קפאין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Caffeine
Caffeine.png

מבנה מולקולת קפאין
Caffeine USP.jpg

קפאין מיובש
פרטים
שם סיסטמטי 1,3,7-Trimethyl-1H-purine-2,6(3H,7H)-dione

3,7-Dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione

נוסחה כימית C8H10N4O2
מסה מולקולרית g/mol‏ 194.19
מספר CAS 58-08-2
צפיפות g/cm3‏ 1.2 גר/סמ"ק
מסיסות נמוכה במים בטמפרטורת החדר (2.17gr/100ml). מסיסות טובה יחסית ב-100 מעלות צלזיוס (67gr/100ml)
ממסים אתיל אצטט, כלורופורם, THF, פירידין
טמפרטורת היתוך 238 °C

קפאין (Caffeine) הוא סם פסיכואקטיבי ממריץ ממשפחת הקסנטינים, המצוי בעיקר בפולי קפה, גואראנה, עשב המאטה, התה, הקקאו (ולכן גם בשוקולד) וכתוסף מלאכותי במשקאות קולה.

בעבור הצמח המכיל אותו, הקפאין הוא קוטל מזיקים טבעי, מכיוון שהוא משתק והורג חלק מהחרקים שמנסים להיזון מהצמח.

תכונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • הקפאין הוא אלקלואיד, צבעו לבן, טעמו מר ואין לו ריח. הרכבו הכימי הוא C8H10N4O2.
  • צפיפות - 1.2 גר/סמ"ק
  • טמפרטורת התכה : 238°C
  • מסיסות נמוכה במים בטמפרטורת החדר (2.17gr/100ml). מסיסות טובה יחסית ב-100 מעלות צלזיוס (67gr/100ml)
  • מסיס באתיל אצטט, כלורופורם, THF, פירידין
  • מסיסות בינונית באצטון ואלכוהול

פרמקולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכונתיו הפרמקולוגיות העיקריות הן גירוי מערכת העצבית המרכזית, גירוי מערכת הנשימה, גירוי קצב הלב והשפעה משתנת קלה.

קפאין, כמעלה לחץ דם ומגביר דופק, נחשב יעיל וממריץ פעילות גופנית, כך שמקובל, על פי רוב, להשתמש בו לפני פעילות גופנית מאומצת.[דרוש מקור]

הקפאין רעיל במינונים גבוהים. למשל, מינון של כ־192 מ"ג קפאין לק"ג משקל גוף (מקביל בערך ל־72 כוסות קפה ביום לאדם) קוטל מחצית מאוכלוסיית הניסוי. תסמיני הרעלת קפאין הם חוסר מנוחה, עצבנות, התרגשות יתר, נדודי שינה, הסמקה ואי סדירות בעיכול והטלת שתן מרובה. התסמינים יכולים להופיע כבר לאחר צריכת 250 מ"ג קפאין ביממה. צריכה של יותר מ־1 גרם קפאין ביום עלולה להביא לתסמינים של עווית שרירים, שטף דיבור ומחשבה לא הגיוניים ופרפור חדרי הלב.

קפאין נצרך מדי יום בכמויות קטנות על ידי מיליארדי אנשים, בעיקר במשקאות קפה ותה פעמים רבות על מנת לנצל את התכונות המעוררות של הקפאין, אם כי יש כאלו שצורכים משקאות אלה בצורתם נטולת הקפאין.

מיצוי הקפאין מפולי קפה והכנת קפה נטול קפאין[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעבר יוצר קפה נטול קפאין מפולי קפה רגילים, שנטחנו והושרו במתילן כלוריד, החשוד כחומר מסרטן. מתחילת שנות ה-90 החל השימוש בדו תחמוצת הפחמן - CO2 לצורך המיצוי[1]. בלחץ אטמוספירי רגיל יכול דו-תחמוצת הפחמן להמצא כמוצק (קרח יבש) או כגז, ובלחצים גבוהים הוא עשוי להיות גם נוזל.

על ידי סגירה של CO2 בכלי אטום והבאת המערכת ללחץ שהוא פי 73 בערך מהלחץ האטמוספירי ולטמפרטורה של כ-30 מעלות, עובר החומר למצב צבירה הנקרא נוזל סופר-קריטי (Supercritical Fluid). במצב זה החומר מתנהג כגז וממלא את כל נפח המכל, אבל שומר על תכונות של נוזל וניתן להמיס בו חומרים שונים.

כשמזרימים דו-תחמוצת הפחמן במצב צבירה "נוזל סופר-קריטי" למכל של פולי קפה ירוקים (לפני שלב הקלייה בתנור), החומר מתפשט כגז, חודר לתוך הפולים וממיס את הקפאין (שנמס מצוין ב-CO2 נוזלי). על ידי הגדלת הלחץ עובר ה-CO2 למצב צבירה נוזלי וניתן לנקז אותו ולמצות ממנו את הקפאין הנקי לשימוש במשקאות קלים. לאחר התהליך, בלחץ רגיל ה-CO2 הופך לגז ומתנדף מהמוצר ללא עקבות.

השפעת הקפאין על הגוף[עריכת קוד מקור | עריכה]

קפאין (משמאל) ואדנוזין (מימין)- המולקולה שלקולטנים שלה בתאי המח נקשר הקפאין

הקפאין חוסם את קולטני האדנוזין (Adenosine ATP), שבתאי מערכת העצבים המרכזית. (למעשה הוא פועל על כל התאים בגוף משום שבכל תא קיימים קולטני אדנוזין).

כאשר אדנוזין נקשר לתא עצב הוא מאט את פעילות התא. תהליך זה מתרחש, בין היתר, בזמן שינה. מולקולות הקפאין, הדומות לאדנוזין, נקשרות לאותם קולטנים אך לא גורמות להאטת פעילות התא. במקום זאת הקפאין חוסם את הקולטנים ומונע את פעילות האדנוזין. כתוצאה מכך הפעילות העצבית המוגברת גורמת לשיחרור ההורמון אפינפרין (אדרנלין), שבתורו גורם למספר תופעות כגון הגברת קצב הלב, עליית לחץ הדם, הגברת זרימת הדם לשרירים, הפחתת זרימת הדם לעור ולאיברים הפנימיים ושחרור גלוקוזה על ידי הכבד.

בנוסף לכך, הקפאין,מעלה את רמת המוליך העצבי דופמין במוח.

מאחר וקפאין מעלה את רמת המוליך העצבי דופמין במוח, הוא גורם להתמכרות ולתלות גופנית (פיזית) בשימוש ממושך בו.

לאחר תקופה ממושכת של צריכת קפאין, מערכת העצבים המרכזית מפתחת סבילות לסם, ולכן השפעות הקפאין נחלשות.

קפאין מפריע לספיגת ברזל בגוף, לכן ארגון הבריאות העולמי ממליץ לנשים הרות ומניקות להגביל את שתיית הקפה לשלוש עד ארבע כוסות ביום בלבד ‏[2].

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ פטנט אמריקני 4,260,639 למיצוי קפאין מפולי קפה על ידי CO2 נרשם כבר ב-1981 על ידי Kurt Zosel
  2. ^ תזונה בריאה בעת הריון והנקה, מאתר ארגון הבריאות העולמי