Kofein

Kofein (podle rostliny Coffea arabica, česky kávovník arabský) je alkaloid, který přízniv stimuluje centrální nervovou soustavu a srdeční činnost. Kofein je pravděpodobně nejrozšířenější stimulant na světě, který se užíváním ve větším množství stává drogou.

Kofein patří do skupiny purinových, methylových derivátů xanthinu, která zahrnuje theobromin (kakao) a theofylin (bronchodilatans, látka uvolňující průduškové svalstvo).

Kofein je hořká, bílá krystalická látka – xanthinový alkaloid, který je zároveň psychoaktivní stimulační drogou. Kofein byl objeven německým chemikem Ferdinandem Rungem v roce 1819. Vymyslel pro novou látku jméno kofein, chemicky aktivní složka kávy (v angličtině caffeine).

Kofein se v různém množství nachází také ve fazolích, listech a plodech některých rostlin, kde slouží rostlině jako přirozený pesticid – paralyzuje a zabíjí určitý hmyz, který se živí částmi rostlin. Nejčastěji se s ním setkáváme v kávových bobech a listech čajovníku, stejně jako v produktech vyrobených z ořechu koly. Ostatními zdroji jsou bobule guarany, cesmína paraguayská, nebo jiný druh cesmíny, Illex vomitoria (keř podobný brusince, rostoucí na severovýchodě Severní Ameriky).

V lidském organismu funguje kofein jako stimulátor centrální nervové soustavy (CNS), dočasně potlačuje únavu a probouzí bdělost. Nápoje obsahující kofein jako káva, čaj, limonády a energetické nápoje se těší velké oblibě. Jde o nejpopulárnější psychoaktivní látku na světě, ale na rozdíl od ostatních je legální a její prodej se neřídí žádnými omezeními. V Severní Americe konzumuje kofein 90 % dospělé populace denně. U americké Správy potravin a léčiv FDA (americká obdoba českého Státního ústavu pro kontrolu léčiv) je registrován jako bezpečná látka.

Kofein má diuretické účinky, alespoň u osob, které nemají vyvinutou toleranci častým užíváním. U pravidelných uživatelů se vyvine tolerance k tomuto účinku a studie nepotvrzují, že by při pravidelné konzumaci vedlo pití nápojů obsahujících kofein k dehydrataci.

Výskyt a použití

Čistý kofein je bílý hebký prášek nebo lesklé jehličky, hořké chuti.

Purinový derivát kofein se vyskytuje v listech, semenech a plodech nejméně 63 rostlin. Nejznámější jsou kávová zrna (Coffea arabica), kakaové boby (Theobroma cacao), cola ořechy (Cola acuminata), čajové lístky (Camellia thea), lístky maté (Ilex paragueyensis) a guarana (Paullinia cupana). Čaj obsahuje ještě dva další alkaloidy theofylin a theobromin. Kofein se přidává do nealkoholických nápojů jako Coca-Cola, Kofola a další. Podle výskytu se označuje též jako tein, matein či guaranin.

1–2 % koncentrace kofeinu je pro plže smrtelným nervovým jedem. Lze jej tedy použít jako moluskocid na hubení škodlivých plžů.

Kofein je mitotický jed. Kofein obsahují mnohé rostliny. Slouží jako přírodní pesticid. Nejvyšší obsah mají rostliny, které jsou olistěné, ale chybí jim mechanická ochrana. Kofein ochromuje a zabíjí určité druhy hmyzu, které se živí těmito rostlinami. Vysoký obsah se nachází i v zemi, ve které rostou semenáčky kávovníku. Kofein tedy slouží nejenom jako přírodní pesticid proti hmyzu, ale také brání tomu, aby se v okolí vysemenila jiná rostlinka, která by obírala semenáček o živiny. Dává tedy rostlince lepší šanci na přežití.

Nejběžnější zdroje kofeinu jsou káva, čaj, a menší množství obsahuje i kakao. Méně známé zdroje kofeinu jsou např. yerba maté a guarana, které jsou někdy užívány při přípravě čajů a energetických nápojů. Dvě přezdívky pro kofein jsou matein a guaranin, které jsou odvezené ze jmen rostlin, ve kterých se nacházejí. Někteří „maté nadšenci“ tvrdí, že matein je stereoizomer kofeinu, což by z něj dělalo jinou látku. To ale není pravda, protože kofein je achirální molekula a proto tedy nemá žádné enantiomery ani jiné stereoisomery.

Různorodost zkušeností s požitím kofeinu je pravděpodobně způsobena tím, že rostliny obsahují množství dalších xantinových alkaloidů. Jako kardiostimulans theofylin a theobromin a další látky jako polyfenoly, které mohou vytvářet nerozpustné komplexy s kofeinem.

Světově nejpopulárnějším zdrojem kofeinu jsou boby kávovníku, ze kterých se připravuje káva. Obsah kofeinu v kávovém zrnu se různí podle druhu kávovníku a metody zpracování zrn. Dokonce v plodech jednoho keře může být, co se týče obsahu kofeinu, velký rozdíl. Takže jeden šálek kávy obsahuje od 40 mg u espressa z odrůdy Arabica (30 ml) až po 100 mg na 120 ml v obyčejné překapávané kávě. Obecně dlouho pražená kávová zrna obsahují méně kofeinu než lehce pražená kávová zrna, protože proces pražení snižuje obsah kofeinu v zrnu. Arabica obsahuje méně kofeinu než robusta. Káva obsahuje stopy theofylinu, ale ne theobrominu.

Čaj je dalším běžným zdrojem kofeinu. Vlastně čaj obsahuje více kofeinu než káva, ale hrneček čaje obsahuje kofeinu méně, protože k jeho přípravě není použito takové množství rostliny. Sílu nálevu také ovlivňují podmínky pěstování rostliny, proces zpracování a další. Některé čajové odrůdy mohou obsahovat významně více kofeinu než jiné. Čaj obsahuje malé množství theobrominu a o něco více theofylinu než káva. Příprava čaje má velký vliv na to, jaký nálev nakonec bude. Barva čaje je, co se týče obsahu kofeinu, málo směrodatná. Čaje jako světlý japonský čaj gyokuro obsahují mnohem více kofeinu než mnohem tmavší čaje jako lapsang souchong, který obsahuje kofeinu velmi málo.

Kofein je také běžně obsažen v limonádách jako Cola, původně připravovaná z kolových ořechů. Limonády obvykle obsahují od 10 do 50 mg kofeinu. Na druhou stranu nápoje jako Red Bull obvykle obsahují 320 mg/l, tedy 80–160 mg v jedné plechovce. Kofein v těchto nápojích je jednak získáván dekafeinací, jednak je uměle syntetizován. Guarana, hlavní ingredience energetických nápojů, obsahuje velká množství kofeinu s malým množstvím theofylinu a theobrominu, který se přirozeně uvolňuje postupně. Čokoláda vyráběná z kakaa také obsahuje malé množství kofeinu. To, že čokoláda nemá velké povzbuzující účinky, je tím, že obsahuje kofein v kombinaci s theofylinem a theobrominem. Běžně velká tabulka mléčné čokolády (28 g) obsahuje asi tolik kofeinu jako šálek kávy bez kofeinu.

V poslední době je také celkem běžné přidávat kofein do mýdel a šampónů a tvrdit, že kofein může být absorbován kůží. To ale není dokázáno a pravděpodobně nemají žádné větší stimulační účinky na nervovou soustavu, protože není absorbován dost rychle. Některé farmaceutické firmy začaly vyrábět kofein v tabletách s tím, že zlepšují mozkové funkce. Jejich efekt je, že snižují únavu a zlepšují pozornost. Někdy je používají studenti, kteří se učí ke zkoušce, nebo lidé, kteří potřebují řídit dlouhé hodiny.

Historie 
Kofein se konzumoval od doby kamenné. Lidé už v dávných dobách objevili, že žvýkání semen, kůry, nebo listů určitých rostlin usnadňuje práci, stimuluje pozornost a zlepšuje náladu. Až mnohem později se přišlo na to, že se účinek kofeinu hodně zvyšuje tím, že se rostlina zalije horkou vodou. Mnoho přírodních národů má legendy o tom, jak byly tyto rostliny objeveny. Podle jedné známé čínské legendy, čínskému císaři Shennongovi, který panoval 3000 let př. n. l., lístky rostliny náhodou spadly do horké vody, a osvěžující a voňavý nápoj byl na světě. O císaři Shennongovi se také mluví v Lu Yuově Cha Jing, slavné a velmi staré knize o čaji.

 

Pražená zrnka kávy, běžný zdroj kofeinu

Historie kávy byla zaznamenána znovu až v devátém století. V té době byly kávové boby k dostání pouze v Etiopii. Populární legenda připisuje jejich objevení bájnému pasákovi koz, který se jmenoval Kaldi. Ten si všiml, že kozy, které se pásly na kávovníku, byly čilejší a v noci pak méně spaly. Zkusil sníst několik plodů a zažil stejné osvěžení a povzbuzení jako kozy.

Nejstarší literární zmínky o kávě se nacházejí v práci perského lékaře al-Raziho z 9. století.

V roce 1587 byla vydána práce Malaye Jaziri, která pojednává o historii a právních omezeních s kávou spojených. Práce se jmenuje „Undat al safwa fi hill al-gahwa“. Mluví o šejkovi Jamal-al-Din al-Dhabhani, muftím z Adenu, který si jako první zvykl pravidelně pít kávu v roce 1454. V 15. století si jemenští súfisté zvykli popíjet kávu během modliteb, aby neusnuli.

V 16. století bylo pití kávy zaznamenáno evropským vyslancem v Egyptě a v této době se také běžně začala používat na Blízkém východě. Z počátku byla káva v Evropě známá jako arabské víno, a to přibližně od počátku 17. století. Poté, co osmanští Turci odtáhli od hradeb nedobyté Vídně, našlo se mezi jejich zavazadly velké množství kávy. Evropané nevěděli, co mají s kávovými boby dělat, protože je neznali. A tak Polák Jerzy Franciszek Kulczycki, který pracoval pro Turky, nabídl, že si je vezme a naučí Vídeňany vařit kávu. Tak byla otevřena první kavárna v západním světě ve Vídni. V Británii byly první kavárny otevřeny v Londýně v roce 1652 v St. Michael’s Alley v Cornhillu. Staly se brzy populárními a hrály důležitou úlohu ve společenském životě 17. a 18. století.

Ořechy koly tak jako plody kávovníku a čajové listy mají svůj pradávný původ. Byly žvýkány v mnoha západoafrických kulturách, a to jak jednotlivci, tak jako součást sociálních setkání pro svoji schopnost navracet lidem vitalitu a snižovat pocit hladu během hladomorů.

V roce 1911 byla Cola pronásledována jako jedna z prvních hrozeb zdraví. Vláda Spojených států amerických nechala vylít 40 barelů a 20 sudů Coca-colového sirupu do řeky Chattanooga, Tennessee, s prohlášením, že Cola je zdraví škodlivá.

Vláda doufala, že odstraní kofein z Coca-coly prohlášeními, že nadměrné užívaní Coca-coly vedlo na dívčí škole k nočním výtržnostem, porušením kolejního řádu a dalším amorálnostem.

Přestože soudce se Coly zastal, dva rozsudky byly vyneseny v roce 1912 ve prospěch vlády Spojených států, což mělo za následek přidání kofeinu na seznam škodlivých látek, na které vzniká závislost a které musejí být uvedeny na etiketě výrobku.

Nejranější zmínky o používání kakaa se nacházejí na Mayské keramice z roku 600 př. n. l. V Novém světě byla čokoláda konzumována v podobě hořkého a pálivého nápoje xocoatlu často ochuceným vanilkou, chilli nebo achiotou. Xocoatl byl používán, protože potlačoval mdloby, což je pravděpodobně díky obsahu theobrominu a kofeinu. Čokoláda byla velmi důležitým luxusním zbožím po celé předkolumbovské Střední Americe a kakaové boby byly užívány jako platidlo.

Xocoatl byl do Evropy přivezen Španěly a stal se populárním nápojem kolem roku 1700. Španělé také přivezli první kakaové stromy do Západní Indie a na Filipíny. Bylo používáno při alchymii, kde se mu říkalo „Černá fazole“.

Listy a stonky Yaupon Holly (Ilex vomitoria) byly používány domorodými Američany k přípravě čaje pojmenovaného Asi nebo také Černý nápoj.

Při pravidelné aplikaci kofeinu se stane tělo na kofein rezistentní a může na něm vzniknout závislost. Kofein neurychluje vystřízlivění. Nemění osobnost a charakter člověka. Citlivost dětí na kofein je vyšší než u dospělých, už jen kvůli jejich nižší hmotnosti.

Žádoucí účinky

Nervový systém 
Kofein příznivě stimuluje centrální nervový systém. Tím oddaluje únavu (zvláště duševní), zbystřuje myšlení, zlepšuje koncentraci, působí jistou euforii.

Srdce a dýchání 
Kofein zrychluje tep, uvolňuje hladké svalstvo, rozšiřuje tepny a stimuluje oběhový a respirační systém (srdce a dýchání). Proto pomáhá lidem postiženým astmatem. Zvyšuje obsah mastných kyselin v oběhovém systému, byl proto léta používán sportovci. Tyto účinky mohou trvat od několika hodin až do dvanácti hodin, ale již po čtyřech letech pravidelného užívání se tělo stane rezistentním.

Kofein je hořký bílý krystalický alkaloid. Nachází se hlavně v listech čajovníku a kávových zrnech. V kosmetických přípravcích se používá kvůli svému antioxidačnímu působení, protože podporuje tvorbu nových kožních buněk, stimuluje tvorbu kolagenu a zlepšuje stav pleti. Protože snižuje viditelnost jizev, používá se do přípravků proti striím. Podporuje činnost oběhového systému a prokrvuje, což je důležité u projevů celulitidy, kterou pomáhá redukovat. Přidává se do anti-agingové péče, očních krémů a šamponů proti vypadávání vlasů, které posiluje a podporuje jejich zdravý růst. Kofein je v kosmetice obecně brán jako bezpečná látka, která nevyvolává alergické reakce.