофеина ускоряется сердечная деятельность, поднимается кровяное давление, примерно на 40 минут слегка улучшается настроение за счёт высвобождения дофамина, но через 3—6 часов действие кофеина проходит: появляется усталость, вялость, снижение трудоспособности. Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Влияние кофеина (как и других психостимулирующих средств) на высшую нервную деятельность в значительной степени зависит от типа нервной системы. Поэтому дозирование кофеина должно производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах. Кофеин понижает агрегацию тромбоцитов. Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка. По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка . В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным агонистом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.

Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе. В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей. Кофеин также используется как мочегонное средство. Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше). Кофеин входит в состав «энергетических жевательных резинок» (в большинстве их его содержится 50—75 мг, но некоторые энергетические жевательные резинки STAY ALERT®, в частности изготовляемые для армии США, содержат кофеина до 100 мг). Содержание кофеина в кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина. Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, продолжительности ферментации и других факторов. В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы. В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л. Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе. Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка. В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5 % или менее.

Читайте также:  Как использовать сушеный боярышник

Фармакотерапевтические свойства

В основе психостимулирующего действия кофеина лежит его способность подавлять активность центральных аденозиновых рецепторов (А1 и А2) в коре головного мозга и подкорковых образованиях ЦНС. В настоящее время показано, что аденозин (промежуточный продукт метаболизма АТФ) выполняет в ЦНС роль нейромедиатора, агонистически влияя на аденозиновые рецепторы, расположенные на цитоплазматических мембранах нейронов. Возбуждение аденозином аденозиновых рецепторов I вида (A1) вызывает в клетках головного мозга уменьшение образования цАМФ, что в конечном итоге приводит к угнетению их функциональной активности. Блокада А1-аденозиновых рецепторов способствует прекращению тормозного действия аденозина, что клинически проявляется повышением умственной и физической работоспособности. Однако кофеин не обладает избирательной способностью блокировать только А1-аденозиновые рецепторы головного мозга, а также блокирует и А2-аденозиновые рецепторы. Доказано, что активация А2-аденозиновых рецепторов (скорее всего, пресинаптических гетерорецепторов) в ЦНС сопровождается подавлением функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов. Блокада кофеином А2-аденозиновых рецепторов способствует восстановлению функциональной активности D2 дофаминовых рецепторов, что также вносит вклад в психостимулирующий эффект препарата.

  • снижение умственной и физической работоспособности;
  • сонливость;
  • угнетение ЦНС, сосудистой и дыхательной систем (легкие отравления опиоидными анальгетиками и снотворными средствами);
  • энурез у детей;
  • головная боль сосудистого происхождения.

Побочные эффекты

Со стороны ЦНС: возбуждение, тревога, тремор (дрожание пальцев рук и ног), беспокойство, головная боль, головокружение, судороги, усиление рефлексов, повышение мышечного тонуса, тахипноэ, бессонница; при внезапной отмене — усиление процессов торможения ЦНС (утомление и сонливость). Со стороны ЖКТ: тошнота, рвота, обострение язвенной болезни. Со стороны сердечно-сосудистой системы: усиленное серцебиение, тахикардия, аритмия, повышение артериального давления.

Передозировка

Симптомы — боль в животе, ажитация, тревога, психическое и двигательное возбуждение, спутанность сознания, делирий (диссоциатив), обезвоживание, тахикардия, аритмия, гипертермия, учащенное мочеиспускание, головная боль, повышенная тактильная или болевая чувствительность, тремор или мышечные подергивания; тошнота и рвота, иногда с кровью; звон в ушах, эпилептические припадки (при острой передозировке — тонико-клонические судороги). Кофеин в дозах более 300 мг в сутки (в том числе на фоне злоупотребления кофе — более 4 чашек натурального кофе по 150 мл) может вызвать состояние тревоги, головную боль, тремор, спутанность сознания, экстрасистолию.

Противопоказания

Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме. Приём кофеина ускоряет рост кист у больных поликистозом.

Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зёрен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина. Традиционный синтез из мочевой кислоты состоит из 2-х стадий: Действие формамида на мочевую кислоту, в результате чего образуется ксантин. На 2-й стадии ксантин подвергается метилированию диметилсульфатом, в зависимости от условий возможно получение кофеина и теобромина. Кофеин получается в слабощелочной среде при pH = 8,0-9,0. Если же метилирование происходит в присутствии KOH и метанола при 60-70° С, то образуется теобромин. Выход кофеина достигает в среднем 65-70 %. Наибольшее распространение из полусинтетических методов получил метод, разработанный О. Ю. Магидсоном и Е. С. Головчинской, в котором исходным продуктом служит мочевая кислота. Метод сводится к нагреванию мочевой кислоты с уксусным ангидридом в присутствии катализатора (диметиланилин, пиридин) с образованием 8-метилксантина. Реакция протекает через промежуточное раскрытие имидазольного цикла в пуриновой системе, декарбоксилирование и отщепление уксусной кислоты. Полученный 8-метилксантин метилируют, при этом в зависимости от условий проведения реакции могут быть получены 1,3,7,8-тетраметилксантин или 3,7,8-триметилксантин. При метилировании 8-метилксантина избытком диметилсульфата в слабощелочной среде, получается 1,3,7,8-тетраметилксантин, а при метилировании метиловым эфиром бензол(толуол)-сульфокислоты (220—230° С в присутствии CaO) получается 3,7,8-триметилксантин (8-метилтеобромин) Порядок замещения в пуриновом ядре зависит от «кислотности» соответствующих атомов водорода. Атомы водорода в положениях 3,7 обладают близкой кислотностью, атом же водорода в 1-м положении обладает более низкой кислотностью. В соответствии с этим при метилировании ксантина порядок замещения — 3,7 и 1. Для получения из 8-метилкофеина и 8-метилтеобромина, соответственно, кофеина и теобромина необходимо удалить метильную группу из положения-8. С этой целью полученные три и -тетраметилпроизводные ксантина подвергают хлорированию. Направление процесса хлорирования зависит главным образом от температурного режима проведения реакции. При температуре ниже 8-10° С хлор замещает водород метильной группой при C8, а при температуре

80° С хлорируется не только CH3-группа в положении 8, но одновременно замещается на хлор один атом водорода в метильной группе у С7. При последующем гидролизе соответствующих хлорпроизводных, получается кофеин и теобромин. Существует также синтез из циануксусной кислоты и диалкилмочевины, разработанный Морицом Траубе. Этот способ является наиболее экономичным.

Из чего состоит кофеин

Химическое название кофеина — 1,3,7-триметилксантин. В щелочной среде (при рН>9), даёт кофеидин C7H12N4O. По строению и фармакологическим свойствам кофеин близок к теобромину и теофиллину; все три алкалоида относятся к группе метилксантинов. Кофеин лучше действует на ЦНС, а теофиллин и теобромин — в качестве стимуляторов сердечной деятельности и лёгких мочегонных средств.

Кофеин, как и другие пуриновые алкалоиды, даёт положительную мурексидную реакцию, при нагревании с реактивом Несслера кофеин образует красно-бурый осадок, в отличие от теобромина, дающего в таких условиях светло-коричневое окрашивание.

Физические свойства

Белые игольчатые кристаллы или белый кристаллический порошок горьковатого вкуса, без запаха. Хорошо растворим в хлороформе, плохо растворим в холодной воде (1:60), легко — в горячей (1:2), трудно растворим в этаноле (1:50). Растворы имеют нейтральную реакцию; стерилизуют при +100 °C в течение 30 мин. Т пл. 234 C°

Получение

Кофеин экстрагируют из отходов чая, кофейных зерен. В промышленности кофеин синтезируют из мочевой кислоты и ксантина.

История открытия

В 1827 году Удри выделил из чайных листьев новый алкалоид и назвал его теином. Кофеин в чистом виде впервые получен в 1828 году (Пеллетье и Каванту). В 1832 году его состав был установлен Велером и Пфаффом с Либихом. В 1838 году Иобст и Г. Я. Мульдер доказали тождественность теина и кофеина.

Фармакологические свойства

Физиологические особенности действия кофеина на ЦНС были изучены И. П. Павловым и его сотрудниками, показавшими, что кофеин усиливает и регулирует процессы возбуждения в коре головного мозга; в соответствующих дозах он усиливает положительные условные рефлексы и повышает двигательную активность. Стимулирующее действие приводит к повышению умственной и физической работоспособности, уменьшению усталости и сонливости. Большие дозы могут, однако, привести к истощению нервных клеток. Действие кофеина (как и других психостимулирующих средств) в значительной степени зависит от типа высшей нервной деятельности; дозирование кофеина должно поэтому производиться с учётом индивидуальных особенностей нервной деятельности. Кофеин ослабляет действие снотворных и наркотических средств, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, возбуждает дыхательный и сосудодвигательный центры. Сердечная деятельность под влиянием кофеина усиливается, сокращения миокарда становятся более интенсивными и учащаются. При коллаптоидных и шоковых состояниях артериальное давление под влиянием кофеина повышается, при нормальном артериальном давлении существенных изменений не наблюдается, так как одновременно с возбуждением сосудодвигательного центра и сердца под влиянием кофеина расширяются кровеносные сосуды скелетных мышц и других областей тела (сосуды головного мозга, сердца, почек), однако сосуды органов брюшной полости (кроме почек) сужаются. Диурез под влиянием кофеина несколько усиливается, главным образом в связи с уменьшением реабсорбции электролитов в почечных канальцах.

Читайте также:  Инструкция по применению никотиновой кислоты

Под влиянием кофеина происходит стимуляция секреторной деятельности желудка.

По современным данным, в механизме действия кофеина существенную роль играет его угнетающее влияние на фермент фосфодиэстеразу, что ведёт к внутриклеточному накоплению циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклический АМФ рассматривается как медиаторное вещество (вторичный медиатор), при помощи которого осуществляются физиологические эффекты различных биогенных лекарственных веществ. Под влиянием циклического АМФ усиливаются процессы гликогенолиза, стимулируются метаболические процессы в разных органах и тканях, в том числе в мышечной ткани и в ЦНС. Полагают, что стимуляция кофеином желудочной секреции тоже связана с увеличением содержания циклического АМФ в слизистой оболочке желудка (см. также Теофиллин, Циметидин).

В нейрохимическом механизме стимулирующего действия кофеина важную роль играет его способность связываться со специфическими «пуриновыми», или аденозиновыми рецепторами мозга, эндогенным лигандом для которых является пуриновый нуклеозид — аденозин. Структурное сходство молекулы кофеина и аденозина способствует этому. Поскольку аденозин рассматривается как фактор, уменьшающий процессы возбуждения в мозге, замещение его кофеином приводит к стимулирующему эффекту. При длительном применении кофеина возможно образование в клетках мозга новых аденозиновых рецепторов, и действие кофеина постепенно уменьшается. Вместе с тем при внезапном прекращении введения кофеина, аденозин занимает все доступные рецепторы, что может привести к усилению торможения с явлениями утомления, сонливости, депрессии и др.

Применение

Из-за возбуждающего свойства кофеина и физического привыкания к нему многие люди употребляют кофеиносодержащие продукты (напитки) для взбадривания. Кофе чаще всего пьют утром для быстрого восстановления после сна. Чаи (чёрный, зелёный) пьют в любое время дня, обычно после еды. Поскольку чай часто пьют из-за вкуса или для утоления жажды, производятся чаи без кофеина, не имеющие (порой нежелательных) свойств возбуждения ЦНС и повышения кровяного давления. Выпускается и декофеинизированный кофе.

В медицине кофеин (и кофеин-бензоат натрия) применяют при инфекционных и других заболеваниях, сопровождающихся угнетением функций ЦНС и сердечно-сосудистой системы, при отравлениях наркотиками и другими ядами, угнетающими ЦНС, при спазмах сосудов головного мозга (при мигрени и др.), для повышения психической и физической работоспособности, для устранения сонливости. Применяют также кофеин при энурезе у детей.

Кофеин также используется как мочегонное средство.

Кофеин является действующим компонентом большинства «энергетических напитков» (в большинстве таких напитков его содержится 250—350 мг/л, но некоторые энергетические напитки, в частности изготовляемые для спортсменов, могут содержать кофеина в десятки раз больше). [3] .

Содержание кофеина в сваренном кофе — 380—650 мг/л, в растворимом кофе — 310—480 мг/л, в кофе «Эспрессо» — 1700—2250 мг/л. В напитке «Кола» около 100 мг/л кофеина [4] . Содержание кофеина в чае варьируется в достаточно широком диапазоне — до 5—6 раз в сухом листе — в зависимости от разновидности и возраста чайного куста, времени сбора, способа приготовления и других факторов [5] . В заваренном чае содержание кофеина в существенной мере зависит от способа заваривания (продолжительность, температура воды) и также может отличаться в разы [5] [6] . В большинстве случаев содержание кофеина в заваренном чае находится в пределах 180—420 мг/л [7] [8] . Кофеин в чае действует мягче, но дольше, чем кофеин в кофе [8] . Продукты «без кофеина» всё равно его содержат, но в уменьшенном количестве. Так, например, чёрный декофеинизированный чай обычно содержит от 8 до 42 мг кофеина на 1 л напитка [7] . В США декофеинизирование означает, что продукт состоит из кофеина на 2,5% или менее [9] .

Противопоказания

Кофеин, как и другие стимуляторы ЦНС, противопоказан при повышенной возбудимости, бессоннице, выраженной гипертензии и атеросклерозе, при органических заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в старческом возрасте, при глаукоме.

Самые распространенные источники кофеина и их основные различия

В этой статье мы расскажем вам о наиболее распространенных источниках кофеина, используемых в пищевых добавках.

Синтетические формы кофеина

Существует множество действенных форм «синтетического» кофеина, причем в стремлении повысить конкурентоспособность конечного продукта производители позиционируют входящий в состав кофеин под разнообразными замысловатыми химическими названиями. Ниже приведены наиболее часто используемые формы и названия ингредиентов, которые вы наверняка не раз замечали на этикетках пищевых добавок.

Кофеин ангидрид

Другие названия: кофеин, гуаранин, 1,3,7-триметилксантин

Дозировка кофеина (в миллиграммах): не менее 98,5% (т.е. на 100 мг кофеина ангидрида в составе спортивных добавок приходится по меньшей мере 98,5 мг чистого кофеина)

Что важно знать: Кофеин ангидрид, который зачастую называют «чистым кофеином», это самый широко используемый вид кофеина в пищевых добавках, энергетических напитках и лекарственных препаратах.

Низкая стоимость, высокая концентрация кофеина на миллиграмм вещества, высокая стабильность и хорошая растворимость делают кофеин ангидрид невероятно привлекательным для производителей спортивного питания, стремящихся предоставить потребителям эффективную добавку по разумной цене. Несмотря на то, что существуют также естественно полученные формы кофеина ангидрида, согласно данным проведенных исследований, между натуральным и синтетическим кофеином ангидридом нет каких-либо значимых физиологических различий. Поэтому большинство компаний используют в качестве ингредиента для добавок гораздо более дешевую и широко доступную синтетическую форму.

Большинство из того, что известно о кофеине – и, в частности, те данные, которыми оперируют компании-производители в защиту использования кофеина в качестве важного ингредиента в спортивном питании, зачастую независимо от его источника – основывается на исследованиях, в которых использовался кофеин ангидрид. Например, мы можем с уверенностью сказать, что кофеин в форме ангидрида быстро всасывается в кровеносную систему и достигает пиковой концентрации в крови в течение 30-60 минут после приема пищи. В ходе исследования, опубликованного в «Британском Журнале Фармакологии», было доказано, что в качестве ингредиента в спортивном питании кофеин ангидрид «непосредственно усиливает силу скелетных мышц, производительность и мощность». Другими словами, он может теоретически помочь почти во всех аспектах занятий в тренажерном зале и в целом полезен для любой физической активности. Компании, которые строго придерживаются определенных правил для обоснования потенциальных маркетинговых претензий, зачастую используют кофеин ангидрид в дозировках, безопасное потребление которых подтверждается данными экспериментальных исследований на людях.

Например, было доказано, что потребление около 2,73 мг кофеина (ангидрида) на 0,5 кг массы тела (или примерно 491 мг кофеина на 90 кг взрослого человека) за час до занятий на велотренажере содействует улучшению выносливости при тренировке до отказа примерно на 23%, а также увеличивает использование жира в качестве топлива примерно на 3%.

В более раннем исследовании, в котором использовалась аналогичная доза кофеина, сжигание жира увеличилось в состоянии покоя, но не во время тренировки. Выработка стимулирующих гормонов адреналина (эпинефрин) и норадреналина (норадреналин) при этом значительно увеличилась как в состоянии покоя, так и в ходе физической активности.

Читайте также:  Бронхипрет Біонорика при сухому кашлі та бронхіті

Чем же еще так эффективен кофеин ангидрид по сравнению с обычной чашкой кофе? Исследования показали, что чистый кофеин более эффективно повышает производительность, чем аналогичное количество кофеина из кофе. В частности, в ходе одного из исследований было доказано, что 2,1 мг кофеина ангидрида на 0,5 кг массы тела (или 378 мг кофеина на 90-кг взрослого человека), поступившие из добавки с кофеином ангидридом, оказали более эффективное воздействие на увеличение производительности при занятиях на беговой дорожке и повышение выработки адреналина, чем аналогичное количество кофеина из сваренного кофе.

Таким образом, очевидно, что некоторые натуральные элементы, содержащиеся в кофе, притупляют стимулирующий и повышающий производительность эффект кофеина. Тем не менее, натуральный кофе, в свою очередь, обеспечивает ряд доказанных преимуществ для здоровья, которые не наблюдаются при замене его на чистый кофеин.

Кофеин цитрат

Дозировка кофеина (в миллиграммах): 45-55 % (т.е. на 100 мг кофеина цитрата в составе спортивных добавок приходится 45-55 мг чистого кофеина)

Что важно знать: По сравнению с чистым кофеином кофеин цитрат отличается лучшей растворимостью, но он менее стабилен и редко используется в пищевых добавках из-за высокого соотношения цены-качества. Это значит, что для получения сопоставимой дозы кофеина необходимо большее количество кофеина цитрата. Кроме этого, некоторые данные свидетельствуют, что, как и ангидрид, кофеин цитрат зачастую не оказывает воздействие на увеличение мышечных сокращений в ходе силовых тренировок.

Тем не менее, было доказано, что кофеин цитрат обладает более мощными антибактериальными свойствами, чем чистый кофеин. Он также имеет более низкий уровень pH. Это помогает контролировать развитие микроорганизмов и увеличивает срок годности конечного продукта.

Дикофеин малат

Другие названия: Infinergy®

Дозировка кофеина (в миллиграммах): 65-70%

Что важно знать: Дикофеин малат позиционируется как полностью прореагировавшая смесь кофеина и яблочной кислоты. Это означает, что в сочетании с водой или при попадании в желудок структура смеси моментально разрушается. Компании-производители спортивного питания утверждают, что дикофеин малат способен обеспечить значительное повышение в крови чистого кофеина, но без расстройства желудка, которое испытывают некоторые люди.

Однако подобные заявления носят исключительно теоретический характер. В настоящее время нет каких-либо фармакокинетических, физиологических или токсикологических исследований, в которых бы оценивалась эффективность и безопасность этого ингредиента в сравнении с другими видами кофеина.

Растительные источники кофеина

Ниже приведены наиболее часто используемые растительные источники кофеина с указанием естественной концентрации кофеина, содержащейся в растениях (в пересчете на сухое вещество). Растительные источники приведены в порядке убывания природной дозы кофеина.

Чайный экстракт

Другие названия: камелия синенсис, зеленый чай, экстракт зеленого чая, черный чай, индийский чай, ча, чай улун

Используемая часть растения: листья или побеги

Природная доза кофеина: 4,8-9,3%

Что важно знать: С тех пор, как промышленное использование эфедрина было запрещено, использование экстракта чая возросло в геометрической прогрессии. К сожалению, если компания-производитель не указывает на этикетке содержание кофеина в чайном ингредиенте в составе конечного продукта, оценить эту величину зачастую оказывается довольно затруднительно.

Однако высокое содержание кофеина в чайном экстракте не обязательно означает, что эта добавка более действенна. Кофеин является лишь частью того, что делает чайный экстракт таким эффективным.

Хорошей новостью является то, что количество и спектр исследований по сравнительной эффективности чая и чистого кофеина, а также различных видов чая, значительно превышает количество исследований по вопросу большинства других природных источников кофеина, приведенных в этой статье. Например, по сравнению с черным чаем зеленый чай оказывает большее влияние на энергетический обмен веществ.

Концентрации активного ингредиента также значительно отличаются в зависимости от типа чая и используемого способа экстракции. Самая высокая концентрация кофеина отмечается в черном чае, затем в улуне, затем в зеленом чае, а вот самое большое содержание галлата эпигаллокатехина и суммарного количества катехинов наблюдается в зеленом чае, затем в улуне, затем в черном чае. Помимо того, что катехины являются мощными антиоксидантами, они также оказывают положительное влияние на жировой обмен, расширение кровеносных сосудов и уровень холестерина.

Гуарана

Другие названия: паулина купана

Используемая часть растения: семена или плоды

Природная доза кофеина: 7,6 %

Что важно знать: Гуарана, как правило, довольно хорошо растворима в воде и часто используется в качестве компонента ароматизатора, поскольку она придает фруктовый аромат и мандариновый вкус. В сочетании с высоким содержанием кофеина, это делает ее популярным ингредиентом в энергетических напитках.

Хотя в методологии и механизме проведения нескольких исследований, сравнивающих гуарану с чистым кофеином, явно присутствуют некоторые недостатки и ошибки, использование гуараны, кажется, действительно обеспечивает когнитивные преимущества, придает энергию и повышает настроение, причем эффект не зависит от содержания в ней кофеина.

Также было доказано, что, как и в случае чистого кофеина и других кофеиносодержащих растений, описанные эффекты гуараны улучшаются при потреблении в отсутствие углеводов и при низком гликемическом состоянии. Эффективная дозировка находится в диапазоне 75-300 мг при потреблении экстракта семян гуараны с 12-% содержанием кофеина. Однако вместе с этим определенный процент кофеина оказывает значимое воздействие в зависимости от того, из какой части растения – из листьев или семян – получают гуарану в процессе экстракции.

Экстракт кофе

Другие названия: арабика, экстракт зеленого кофе, Purecaf (жидкий кофеин)

Используемая часть растения: зерна или целые плоды

Природная доза кофеина: 3,2 %

Что важно знать: В зависимости от основной цели конечного продукта – стимулирующее воздействие, жиросжигатель или антиоксидантные и противовоспалительные свойства – содержания кофеина в экстракте кофе может варьироваться от 2% до огромной 98%-ой концентрации.

С другой стороны, добавки на основе экстракта зеленого кофе в зернах зачастую отличаются высоким содержанием хлорогеновых кислот (которые обладают рядом полезных свойств для здоровья), но более низким содержанием кофеина.

Другие названия: орех кола, кола

Используемая часть растения: семена

Природная доза кофеина: 2,5 %

Что важно знать: Если орех кола указывается в качестве ингредиента в энергетической смеси или составе добавки, то весьма вероятно, что в таком экстракте содержится 10-20% кофеина. Помимо кофеина, экстракт колы обычно придает ореховый вкус, запах, и коричневатый цвет любым ингредиентам, с которыми смешивается. Не случайно газированные напитки обобщенно называют «кола»: орех кола был одним из основных ингредиентов в оригинальной рецептуре Coca-Cola и Pepsi-Cola.

До настоящего времени не были проведены исследования на людях, в ходе которых бы сравнивалась эффективность ореха кола и чистого кофеина, но имеющиеся экспериментальные исследования среди грызунов и собак указывают на воздействие, аналогичное чистому кофеину. Например, было доказано, что кола и чистый кофеин одинаково эффективно способствуют снижению массы тела и увеличению поступления глюкозы в скелетные мышцы.

Однако у экстракта ореха колы все же был обнаружен потенциальный недостаток: в ходе эксперимента, после шести недель суточного потребления эквивалентной для человека дозы колы величиной в 0,15 мг, 0,44 мг и 0,74 миллиграмма на 0,5 кг массы тела (или около 26, 80 или 133 мг на 90-кг взрослого человека соответственно) у самцов крыс значительно уменьшилось количество сперматозоидов, снизилась выработка тестостерона и лютеинизирующего гормона.

Ссылка на основную публикацию
Флуконазол — через сколько дней после приема проходит молочница
Через сколько проходит молочница после приема Флуконазола? Через сколько проходят симптомы молочницы после приема Флуконазола? Ответов: 5 Облегчение Вы должны...
Филогенез иммунной системы 3
Онтогенез иммунной системы Уровень иммунной реактивности развивающихся зародышей значительно уступает половозрелым особям. Раннее эмбриональное развитие T-клеточной системы иммунитета является общей...
Фильмы для хорошего настроения
Почему хочется плакать без причины? “Я постоянно плачу – есть причина или нет!”. Что делать со слезами по пустякам, если...
ФЛУКОНАЗОЛ (Дифлюкан) The AIDS InfoNet
Как правильно принимать Дифлюкан при молочнице Молочница возникает в самый неподходящий момент и доставляет много неприятных ощущений. По статистике, кандидоз...
Adblock detector