카페인 (Caffeine) 이란? (feat. 커피)

 

카페인 (Caffeine) 이란? 

 

 

출처 : 게티이미지

 

 

 

카페인 어원

 

카페인은 '커피'의 'Coffe-'에 알칼로이드(amine) 물질을 뜻하는 '-ine'가 결합하여 만들어진 용어로, 커피콩으로부터 추출되면서 처음 발견되었습니다. 이러한 발견은 1819년 독일의 과학자 프리들리프 페르디난트 룽게에 의해 이루어졌으며, 룽게가 카페인을 발견한 계기에는 괴테의 영향이 크게 작용했습니다.

 

룽게와 별개로 독자적으로 카페인을 발견한 프랑스의 피에르 장 로비케, 피에르 조제프 펠르티에, 조제프 비어네메 카방투가 논문을 통해 카페인을 caféine이라는 명칭으로 널리 알려지게 하였습니다. 이후 카페인이라는 명칭이 굳어져 현재까지 사용되고 있습니다.

 

카페인은 커피뿐만이 아닌 카카오, 콜라나무, 과라나, 차나무, 마떼 등 다양한 식물에서도 존재합니다. 약용으로는 디카페인 커피 제조과정에서 추출된 카페인이 사용되는 경우가 많으며, 카페인이 들어있는 작물은 다양한 음료 및 식품에 사용되고 있습니다.

 

 

 

카페인 효과

 

카페인은 아데노신의 경쟁적 억제제로 작용합니다. 아데노신은 대체로 억제성 신호를 전달하는데, 카페인은 이러한 신호를 방해하여 다양한 효과를 발생시킵니다.

 

카페인은 혈뇌장벽을 통과하여 뇌에 직접 작용하며, 아데노신 수용체의 작용을 방해하여 도파민의 분비를 촉진시킵니다. 이는 뇌의 각성을 유지시켜 주는 중추신경 자극제의 역할을 합니다.

 

또한, 카페인은 소화기관 결장(대장의 일부분)에도 영향을 미치며, 장의 이완을 방해하고 수축 운동만 계속해서 반복하도록 만듭니다. 이로 인해 복통 없이 소량씩 묽은 변 양상의 잦은 대변을 유발할 수 있습니다.

 

카페인은 이화호르몬(코티졸) 분비를 촉진시킴으로써 대사량이 증가하도록 도와줍니다. 또한, 지방세포에도 작용하여 성장호르몬 등에 의해 촉진되는 지방산 분해를 돕고, 지방산 분해를 억제하는 아데노신을 억제합니다.

 

카페인은 신경조직이나 심장근육, 호흡기조직의 흥분을 자극하기도 하고 이뇨장애나 피로를 일으킬 수 있습니다. 또한 섭취 시 빠르게 혈관을 타고 온몸으로 확산되며, 세포막투과도 자유로운 특성을 가지고 있어 흡수가 빠르게 일어납니다.

 

 

 

카페인 섭취 & 흡수

 

카페인은 주로 커피, 초콜릿, 차, 콜라, 과라나, 다이어트약, 두통약, 각종 드링크, 부스터 등에 포함되어 있습니다. 다양한 제품들에 카페인이 첨가되어 있기 때문에 섭취량을 주의해야 합니다.

 

과라나 : 브라질이 원산지인 붉은색을 띠는 체리보다 약간 큰 크기의 과일. 씨앗엔 카페인이 풍부한데 카페인 농도가 약 2%~4.5%이며 이는 커피의 약 2배 정도. 과라나 씨앗에서 카페인을 추출하여 에너지 드링크의 원료로 사용하고 있다. 핫식스나 레드불을 보면 과라나 함유라고 기재되어 있는 것을 볼 수 있다. 브라질에서는 이 과라나로 만든 음료수를 국민음료로 즐겨 마시는데, 무척 대중적이라 코카콜라조차 브라질에 진출하려 했다가 손해를 봤다.

 

▶ 믹스커피 1봉 기준 약 50mg

▶ 커피 100ml당 평균 30~50mg

▶ 에스프레소 100ml당 평균 200mg

▶ 에너지 드링크 50~200mg(250ml와 355ml가 조금 다르다.)

▶ 차에는 24~50mg(동일 기준)

▶ 콜라 100ml당 8mg

▶ 코코아 2~5mg(150ml 기준)

▶ 카페인 정제 200mg(1알 기준)

 

그 외에도 카페인은 진통제, 다이어트 정제에도 첨가되어 있으며

각성 작용 및 물질대사 촉진효과를 이용한다고 합니다.

 

 

한국 식품의약품안전처에 따르면, 일일 최대 카페인 섭취 권고량은 성인 남성 기준으로 약 400mg입니다. 여성과 임산부는 300mg 이하를 섭취하는 것이 권장되며, 어린이 및 청소년은 체중 1kg당 2.5mg 이하로 제한하는 것이 좋습니다.

 

카페인은 특정 질병(편두통, 자율신경실조증 등)을 앓고 있는 사람들에게는 매우 민감하여 적은 양의 섭취로도 부작용이 나타날 수 있습니다. 따라서 이러한 사람들은 카페인 음료 섭취를 자제하는 것이 좋습니다.

 

한국인의 카페인 섭취량은 보통 성인 남성의 경우 400mg 이하로 권장되지만, 미국인들은 절반 이상이 하루에 300mg 이상의 카페인을 섭취하며 20%에서 30%는 600mg 이상을 섭취하고 있다고 합니다.

 

카페인은 흡수가 매우 빠르기 때문에 섭취 후 45분 내에 99%가 흡수되며, 혈류로 들어가기까지의 시간 간격이 있기 때문에 즉각적인 효과를 보기는 어렵습니다.

 

카페인의 반감기는 개인의 간 상태, 나이, 다른 약물 복용 여부 등에 따라 다르며 보통 성인의 경우 3~7시간 정도입니다.

 

 

 

카페인 특징

 

● 카페인은 각성 효과가 있으며, 중추신경을 자극하여 혈압 상승과 스트레스 호르몬 분비를 유발합니다.

● 카페인은 피로를 회복시키지 않고, 주의집중을 도와주는 것이므로 너무 많이 섭취하면 수면부채로 브레인포그 현상을 경험할 수 있습니다.

● 카페인 과복용 시 속 쓰림과 소화불량이 주로 발생하며, 중독성이 있을 수 있으며, 민감도는 개인에 따라 상당히 다르며, 카페인에 민감한 사람들은 적은 양만 섭취해도 부작용이 나타날 수 있습니다.

● 일반적인 성인을 대상으로 일일 최대 카페인 섭취량은 400mg이며, 어린이와 청소년은 더 적은 양을 권장합니다.

● 카페인 섭취는 중독성과 의존성이 없는 것으로 알려져 있으나, 뇌혈관 수축과 카페인 유발성 두통 등 금단증상을 발생시킬 수 있습니다.

● 카페인 섭취는 일부 장년 및 노년층과 신생아에게 위험할 수 있으며, 임산부는 섭취에 주의해야 합니다.

● 카페인은 운동 시 지구력과 집중력을 향상시키는데 도움이 되며, 일정 이상의 카페인 섭취는 스포츠에서 금지되어 있습니다.

● 에너지 드링크의 효과는 카페인과 다른 성분인 테아닌의 조합으로 시너지가 발생할 수 있습니다.

● 청소년기에 카페인 섭취는 뇌의 성숙을 방해하므로 적당량으로 제한하는 것이 좋습니다.

 

 

 

디카페인

 

카페인을 없앤 것을 디카페인이라고 하는데 용매법을 사용하여 카페인을 제거합니다.

30분간 생두를 쪄서 생두 조직의 공간을 충분히 열어준 후 염화메틸렌 또는 에틸아세테이트로 약 10시간가량 헹구어주면 제거됩니다.

디카페인이라고 카페인이 아예 없는 것은 아닙니다.

원두대비 카페인을 90% 이상 제거했다면 디카페인이라고 표기할 수 있기 때문인데 100ml당 약 3~7mg가 포함되어 있을 수 있습니다.

 

 

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