Cafeína

cafeína é um estimulante do sistema nervoso central (SNC) da classe de metilxantina. É usado principalmente de forma recreativa como um intensificador cognitivo, aumentando a atenção e o desempenho atencional. A cafeína atua bloqueando a ligação da adenosina ao receptor de adenosina A1, o que aumenta a liberação do neurotransmissor acetilcolina. A cafeína possui uma estrutura tridimensional semelhante à da adenosina, que permite que ela se liga e bloqueie seus receptores. A cafeína também aumenta os níveis de AMP cíclica através da inibição não seletiva da fosfodiesterase.

é uma purina cristalina branca e branca, um alcalóide metilxantina e está quimicamente relacionado às bases de adenina e guanina do ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). É encontrado nas sementes, frutas, nozes ou folhas de várias plantas nativas da África, Leste da Ásia e América do Sul, e ajuda a protegê -las contra herbívoros e da concorrência, impedindo a germinação de sementes próximas, além de encorajar consumo por animais selecionados, como abelhas. A fonte mais conhecida de cafeína é o feijão de café, a semente da planta Coffea . As pessoas podem beber bebidas contendo cafeína para aliviar ou impedir a sonolência e melhorar o desempenho cognitivo. Para fazer essas bebidas, a cafeína é extraída por molhos do produto vegetal em água, um processo chamado infusão. Bebidas contendo cafeína, como café, chá e cola, são consumidas globalmente em altos volumes. Em 2020, quase 10 milhões de toneladas de grãos de café foram consumidos globalmente. A cafeína é a droga psicoativa mais consumida mundial. Ao contrário da maioria das outras substâncias psicoativas, a cafeína permanece amplamente não regulamentada e legal em quase todas as partes do mundo. A cafeína também é um outlier, pois seu uso é visto como socialmente aceitável na maioria das culturas e até incentivado nos outros.

A cafeína tem efeitos positivos e negativos à saúde. Pode tratar e impedir os distúrbios prematuros da respiração infantil da displasia broncopulmonar de prematuridade e apneia da prematuridade. O citrato de cafeína está na lista de modelos da OMS de medicamentos essenciais. Pode conferir um efeito protetor modesto contra algumas doenças, incluindo a doença de Parkinson. Algumas pessoas experimentam interrupção ou ansiedade do sono se consomem cafeína, mas outras mostram pouca perturbação. A evidência de risco durante a gravidez é equívoca; Algumas autoridades recomendam que as mulheres grávidas limitem a cafeína ao equivalente a duas xícaras de café por dia ou menos. A cafeína pode produzir uma forma leve de dependência do medicamento - associada a sintomas de abstinência, como sonolência, dor de cabeça e irritabilidade - quando um indivíduo para de usar cafeína após a ingestão diária repetida. A tolerância aos efeitos autonômicos do aumento da pressão sanguínea e da frequência cardíaca, e o aumento da produção de urina se desenvolve com o uso crônico (ou seja, esses sintomas se tornam menos pronunciados ou não ocorrem após uso consistente).

A cafeína é classificada pela Food and Drug Administration dos EUA como geralmente reconhecida como segura. Doses tóxicas, mais de 10 gramas por dia para um adulto, são muito maiores que a dose típica de menos de 500 miligramas por dia. A Autoridade Europeia de Segurança Alimentar relatou que até 400 mg de cafeína por dia (cerca de 5,7 mg/kg de massa corporal por dia) não levanta preocupações de segurança para adultos não gravados, enquanto ingestões de até 200 mg por dia para grávida e lactação As mulheres não levantam preocupações de segurança para o feto ou os bebês amamentados. Uma xícara de café contém 80-175 mg de cafeína, dependendo do que " Bean " (semente) é usado, como é assado (assados mais escuros têm menos cafeína) e como ela é preparada (por exemplo, gotejamento, percolação ou café expresso). Assim, requer cerca de 50 a 100 xícaras de café comuns para atingir a dose tóxica. No entanto, a cafeína em pó puro, que está disponível como um suplemento dietético, pode ser letal em quantidades do tamanho de uma colher de sopa.

Use

Medical

A cafeína é usada em:

• Displasia broncopulmonar em bebês prematuros para prevenção e tratamento. Pode melhorar o ganho de peso durante a terapia e reduzir a incidência de paralisia cerebral, bem como reduzir a linguagem e atraso cognitivo. Por outro lado, efeitos colaterais sutis de longo prazo são possíveis.
• Apneia da prematuridade como tratamento primário, mas não prevenção.
• Tratamento de hipotensão ortostática.
• Algumas pessoas usam bebidas contendo cafeína, como café ou chá para tentar tratar sua asma. Evidências para apoiar esta prática são pobres. Parece que a cafeína em baixas doses melhora a função de via aérea em pessoas com asma, aumentando o volume expiratório forçado (FEV1) em 5% a 18%, com este efeito durando por até quatro horas.
• A adição de cafeína (100-130 mg) para comumente prescritos analgésicos como paracetamol ou ibuprofeno modestamente melhora a proporção de pessoas que conseguem alívio da dor.
• O consumo de cafeína após a cirurgia abdominal diminui o tempo para a recuperação da função intestinal normal e diminui o comprimento da estadia hospitalar.
• A cafeína foi usada anteriormente como um tratamento de segunda linha para ADHD. É considerado menos eficaz do que methylphenidate ou anphetamine mas mais do que placebo para crianças com ADHD. Crianças, adolescentes e adultos com TDAH são mais propensos a consumir cafeína, talvez como uma forma de automedicação.

Melhorando o desempenho

Desempenho cognitivo

A cafeína é um estimulante do sistema nervoso central que pode reduzir a fadiga e a sonolência. Em doses normais, a cafeína tem efeitos variáveis no aprendizado e na memória, mas geralmente melhora o tempo de reação, o estado de vigília, a concentração e a coordenação motora. A quantidade de cafeína necessária para produzir esses efeitos varia de pessoa para pessoa, dependendo do tamanho do corpo e do grau de tolerância. Os efeitos desejados surgem aproximadamente uma hora após o consumo, e os efeitos desejados de uma dose moderada geralmente diminuem após cerca de três ou quatro horas.

A cafeína pode atrasar ou impedir o sono e melhora o desempenho da tarefa durante a privação do sono. Os trabalhadores por turnos que usam cafeína cometem menos erros que podem resultar de sonolência.

A cafeína, de maneira dependente da dose, aumenta o estado de alerta em indivíduos normais e fatigados.

Uma revisão sistemática e meta-análise de 2014 descobriu que o uso simultâneo de cafeína e L-teanina tem efeitos psicoativos sinérgicos que promovem estado de alerta, atenção e troca de tarefas; esses efeitos são mais pronunciados durante a primeira hora pós-dose.

Desempenho físico

A cafeína é um auxílio ergogênico comprovado em humanos. A cafeína melhora o desempenho atlético em condições aeróbicas (especialmente esportes de resistência) e anaeróbicas. Doses moderadas de cafeína (cerca de 5 mg/kg) podem melhorar o desempenho de sprint, ciclismo e contra-relógio, resistência (ou seja, retarda o início da fadiga muscular e fadiga central) e potência de ciclismo. A cafeína aumenta a taxa metabólica basal em adultos. A ingestão de cafeína antes do exercício aeróbico aumenta a oxidação de gordura, particularmente em pessoas com baixa aptidão física.

A cafeína melhora a força e o poder muscular e pode aumentar a resistência muscular. A cafeína também melhora o desempenho em testes anaeróbicos. O consumo de cafeína antes do exercício de carga constante está associado à redução do esforço percebido. Embora esse efeito não esteja presente durante o exercício até a exaustão, o desempenho é significativamente aprimorado. Isso é congruente com a redução do esforço percebido pela cafeína, porque o exercício até a exaustão deve terminar no mesmo ponto de fadiga. A cafeína também melhora a produção de energia e reduz o tempo de conclusão em contra-relógio aeróbico, um efeito positivamente (mas não exclusivamente) associado a exercícios de maior duração.

Populações específicas

Adultos

Para a população geral de adultos saudáveis, a Health Canada recomenda uma ingestão diária de não mais que 400 mg. Esse limite foi considerado seguro por uma revisão sistemática de 2017 sobre a toxicologia da cafeína.

Crianças

Em crianças saudáveis, a ingestão moderada de cafeína abaixo de 400 mg produz efeitos "modestos e tipicamente inócuos". A partir dos seis meses de idade, os bebês podem metabolizar a cafeína na mesma taxa que os adultos. Doses mais altas de cafeína (>400 mg) podem causar danos fisiológicos, psicológicos e comportamentais, principalmente para crianças com problemas psiquiátricos ou cardíacos. Não há evidências de que o café prejudique o crescimento de uma criança. A Academia Americana de Pediatria recomenda que o consumo de cafeína não é apropriado para crianças e adolescentes e deve ser evitado. Esta recomendação é baseada em um relatório clínico divulgado pela Academia Americana de Pediatria em 2011 com uma revisão de 45 publicações de 1994 a 2011 e inclui contribuições de várias partes interessadas (Pediatras, Comitê de nutrição, Sociedade Pediátrica Canadense, Centros de Controle e Prevenção de Doenças, Administração de Alimentos e Medicamentos, Comitê de Medicina Esportiva e Fitness, Federações Nacionais de Associações de Ensino Médio). Para crianças de 12 anos ou menos, a Health Canada recomenda uma ingestão diária máxima de cafeína de não mais que 2,5 miligramas por quilograma de peso corporal. Com base no peso corporal médio das crianças, isso se traduz nos seguintes limites de ingestão com base na idade:

Adolescentes

A Health Canada não desenvolveu conselhos para adolescentes devido à insuficiência de dados. No entanto, eles sugerem que a ingestão diária de cafeína para essa faixa etária não seja superior a 2,5 mg/kg de peso corporal. Isso ocorre porque a dose máxima de cafeína para adultos pode não ser apropriada para adolescentes de peso leve ou para adolescentes mais jovens que ainda estão crescendo. A dose diária de 2,5 mg/kg de peso corporal não causaria efeitos adversos à saúde na maioria dos adolescentes consumidores de cafeína. Esta é uma sugestão conservadora, uma vez que adolescentes mais velhos e com peso elevado podem consumir doses adultas de cafeína sem sofrer efeitos adversos.

Gravidez e amamentação

O metabolismo da cafeína é reduzido na gravidez, especialmente no terceiro trimestre, e a meia-vida da cafeína durante a gravidez pode ser aumentada até 15 horas (em comparação com 2,5 a 4,5 horas em adultos não grávidas). As evidências atuais sobre os efeitos da cafeína na gravidez e na amamentação são inconclusivas. Há recomendações primárias e secundárias limitadas a favor ou contra o uso de cafeína durante a gravidez e seus efeitos sobre o feto ou recém-nascido.

A Agência de Padrões Alimentares do Reino Unido recomendou que mulheres grávidas limitem a ingestão de cafeína, por prudência, a menos de 200 mg de cafeína por dia – o equivalente a duas xícaras de café instantâneo ou uma e meia a duas xícaras de café fresco. O Congresso Americano de Obstetras e Ginecologistas (ACOG) concluiu em 2010 que o consumo de cafeína é seguro até 200 mg por dia em mulheres grávidas. Para mulheres que amamentam, estão grávidas ou podem engravidar, a Health Canada recomenda uma ingestão diária máxima de cafeína de não mais que 300 mg, ou um pouco mais de duas xícaras de café de 8 oz (237 mL). Uma revisão sistemática de 2017 sobre a toxicologia da cafeína encontrou evidências de que o consumo de cafeína de até 300 mg/dia para mulheres grávidas geralmente não está associado a efeitos reprodutivos ou de desenvolvimento adversos.

Existem relatos conflitantes na literatura científica sobre o uso de cafeína durante a gravidez. Uma revisão de 2011 descobriu que a cafeína durante a gravidez não parece aumentar o risco de malformações congênitas, aborto espontâneo ou retardo de crescimento, mesmo quando consumida em quantidades moderadas a altas. Outras revisões, no entanto, concluíram que há alguma evidência de que uma maior ingestão de cafeína por mulheres grávidas pode estar associada a um maior risco de dar à luz um bebê com baixo peso ao nascer e pode estar associada a um maior risco de perda da gravidez. Uma revisão sistemática, analisando os resultados de estudos observacionais, sugere que as mulheres que consomem grandes quantidades de cafeína (mais de 300 mg/dia) antes de engravidar podem ter um risco maior de perda da gravidez.

Efeitos adversos

Físico

A cafeína no café e em outras bebidas com cafeína pode afetar a motilidade gastrointestinal e a secreção de ácido gástrico. Em mulheres na pós-menopausa, o alto consumo de cafeína pode acelerar a perda óssea.

A ingestão aguda de cafeína em grandes doses (pelo menos 250–300 mg, equivalente à quantidade encontrada em 2–3 xícaras de café ou 5–8 xícaras de chá) resulta em uma estimulação de curto prazo da produção de urina em indivíduos que foram privados de cafeína por um período de dias ou semanas. Este aumento é devido tanto a uma diurese (aumento na excreção de água) quanto a uma natriurese (aumento na excreção de solução salina); é mediado via bloqueio do receptor de adenosina tubular proximal. O aumento agudo do débito urinário pode aumentar o risco de desidratação. No entanto, usuários crônicos de cafeína desenvolvem tolerância a esse efeito e não experimentam aumento no débito urinário.

Psicológico

Os sintomas indesejados menores da ingestão de cafeína não suficientemente graves para justificar um diagnóstico psiquiátrico são comuns e incluem ansiedade leve, nervosismo, insônia, aumento da latência do sono e coordenação reduzida. A cafeína pode ter efeitos negativos nos transtornos de ansiedade. De acordo com uma revisão da literatura de 2011, o uso de cafeína pode induzir transtornos de ansiedade e pânico em pessoas com doença de Parkinson. Em altas doses, geralmente superiores a 300 mg, a cafeína pode causar e piorar a ansiedade. Para algumas pessoas, interromper o uso de cafeína pode reduzir significativamente a ansiedade.

Em doses moderadas, a cafeína tem sido associada a sintomas reduzidos de depressão e menor risco de suicídio. Duas revisões indicam que o aumento do consumo de café e cafeína pode reduzir o risco de depressão.

Alguns livros afirmam que a cafeína é um euforizante suave, enquanto outros afirmam que não é um euforizante.

O transtorno de ansiedade induzido por cafeína é uma subclasse do diagnóstico DSM-5 de transtorno de ansiedade induzido por substância/medicamento.

Distúrbios de reforço

Vício

Se a cafeína pode resultar em um distúrbio de dependência depende de como o vício é definido. O consumo compulsivo de cafeína em nenhuma circunstância foi observado e, portanto, a cafeína geralmente não é considerada viciante. No entanto, alguns modelos de diagnóstico, como o ICDM-9 e o ICD-10, incluem uma classificação da dependência de cafeína em um modelo de diagnóstico mais amplo. Alguns afirmam que certos usuários podem se tornar viciados e, portanto, incapazes de diminuir o uso, mesmo sabendo que há efeitos negativos para a saúde.

A cafeína não parece ser um estímulo reforçador, e algum grau de aversão pode realmente ocorrer, com pessoas preferindo o placebo à cafeína em um estudo sobre a responsabilidade pelo abuso de drogas publicado em uma monografia de pesquisa do NIDA. Alguns afirmam que a pesquisa não fornece suporte para um mecanismo bioquímico subjacente ao vício em cafeína. Outras pesquisas afirmam que isso pode afetar o sistema de recompensa.

"Vício em cafeína" foi adicionado ao ICDM-9 e CID-10. No entanto, sua adição foi contestada com alegações de que esse modelo diagnóstico de dependência de cafeína não é suportado por evidências. O DSM-5 da American Psychiatric Association não inclui o diagnóstico de um vício em cafeína, mas propõe critérios para o distúrbio para mais estudos.

Dependência e abstinência

A abstinência pode causar sofrimento leve a clinicamente significativo ou prejuízo no funcionamento diário. A frequência com que isso ocorre é auto-relatada em 11%, mas em testes de laboratório apenas metade das pessoas que relatam abstinência realmente a experimentam, lançando dúvidas sobre muitas alegações de dependência. Dependência física leve e sintomas de abstinência podem ocorrer após a abstinência, com mais de 100 mg de cafeína por dia, embora esses sintomas não durem mais de um dia. Alguns sintomas associados à dependência psicológica também podem ocorrer durante a abstinência. Os critérios diagnósticos para abstinência de cafeína requerem um uso prolongado diário prévio de cafeína. Após 24 horas de uma redução acentuada no consumo, é necessário um mínimo de 3 destes sinais ou sintomas para atender aos critérios de abstinência: dificuldade de concentração, humor deprimido/irritabilidade, sintomas semelhantes aos da gripe, dor de cabeça e fadiga. Além disso, os sinais e sintomas devem interromper áreas importantes do funcionamento e não estão associados aos efeitos de outra condição.

O CID-11 inclui a dependência de cafeína como uma categoria diagnóstica distinta, que reflete de perto o conjunto de critérios propostos pelo DSM-5 para "distúrbio do uso de cafeína". O transtorno do uso de cafeína refere-se à dependência de cafeína caracterizada pela falha em controlar o consumo de cafeína, apesar das consequências fisiológicas negativas. A APA, que publicou o DSM-5, reconheceu que havia evidências suficientes para criar um modelo diagnóstico de dependência de cafeína para o DSM-5, mas observou que o significado clínico do distúrbio não é claro. Devido a essa evidência inconclusiva sobre o significado clínico, o DSM-5 classifica o transtorno do uso de cafeína como uma "condição para estudo posterior".

A tolerância aos efeitos da cafeína ocorre para elevações induzidas pela cafeína na pressão sanguínea e sentimentos subjetivos de nervosismo. A sensibilização, o processo pelo qual os efeitos se tornam mais proeminentes com o uso, ocorre para efeitos positivos, como sentimentos de alerta e bem-estar. A tolerância varia para usuários diários e regulares de cafeína e usuários com alto teor de cafeína. Foi demonstrado que altas doses de cafeína (750 a 1200 mg/dia distribuídas ao longo do dia) produzem tolerância completa a alguns, mas não a todos os efeitos da cafeína. Doses tão baixas quanto 100 mg/dia, como uma xícara de café de 6 onças (170 g) ou duas a três porções de 340 g (12 onças) de refrigerante com cafeína, podem continuar a causar distúrbios do sono, entre outras intolerâncias. Os usuários não regulares de cafeína têm a menor tolerância à cafeína para perturbações do sono. Alguns bebedores de café desenvolvem tolerância a seus efeitos indesejados de perturbação do sono, mas outros aparentemente não.

Risco de outras doenças

Um efeito protetor da cafeína contra a doença de Alzheimer e a demência é possível, mas as evidências são inconclusivas. Pode proteger as pessoas da cirrose hepática. A cafeína pode diminuir a gravidade do enjôo agudo das montanhas se tomada algumas horas antes de atingir uma grande altitude. Uma metanálise descobriu que o consumo de cafeína está associado a um risco reduzido de diabetes tipo 2. O consumo regular de cafeína pode reduzir o risco de desenvolver a doença de Parkinson e pode retardar a progressão da doença de Parkinson.

A cafeína aumenta a pressão intraocular em pessoas com glaucoma, mas não parece afetar indivíduos normais.

O DSM-5 também inclui outros distúrbios induzidos por cafeína, que consistem em transtorno de ansiedade induzido por cafeína, distúrbio do sono induzido por cafeína e distúrbios não especificados relacionados à cafeína. Os dois primeiros distúrbios são classificados em "Transtorno de Ansiedade" e "Transtorno do sono-vigília" porque compartilham características semelhantes. Outros distúrbios que apresentam sofrimento significativo e comprometimento do funcionamento diário que requerem atenção clínica, mas não atendem aos critérios para serem diagnosticados em nenhum distúrbio específico, estão listados em "Transtornos não especificados relacionados à cafeína".

Overdose

Sintomas primários de intoxicação por cafeína

O consumo de 1–1,5 gramas (1.000–1.500 mg) por dia está associado a uma condição conhecida como cafeinismo. O cafeinismo geralmente combina dependência de cafeína com uma ampla gama de sintomas desagradáveis, incluindo nervosismo, irritabilidade, inquietação, insônia, dores de cabeça e palpitações após o uso de cafeína.

A overdose de cafeína pode resultar em um estado de superestimulação do sistema nervoso central conhecido como intoxicação por cafeína, uma condição temporária clinicamente significativa que se desenvolve durante ou logo após o consumo de cafeína. Essa síndrome geralmente ocorre apenas após a ingestão de grandes quantidades de cafeína, bem acima das quantidades encontradas em bebidas com cafeína típicas e comprimidos de cafeína (por exemplo, mais de 400–500 mg por vez). De acordo com o DSM-5, a intoxicação por cafeína pode ser diagnosticada se cinco (ou mais) dos seguintes sintomas se desenvolverem após o consumo recente de cafeína: inquietação, nervosismo, excitação, insônia, rubor facial, diurese, distúrbios gastrointestinais, espasmos musculares, fluxo divagante de pensamento e fala, taquicardia ou arritmia cardíaca, períodos de inesgotabilidade e agitação psicomotora.

De acordo com a Classificação Internacional de Doenças (CID-11), casos de ingestão muito alta de cafeína (por exemplo, > 5 g) podem resultar em intoxicação por cafeína com sintomas que incluem mania, depressão, lapsos de julgamento, desorientação, desinibição, delírios, alucinações ou psicose e rabdomiólise.

Bebidas energéticas

O alto consumo de cafeína em bebidas energéticas (pelo menos 1 litro ou 320 mg de cafeína) foi associado a efeitos colaterais cardiovasculares de curto prazo, incluindo hipertensão, intervalo QT prolongado e palpitações cardíacas. Esses efeitos colaterais cardiovasculares não foram observados com quantidades menores de consumo de cafeína em bebidas energéticas (menos de 200 mg).

Intoxicação grave

A partir de 2007, não há antídoto conhecido ou agente de reversão para a intoxicação por cafeína. O tratamento da intoxicação leve por cafeína é direcionado ao alívio dos sintomas; intoxicação grave pode requerer diálise peritoneal, hemodiálise ou hemofiltração. A terapia de infusão intralipídica é indicada em casos de risco iminente de parada cardíaca, a fim de eliminar a cafeína sérica livre.

Dose letal

A morte por ingestão de cafeína parece ser rara e mais comumente causada por uma overdose intencional de medicamentos. Em 2016, 3.702 exposições relacionadas à cafeína foram relatadas nos Centros de Controle de Intoxicações nos Estados Unidos, das quais 846 exigiram tratamento em uma instalação médica e 16 tiveram um resultado importante; e várias mortes relacionadas à cafeína são relatadas em estudos de caso. O LD50 da cafeína em ratos é de 192 miligramas por quilograma, a dose fatal em humanos é estimada em 150–200 miligramas por quilograma (2,2 lb) de massa corporal (75–100 xícaras de café para um adulto de 70 kg (150 lb)). Há casos em que doses tão baixas quanto 57 miligramas por quilograma foram fatais. Várias mortes foram causadas por overdoses de suplementos de cafeína em pó prontamente disponíveis, para os quais a quantidade letal estimada é inferior a uma colher de sopa. A dose letal é menor em indivíduos cuja capacidade de metabolizar a cafeína é prejudicada devido à genética ou doença hepática crônica. A morte foi relatada em 2013 de um homem com cirrose hepática que teve uma overdose de balas com cafeína.

Interações

A cafeína é um substrato para o CYP1A2 e interage com muitas substâncias através deste e de outros mecanismos.

Álcool

De acordo com o DSST, o álcool proporciona uma redução no desempenho e a cafeína tem uma melhora significativa no desempenho. Quando o álcool e a cafeína são consumidos em conjunto, os efeitos produzidos pela cafeína são afetados, mas os efeitos do álcool permanecem os mesmos. Por exemplo, quando é adicionada cafeína adicional, o efeito da droga produzido pelo álcool não é reduzido. No entanto, o nervosismo e o estado de alerta causados pela cafeína diminuem quando o álcool é consumido adicionalmente. O consumo de álcool sozinho reduz os aspectos inibitórios e ativadores do controle comportamental. A cafeína antagoniza o aspecto ativacional do controle comportamental, mas não tem efeito sobre o controle comportamental inibitório. As Diretrizes Dietéticas para Americanos recomendam evitar o consumo concomitante de álcool e cafeína, pois isso pode levar ao aumento do consumo de álcool, com maior risco de lesões associadas ao álcool.

Tabaco

Fumar tabaco aumenta a depuração da cafeína em 56%. O tabagismo induz a enzima citocromo P450 1A2 que decompõe a cafeína, o que pode levar ao aumento da tolerância à cafeína e ao consumo de café para fumantes regulares.

Controle de natalidade

Pílulas anticoncepcionais podem prolongar a meia-vida da cafeína, exigindo maior atenção ao consumo de cafeína.

Medicamentos

Às vezes, a cafeína aumenta a eficácia de alguns medicamentos, como os para dores de cabeça. Foi determinado que a cafeína aumenta a potência de alguns medicamentos analgésicos vendidos sem receita em 40%.

Os efeitos farmacológicos da adenosina podem ser atenuados em indivíduos que tomam grandes quantidades de metilxantinas como a cafeína. Alguns outros exemplos de metilxantinas incluem os medicamentos teofilina e aminofilina, que são prescritos para aliviar os sintomas de asma ou DPOC.

Farmacologia

Farmacodinâmica

O principal mecanismo de ação da cafeína é como um antagonista do receptor da adenosina no cérebro.

Na ausência de cafeína e quando uma pessoa está acordada e alerta, pouca adenosina está presente nos neurônios do SNC. Com um estado contínuo de vigília, ao longo do tempo a adenosina se acumula na sinapse neuronal, ligando-se e ativando os receptores de adenosina encontrados em certos neurônios do SNC; quando ativados, esses receptores produzem uma resposta celular que acaba por aumentar a sonolência. Quando a cafeína é consumida, ela antagoniza os receptores de adenosina; em outras palavras, a cafeína impede que a adenosina ative o receptor bloqueando o local no receptor onde a adenosina se liga a ele. Como resultado, a cafeína previne ou alivia temporariamente a sonolência e, assim, mantém ou restaura o estado de alerta.

Alvos de receptores e canais iônicos

A cafeína é um antagonista dos receptores A2A de adenosina, e estudos de camundongos knockout implicaram especificamente o antagonismo do receptor A_2A como responsável pelos efeitos da cafeína na promoção da vigília. O antagonismo dos receptores A_2A na área pré-óptica ventrolateral (VLPO) reduz a neurotransmissão GABA inibitória para o núcleo tuberomamilar, um núcleo de projeção histaminérgico que promove a excitação de forma dependente da ativação. Essa desinibição do núcleo tuberomamilar é o mecanismo a jusante pelo qual a cafeína produz efeitos promotores da vigília. A cafeína é um antagonista de todos os quatro subtipos de receptores de adenosina (A1, A2A, A2B e A3), embora com potências variadas. Os valores de afinidade (KD) da cafeína para os receptores de adenosina humanos são 12 μM em A1, 2,4 μM em A2A, 13 μM em A2B e 80 μM em A3.

O antagonismo dos receptores de adenosina pela cafeína também estimula os centros vagal medular, vasomotor e respiratório, o que aumenta a frequência respiratória, reduz a frequência cardíaca e contrai os vasos sanguíneos. O antagonismo do receptor de adenosina também promove a liberação de neurotransmissores (por exemplo, monoaminas e acetilcolina), que conferem à cafeína seus efeitos estimulantes; A adenosina atua como um neurotransmissor inibitório que suprime a atividade no sistema nervoso central. As palpitações cardíacas são causadas pelo bloqueio do receptor A₁.

Como a cafeína é solúvel em água e em lipídios, ela atravessa facilmente a barreira hematoencefálica que separa a corrente sanguínea do interior do cérebro. Uma vez no cérebro, o principal modo de ação é como um antagonista não seletivo dos receptores de adenosina (em outras palavras, um agente que reduz os efeitos da adenosina). A molécula de cafeína é estruturalmente semelhante à adenosina e é capaz de se ligar aos receptores de adenosina na superfície das células sem ativá-los, agindo assim como um antagonista competitivo.

Além de sua atividade nos receptores de adenosina, a cafeína é um antagonista do receptor 1 de inositol trisfosfato e um ativador independente de voltagem dos receptores de rianodina (RYR1, RYR2 e RYR3). É também um antagonista competitivo do receptor ionotrópico de glicina.

Efeitos na dopamina estriatal

Embora a cafeína não se ligue diretamente a nenhum receptor de dopamina, ela influencia a atividade de ligação da dopamina em seus receptores no corpo estriado, ligando-se aos receptores de adenosina que formaram heterômeros GPCR com receptores de dopamina, especificamente o heterodímero do receptor A1-D1 (este é um complexo receptor com 1 receptor de adenosina A₁ e 1 receptor de dopamina D₁) e o heterotetrâmero do receptor A2A–D2 (este é um complexo receptor com 2 adenosina A_2A receptores e 2 receptores de dopamina D₂). O heterotetrâmero do receptor A_2A–D₂ foi identificado como um alvo farmacológico primário da cafeína, principalmente porque medeia alguns de seus efeitos psicoestimulantes e suas interações farmacodinâmicas com psicoestimulantes dopaminérgicos.

A cafeína também causa a liberação de dopamina no estriado dorsal e no núcleo accumbens do núcleo (uma subestrutura dentro do estriado ventral), mas não na casca do núcleo accumbens, antagonizando os receptores A1 no terminal axônico dos neurônios dopaminérgicos e heterodímeros A1–A2A (um complexo receptor composto por 1 receptor de adenosina A₁ e 1 receptor de adenosina A_2A) no terminal axônico dos neurônios do glutamato. Durante o uso crônico de cafeína, a liberação de dopamina induzida pela cafeína dentro do núcleo accumbens é marcadamente reduzida devido à tolerância à droga.

Alvos de enzimas

A cafeína, como outras xantinas, também atua como um inibidor da fosfodiesterase. Como um inibidor competitivo não seletivo da fosfodiesterase, a cafeína aumenta o AMP cíclico intracelular, ativa a proteína quinase A, inibe a síntese de TNF-alfa e leucotrieno e reduz a inflamação e a imunidade inata. A cafeína também afeta o sistema colinérgico onde é um inibidor moderado da enzima acetilcolinesterase.

Farmacocinética

A cafeína é metabolizada no fígado através de uma única desmetilação, resultando em três metabolitos primários, paraxantina (84%), teobromina (12%), e teofilina (4%), dependendo do qual o grupo metilo é removido.

Metabolitos urinários de cafeína em humanos em 48 horas pós-dose

A cafeína do café ou de outras bebidas é absorvida pelo intestino delgado em 45 minutos após a ingestão e distribuída por todos os tecidos corporais. A concentração sanguínea máxima é atingida em 1 a 2 horas. É eliminado pela cinética de primeira ordem. A cafeína também pode ser absorvida por via retal, evidenciada por supositórios de tartarato de ergotamina e cafeína (para o alívio da enxaqueca) e de clorobutanol e cafeína (para o tratamento da hiperêmese). No entanto, a absorção retal é menos eficiente que a oral: a concentração máxima (Cmax) e a quantidade total absorvida (AUC) são cerca de 30% (ou seja, 1/3,5) das quantidades orais.

A meia-vida biológica da cafeína – o tempo necessário para o corpo eliminar metade de uma dose – varia amplamente entre os indivíduos de acordo com fatores como gravidez, outras drogas, nível de função das enzimas hepáticas (necessário para a cafeína metabolismo) e idade. Em adultos saudáveis, a meia-vida da cafeína é de 3 a 7 horas. A meia-vida é reduzida em 30-50% em fumantes adultos do sexo masculino, aproximadamente o dobro em mulheres que tomam contraceptivos orais e prolongada no último trimestre da gravidez. Em recém-nascidos, a meia-vida pode ser de 80 horas ou mais, caindo muito rapidamente com a idade, possivelmente para menos do que o valor adulto aos 6 meses de idade. O antidepressivo fluvoxamina (Luvox) reduz a depuração da cafeína em mais de 90% e aumenta sua meia-vida de eliminação em mais de dez vezes; de 4,9 horas para 56 horas.

A cafeína é metabolizada no fígado pelo sistema enzimático do citocromo P450 oxidase, em particular, pela isoenzima CYP1A2, em três dimetilxantinas, cada uma das quais com efeitos próprios no organismo:

• Paraxantina (84%): Aumenta a lipólise, levando a níveis elevados de glicerol e ácidos graxos livres no plasma sanguíneo.
• Teobromina (12%): Dilata vasos sanguíneos e aumenta o volume de urina. Teobromina é também o alcaloide principal no feijão de cacau (cocolato).
• Teofilalina (4%): Relaxa músculos lisos dos brônquios, e é usado para tratar a asma. A dose terapêutica da teofilina, no entanto, é muitas vezes maior do que os níveis obtidos a partir do metabolismo da cafeína.

O ácido 1,3,7-trimetilúrico é um metabólito secundário da cafeína. 7-Metilxantina também é um metabólito da cafeína. Cada um dos metabólitos acima é posteriormente metabolizado e então excretado na urina. A cafeína pode se acumular em indivíduos com doença hepática grave, aumentando sua meia-vida.

Uma revisão de 2011 descobriu que o aumento da ingestão de cafeína estava associado a uma variação em dois genes que aumentam a taxa de catabolismo da cafeína. Indivíduos que tinham essa mutação em ambos os cromossomos consumiam 40 mg a mais de cafeína por dia do que outros. Isso se deve presumivelmente à necessidade de uma ingestão maior para alcançar um efeito desejado comparável, não que o gene tenha levado a uma disposição para maior incentivo à habituação.

Química

A cafeína anidra pura é um pó branco, inodoro e de sabor amargo com um ponto de fusão de 235–238 °C. A cafeína é moderadamente solúvel em água à temperatura ambiente (2 g/100 mL), mas muito solúvel em água fervente (66 g/100 mL). Também é moderadamente solúvel em etanol (1,5 g/100 mL). É fracamente básico (pK_a do ácido conjugado = ~0,6) requerendo um ácido forte para protoná-lo. A cafeína não contém quaisquer centros estereogênicos e, portanto, é classificada como uma molécula aquiral.

O núcleo de xantina da cafeína contém dois anéis fundidos, uma pirimidinadiona e um imidazol. A pirimidinadiona, por sua vez, contém dois grupos funcionais amida que existem predominantemente em uma ressonância zwitteriônica, a localização a partir da qual os átomos de nitrogênio estão ligados duplamente aos seus átomos de carbono amida adjacentes. Portanto, todos os seis átomos dentro do sistema de anel de pirimidinadiona são sp² hibridizados e planares. O anel imidazol também tem uma ressonância. Portanto, o núcleo do anel 5,6 fundido da cafeína contém um total de dez elétrons pi e, portanto, de acordo com a regra de Hückel, é aromático.

Síntese

Uma rota biossintética de cafeína, como realizada por Camellia e Coffea espécies

Uma síntese de laboratório de cafeína

A biossíntese da cafeína é um exemplo de evolução convergente entre diferentes espécies.

A cafeína pode ser sintetizada em laboratório a partir da dimetilureia e do ácido malônico.

Suprimentos comerciais de cafeína geralmente não são fabricados sinteticamente porque o produto químico está prontamente disponível como um subproduto da descafeinação.

Descafeinação

Cristais de fibrous de cafeína purificada. Imagem de microscopia de campo escuro, cerca de 7 mm × 11 mm.

A extração da cafeína do café, para produção de cafeína e café descafeinado, pode ser realizada com diversos solventes. A seguir estão os principais métodos:

• Extração de água: Os grãos de café são embebidos na água. A água, que contém muitos outros compostos, além de cafeína e contribui para o sabor do café, é então passada através de carvão ativado, que remove a cafeína. A água pode então ser colocada de volta com os feijões e evaporado seco, deixando café descafeinado com seu sabor original. Os fabricantes de café recuperar a cafeína e revende-lo para uso em refrigerantes e comprimidos de cafeína de balcão.
• Extração de dióxido de carbono supercrítico: O dióxido de carbono supercrítico é um excelente solvente não-polar para a cafeína, e é mais seguro do que os solventes orgânicos que são usados de outra forma. O processo de extração é simples: CO₂ é forçado através dos grãos de café verde a temperaturas acima de 31.1 °C e pressões acima de 73 atm. Sob estas condições, CO₂ está em um estado "supercrítico": Tem propriedades gasosas que permitem penetrar profundamente nos feijões, mas também propriedades como líquidos que dissolvem 97-99% da cafeína. A cafeína-laden CO₂ é então pulverizado com água de alta pressão para remover a cafeína. A cafeína pode então ser isolada por adsorção de carvão (como acima) ou por destilação, recristalização, ou osmose reversa.
• Extração por solventes orgânicos: Determinados solventes orgânicos como o acetato de etil apresentam muito menos risco de saúde e meio ambiente do que solventes orgânicos clorados e aromáticos usados anteriormente. Outro método é usar óleos triglicéridos obtidos a partir de terrenos de café gastos.

" descafeinado " De fato, os cafés contêm cafeína em muitos casos - alguns produtos de café descafeinados disponíveis no mercado contêm níveis consideráveis. Um estudo constatou que o café descafeinado continha 10 mg de cafeína por xícara, em comparação com aproximadamente 85 mg de cafeína por xícara para café regular.

Detecção em fluidos corporais

A cafeína pode ser quantificada em sangue, plasma ou soro para monitorar a terapia em neonatos, confirmar um diagnóstico de envenenamento ou facilitar uma investigação de morte medicinal. Os níveis plasmáticos de cafeína estão geralmente na faixa de 2 a 10 mg/L em bebedores de café, 12 a 36 mg/L em neonatos que recebem tratamento para apneia e 40-400 mg/L em vítimas de superdosagem aguda. A concentração urinária de cafeína é freqüentemente medida em programas esportivos competitivos, para os quais um nível superior a 15 mg/L geralmente é considerado como representar abuso.

Analogs

Algumas substâncias analógicas foram criadas que imitam as propriedades da cafeína com função ou estrutura ou ambas. Do último grupo são os Xantinas DMPX e 8-clorofilina, que é um ingrediente em dramamina. Membros de uma classe de xantinas substituídos por nitrogênio são frequentemente propostos como alternativas potenciais à cafeína. Muitos outros análogos de xantina que constituem a classe antagonista do receptor de adenosina também foram elucidados.

Alguns outros análogos de cafeína:

• Dipropilcyclopentylxanth
• 8-Cyclopentyl-1,3-dimethylxanthine
• 8-Phenyltheophylline

Precipitação de taninos

A cafeína, assim como outros alcaloides como cinchonina, quinina ou estricnina, precipita polifenóis e taninos. Esta propriedade pode ser usada em um método de quantificação.

Ocorrência natural

Grãos de café assados

Sabe-se que cerca de trinta espécies de plantas contêm cafeína. Fontes comuns são os "feijões" (sementes) dos dois cafeeiros cultivados, Coffea arabica e Coffea canephora (a quantidade varia, mas 1,3% é um valor típico); e da planta do cacau, Theobroma cacao; as folhas da planta do chá; e nozes de cola. Outras fontes incluem as folhas de azevinho yaupon, erva-mate sul-americana e guayusa amazônica; e sementes de bagas de guaraná da Amazônia. Climas temperados em todo o mundo produziram plantas não relacionadas contendo cafeína.

A cafeína nas plantas atua como um pesticida natural: pode paralisar e matar insetos predadores que se alimentam da planta. Altos níveis de cafeína são encontrados em mudas de café quando elas estão em desenvolvimento foliar e carecem de proteção mecânica. Além disso, altos níveis de cafeína são encontrados no solo ao redor das mudas de café, o que inibe a germinação das sementes de mudas de café próximas, dando assim às mudas com os níveis mais altos de cafeína menos competidores pelos recursos existentes para sobrevivência. A cafeína é armazenada nas folhas de chá em dois lugares. Em primeiro lugar, nos vacúolos celulares onde é complexado com polifenóis. Essa cafeína provavelmente é liberada nas partes bucais dos insetos, para desencorajar a herbivoria. Em segundo lugar, ao redor dos feixes vasculares, onde provavelmente inibe a entrada e colonização de fungos patogênicos nos feixes vasculares. A cafeína no néctar pode melhorar o sucesso reprodutivo das plantas produtoras de pólen, aumentando a memória de recompensa de polinizadores, como as abelhas.

As diferentes percepções sobre os efeitos da ingestão de bebidas feitas de várias plantas que contêm cafeína podem ser explicadas pelo fato de que essas bebidas também contêm misturas variadas de outros alcaloides metilxantinos, incluindo os estimulantes cardíacos teofilina e teobromina, e polifenóis que podem formar substâncias insolúveis complexos com cafeína.

Produtos

contendo cafeína incluem café, chá, refrigerantes (" Colas "), bebidas energéticas, outras bebidas, chocolate, comprimidos de cafeína, outros produtos orais e produtos de inalação. De acordo com um estudo de 2020 nos Estados Unidos, o café é a principal fonte de ingestão de cafeína em adultos de meia idade, enquanto refrigerantes e chá são as principais fontes de adolescentes. As bebidas energéticas são mais comumente consumidas como fonte de cafeína em adolescentes em comparação com os adultos.

Bebidas

café

A principal fonte de cafeína do mundo é o café " Bean " (A semente da planta de café), da qual o café é fabricado. O teor de cafeína no café varia amplamente, dependendo do tipo de feijão de café e do método de preparação utilizado; Até o feijão dentro de um determinado mato pode mostrar variações na concentração. Em geral, uma porção de café varia de 80 a 100 miligramas, para um único tiro (30 mililitros) de café expresso arábica-variedade, para aproximadamente 100 a 125 miligramas para uma xícara (120 mililitros) de café gotejante. Arábica O café normalmente contém metade da cafeína da variedade robusta . Em geral, o café-assado escuro tem muito menos cafeína do que assados mais leves, porque o processo de torrefação reduz o teor de cafeína do feijão em uma pequena quantidade.

chá

O chá contém mais cafeína do que o café em peso seco. Uma porção típica, no entanto, contém muito menos, já que menos produto é usado em comparação com uma porção equivalente de café. Também contribuem para o teor de cafeína as condições de cultivo, as técnicas de processamento e outras variáveis. Assim, os chás contêm quantidades variáveis de cafeína.

O chá contém pequenas quantidades de teobromina e níveis ligeiramente mais elevados de teofilina do que o café. A preparação e muitos outros fatores têm um impacto significativo no chá, e a cor é um indicador muito fraco do teor de cafeína. Chás como o pálido chá verde japonês, gyokuro, por exemplo, contêm muito mais cafeína do que chás muito mais escuros como lapsang souchong, que tem muito pouco.

Refrigerantes e bebidas energéticas

A cafeína também é um ingrediente comum em refrigerantes, como a cola, originalmente preparada com nozes de cola. Os refrigerantes normalmente contêm de 0 a 55 miligramas de cafeína por porção de 12 onças (350 mL). Por outro lado, bebidas energéticas, como Red Bull, podem começar com 80 miligramas de cafeína por porção. A cafeína dessas bebidas ou se origina dos ingredientes utilizados ou é um aditivo derivado do produto da descafeinação ou da síntese química. O guaraná, um dos principais ingredientes das bebidas energéticas, contém grandes quantidades de cafeína com pequenas quantidades de teobromina e teofilina em um excipiente natural de liberação lenta.

Outras bebidas

• Mate é uma bebida popular em muitas partes da América do Sul. Sua preparação consiste em encher um gourd com as folhas do sul-americano holly yerba mate, derramando água quente, mas não fervendo sobre as folhas, e beber com uma palha, o bombilla, que atua como um filtro para desenhar apenas o líquido e não as folhas de yerba.
• Guaraná é uma bebida macia originária do Brasil feita a partir das sementes do fruto Guaraná.
• As folhas de Ilex guayusa, a árvore holly equatoriana, são colocados em água fervente para fazer um chá guayusa.
• As folhas de Ilex vômitos, a árvore holly de yaupon, são colocados na água fervente para fazer um chá de yaupon.
• Bebidas de leite com sabor a café preparadas comercialmente são populares na Austrália. Exemplos incluem o Oak's Ice Coffee and Farmers Union Iced Coffee. A quantidade de cafeína nestas bebidas pode variar amplamente. As concentrações de cafeína podem diferir significativamente das reivindicações do fabricante.

Chocolate

O chocolate derivado dos grãos de cacau contém uma pequena quantidade de cafeína. O fraco efeito estimulante do chocolate pode ser devido a uma combinação de teobromina e teofilina, bem como cafeína. Uma porção típica de 28 gramas de uma barra de chocolate ao leite contém tanta cafeína quanto uma xícara de café descafeinado. Em peso, o chocolate amargo tem uma a duas vezes a quantidade de cafeína do café: 80–160 mg por 100 g. Porcentagens mais altas de cacau, como 90%, chegam a 200 mg por 100 g aproximadamente e, portanto, uma barra de chocolate de 100 gramas com 85% de cacau contém cerca de 195 mg de cafeína.

Comprimidos

No-Doz 100 mg de comprimidos de cafeína

Os comprimidos oferecem várias vantagens em relação ao café, chá e outras bebidas com cafeína, incluindo conveniência, dosagem conhecida e prevenção da ingestão concomitante de açúcar, ácidos e líquidos. Diz-se que o uso de cafeína nesta forma melhora o estado de alerta mental. Esses tablets são comumente usados por estudantes que estudam para seus exames e por pessoas que trabalham ou dirigem por longas horas.

Outros produtos orais

Uma empresa dos EUA está comercializando tiras de cafeína solúvel oral. Outra rota de ingestão é o SpazzStick, um protetor labial com cafeína. Alert Energy Caffeine Gum foi introduzido nos Estados Unidos em 2013, mas foi retirado voluntariamente após o anúncio de uma investigação do FDA sobre os efeitos à saúde da cafeína adicionada aos alimentos.

Inalantes

Existem vários produtos sendo comercializados que oferecem inaladores que fornecem misturas proprietárias de suplementos, sendo a cafeína um ingrediente chave. Em 2012, o FDA enviou uma carta de advertência a uma das empresas que comercializam esses inaladores, expressando preocupação com a falta de informações de segurança disponíveis sobre a cafeína inalada.

Combinações com outras drogas

• Algumas bebidas combinam álcool com cafeína para criar uma bebida alcoólica cafeína. Os efeitos estimulantes da cafeína podem mascarar os efeitos depressores do álcool, potencialmente reduzindo a consciência do usuário de seu nível de intoxicação. Estas bebidas têm sido objecto de proibições devido a preocupações de segurança. Em particular, a Food and Drug Administration dos Estados Unidos classificou a cafeína adicionada a bebidas alcoólicas de malte como um "aditivo alimentar inseguro".
• Ya ba contém uma combinação de metanfetamina e cafeína.
• Analgésicos como propyphenazone/paracetamol/cafeína combinam cafeína com analgésico.

História

Descoberta e disseminação do uso

Cafeteria em Palestina, C.1900

De acordo com a lenda chinesa, o imperador chinês Shennong, que supostamente reinou por volta de 3.000 aC, descobriu inadvertidamente o chá quando observou que, quando certas folhas caíam na água fervente, resultava uma bebida perfumada e restauradora. Shennong também é mencionado em Cha Jing de Lu Yu, um famoso trabalho inicial sobre o tema do chá.

As primeiras evidências credíveis de consumo de café ou conhecimento da planta do café aparecem em meados do século XV, nos mosteiros sufis do Iêmen, no sul da Arábia. De Mocha, o café se espalhou para o Egito e o norte da África e, no século 16, alcançou o resto do Oriente Médio, Pérsia e Turquia. Do Oriente Médio, o consumo de café se espalhou para a Itália, depois para o resto da Europa, e os pés de café foram transportados pelos holandeses para as Índias Orientais e para as Américas.

O uso da noz-de-cola parece ter origens antigas. É mastigado em muitas culturas da África Ocidental, tanto em ambientes privados quanto sociais, para restaurar a vitalidade e aliviar as dores da fome.

A evidência mais antiga do uso de grãos de cacau vem de um resíduo encontrado em um antigo pote maia datado de 600 aC. Além disso, o chocolate era consumido em uma bebida amarga e picante chamada xocolatl, muitas vezes temperada com baunilha, pimenta malagueta e urucum. Acreditava-se que o Xocolatl combatesse a fadiga, uma crença provavelmente atribuível ao teor de teobromina e cafeína. O chocolate era um importante bem de luxo em toda a Mesoamérica pré-colombiana, e os grãos de cacau eram frequentemente usados como moeda.

Xocolatl foi introduzido na Europa pelos espanhóis e tornou-se uma bebida popular em 1700. Os espanhóis também introduziram o cacaueiro nas Índias Ocidentais e nas Filipinas.

As folhas e caules do azevinho yaupon (Ilex vomitoria) eram usados pelos nativos americanos para preparar um chá chamado asi ou a "bebida preta". Os arqueólogos encontraram evidências desse uso na antiguidade, possivelmente datando do final do período arcaico.

Identificação química, isolamento e síntese

Pierre Joseph Pelletier

Em 1819, o químico alemão Friedlieb Ferdinand Runge isolou a cafeína relativamente pura pela primeira vez; ele o chamou de "Kaffebase" (ou seja, uma base que existe no café). De acordo com Runge, ele fez isso a mando de Johann Wolfgang von Goethe. Em 1821, a cafeína foi isolada pelo químico francês Pierre Jean Robiquet e por outro par de químicos franceses, Pierre-Joseph Pelletier e Joseph Bienaimé Caventou, de acordo com o químico sueco Jöns Jacob Berzelius em seu diário anual. Além disso, Berzelius afirmou que os químicos franceses fizeram suas descobertas independentemente de qualquer conhecimento de Runge ou do trabalho de cada um. No entanto, Berzelius mais tarde reconheceu a prioridade de Runge na extração de cafeína, afirmando: "No entanto, neste ponto, não deve deixar de ser mencionado que Runge (em suas Phytochemical Discoveries, 1820, páginas 146–147) especificou o mesmo método e descreveu a cafeína sob o nome Caffeebase um ano antes de Robiquet, a quem geralmente se atribui a descoberta dessa substância, tendo feito o primeiro anúncio oral sobre ela em uma reunião da Sociedade de Farmácia em Paris."

O artigo de Pelletier sobre cafeína foi o primeiro a usar o termo impresso (na forma francesa Caféine da palavra francesa para café: café). Isso corrobora o relato de Berzelius:

Cafeína, substantivo (feminina). Substância cristalina descoberta no café em 1821 pelo Sr. Robiquet. Durante o mesmo período – enquanto eles estavam à procura de quinino no café, porque o café é considerado por vários médicos como um medicamento que reduz as febres e porque o café pertence à mesma família que a canchona [quinina] árvore – por sua vez, Messrs. Pelletier e Caventou obtiveram cafeína; mas porque sua pesquisa teve um objetivo diferente e porque sua pesquisa não tinha sido concluída, eles deixaram prioridade sobre este assunto ao Sr. Robiquet. Não sabemos por que o Sr. Robiquet não publicou a análise do café que leu à Farmácia. Sua publicação nos teria permitido fazer a cafeína mais conhecida e nos dar ideias precisas da composição do café...

Robiquet foi um dos primeiros a isolar e descrever as propriedades da cafeína pura, enquanto Pelletier foi o primeiro a realizar uma análise elementar.

Em 1827, M. Oudry isolou "théine" do chá, mas em 1838 foi provado por Mulder e por Carl Jobst que teína era na verdade o mesmo que cafeína.

Em 1895, o químico alemão Hermann Emil Fischer (1852–1919) sintetizou pela primeira vez a cafeína a partir de seus componentes químicos (ou seja, uma "síntese total") e, dois anos depois, também derivou a fórmula estrutural do composto. Isso fazia parte do trabalho pelo qual Fischer recebeu o Prêmio Nobel em 1902.

Regulamentos históricos

Como foi reconhecido que o café continha algum composto que agia como estimulante, primeiro o café e depois também a cafeína foram às vezes sujeitos a regulamentação. Por exemplo, no século 16, os islâmicos em Meca e no Império Otomano tornaram o café ilegal para algumas classes. Carlos II da Inglaterra tentou bani-lo em 1676, Frederico II da Prússia o proibiu em 1777 e o café foi proibido na Suécia várias vezes entre 1756 e 1823.

Em 1911, a cafeína se tornou o foco de um dos primeiros sustos de saúde documentados, quando o governo dos EUA apreendeu 40 barris e 20 barris de xarope de Coca-Cola em Chattanooga, Tennessee, alegando que a cafeína em sua bebida era " prejudiciais à saúde". Embora a Suprema Corte posteriormente tenha decidido a favor da Coca-Cola em Estados Unidos v. Quarenta Barris e Vinte Barris de Coca-Cola, dois projetos de lei foram apresentados à Câmara dos Representantes dos EUA em 1912 para alterar a Pure Food and Drug Act, adicionando cafeína à lista de produtos "formadores de hábito" e "deletério" substâncias, que devem estar listadas no rótulo de um produto.

Sociedade e cultura

Regulamentos

Estados Unidos

A Food and Drug Administration (FDA) nos Estados Unidos atualmente permite apenas bebidas contendo menos de 0,02% de cafeína; mas a cafeína em pó, que é vendida como suplemento dietético, não é regulamentada. É uma exigência regulatória que o rótulo da maioria dos alimentos pré-embalados declare uma lista de ingredientes, incluindo aditivos alimentares como a cafeína, em ordem decrescente de proporção. No entanto, não há disposição regulamentar para rotulagem quantitativa obrigatória de cafeína (por exemplo, miligramas de cafeína por tamanho de porção declarado). Há uma série de ingredientes alimentares que naturalmente contêm cafeína. Esses ingredientes devem aparecer nas listas de ingredientes alimentares. No entanto, como é o caso do "aditivo de cafeína", não há exigência de identificação da quantidade quantitativa de cafeína em alimentos compostos contendo ingredientes que são fontes naturais de cafeína. Embora o café ou o chocolate sejam amplamente reconhecidos como fontes de cafeína, alguns ingredientes (por exemplo, guaraná, erva-mate) provavelmente são menos reconhecidos como fontes de cafeína. Para essas fontes naturais de cafeína, não há disposição regulamentar que exija que o rótulo dos alimentos identifique a presença de cafeína nem indique a quantidade de cafeína presente no alimento.

Consumo

O consumo global de cafeína foi estimado em 120.000 toneladas por ano, tornando-a a substância psicoativa mais popular do mundo. Isso equivale a uma média de uma porção de uma bebida com cafeína para cada pessoa todos os dias. O consumo de cafeína permaneceu estável entre 1997 e 2015. Café, chá e refrigerantes são as fontes de cafeína mais importantes, com as bebidas energéticas contribuindo pouco para a ingestão total de cafeína em todas as faixas etárias.

Religiões

Até recentemente, a Igreja Adventista do Sétimo Dia pedia a seus membros que se abstivessem de bebidas com cafeína, mas removeu isso dos votos batismais (enquanto ainda recomendava a abstenção como política). Algumas dessas religiões acreditam que não se deve consumir uma substância psicoativa não médica, ou acreditam que não se deve consumir uma substância que vicia. A Igreja de Jesus Cristo dos Santos dos Últimos Dias disse o seguinte com relação às bebidas com cafeína: "... a revelação da Igreja que especifica as práticas de saúde (Doutrina e Convênios 89) não menciona o uso de cafeína. As diretrizes de saúde da Igreja proíbem bebidas alcoólicas, fumar ou mascar tabaco e 'bebidas quentes' – ensinado pelos líderes da Igreja a se referir especificamente a chá e café."

Os Gaudiya Vaisnavas geralmente também se abstêm de cafeína, porque acreditam que ela obscurece a mente e estimula demais os sentidos. Para ser iniciado sob um guru, a pessoa não deve ter ingerido cafeína, álcool, nicotina ou outras drogas por pelo menos um ano.

As bebidas com cafeína são amplamente consumidas pelos muçulmanos atualmente. No século 16, algumas autoridades muçulmanas fizeram tentativas malsucedidas de bani-las como "bebidas intoxicantes" proibidas. sob as leis dietéticas islâmicas.

Outros organismos

Efeitos de cafeína em teias de aranha

A bactéria recentemente descoberta Pseudomonas putida CBB5 pode viver de cafeína pura e pode decompor a cafeína em dióxido de carbono e amônia.

A cafeína é tóxica para pássaros e para cães e gatos, e tem um efeito adverso pronunciado em moluscos, vários insetos e aranhas. Isso se deve, pelo menos em parte, a uma baixa capacidade de metabolizar o composto, causando níveis mais altos para uma determinada dose por unidade de peso. A cafeína também foi encontrada para aumentar a memória de recompensa das abelhas.

Pesquisa

A cafeína tem sido usada para duplicar os cromossomos no trigo haploide.