La cafeína es una purina cristalina blanca y amarga , un alcaloide de metilxantina y está químicamente relacionada con las bases de adenina y guanina del ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Se encuentra en las semillas, frutos, nueces u hojas de varias plantas nativas de África, Asia oriental y América del Sur, [15] y ayuda a protegerlas contra los herbívoros y la competencia al prevenir la germinación de semillas cercanas, [ 16] además de fomentar el consumo por parte de animales selectos como las abejas melíferas . [17] La fuente más conocida de cafeína es el grano de café , la semilla de la planta Coffea . Las personas pueden beber bebidas que contienen cafeína para aliviar o prevenir la somnolencia y mejorar el rendimiento cognitivo. Para elaborar estas bebidas, la cafeína se extrae sumergiendo el producto vegetal en agua, un proceso llamado infusión . Las bebidas que contienen cafeína, como el café , el té y los refrescos de cola , se consumen en grandes volúmenes en todo el mundo. En 2020, se consumieron en todo el mundo casi 10 millones de toneladas de granos de café. [18] La cafeína es la droga psicoactiva más consumida en el mundo . [19] [20] A diferencia de la mayoría de las otras sustancias psicoactivas, la cafeína sigue estando en gran medida no regulada y es legal en casi todas partes del mundo. La cafeína también es un caso atípico, ya que su uso se considera socialmente aceptable en la mayoría de las culturas e incluso se recomienda en otras.
La cafeína tiene efectos para la salud tanto positivos como negativos. Puede tratar y prevenir los trastornos respiratorios del bebé prematuro, la displasia broncopulmonar del prematuro y la apnea del prematuro . El citrato de cafeína figura en la Lista Modelo de Medicamentos Esenciales de la OMS . [21] Puede conferir un modesto efecto protector contra algunas enfermedades, [22] incluida la enfermedad de Parkinson . [23] Algunas personas experimentan alteraciones del sueño o ansiedad si consumen cafeína, [24] pero otras muestran pocas alteraciones. La evidencia de riesgo durante el embarazo es equívoca; Algunas autoridades recomiendan que las mujeres embarazadas limiten el consumo de cafeína al equivalente de dos tazas de café al día o menos. [25] [26] La cafeína puede producir una forma leve de dependencia de drogas , asociada con síntomas de abstinencia como somnolencia, dolor de cabeza e irritabilidad, cuando un individuo deja de consumir cafeína después de una ingesta diaria repetida. [27] [28] [2] La tolerancia a los efectos autonómicos del aumento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca, y el aumento de la producción de orina, se desarrolla con el uso crónico (es decir, estos síntomas se vuelven menos pronunciados o no ocurren después del uso constante). [29]
La cafeína está clasificada por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. como generalmente reconocida como segura . Las dosis tóxicas, más de 10 gramos por día para un adulto, son mucho más altas que la dosis típica de menos de 500 miligramos por día. [30] La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria informó que hasta 400 mg de cafeína por día (alrededor de 5,7 mg/kg de masa corporal por día) no plantea problemas de seguridad para adultos no embarazadas, mientras que la ingesta de hasta 200 mg por día para Las mujeres embarazadas y lactantes no plantean problemas de seguridad para el feto o los lactantes. [31] Una taza de café contiene entre 80 y 175 mg de cafeína, dependiendo del "grano" (semilla) que se utilice, cómo se tuesta y cómo se prepara (p. ej., goteo , percolación o espresso ). [32] Por lo tanto, se necesitan aproximadamente entre 50 y 100 tazas de café comunes para alcanzar la dosis tóxica. Sin embargo, la cafeína pura en polvo, que está disponible como suplemento dietético , puede ser letal en cantidades del tamaño de una cucharada.
Usos
Médico
La cafeína se utiliza tanto para la prevención [33] como para el tratamiento [34] de la displasia broncopulmonar en bebés prematuros . Puede mejorar el aumento de peso durante la terapia [35] y reducir la incidencia de parálisis cerebral , así como reducir el retraso cognitivo y del lenguaje. [36] [37] Por otro lado, son posibles efectos secundarios sutiles a largo plazo. [38]
Algunas personas utilizan bebidas que contienen cafeína, como café o té, para intentar tratar el asma . [44] La evidencia que respalda esta práctica es pobre. [44] Parece que la cafeína en dosis bajas mejora la función de las vías respiratorias en personas con asma, aumentando el volumen espiratorio forzado (FEV1) entre un 5% y un 18% durante un máximo de cuatro horas. [45]
La adición de cafeína (100 a 130 mg) a los analgésicos comúnmente recetados, como el paracetamol o el ibuprofeno , mejora modestamente la proporción de personas que logran aliviar el dolor . [46]
El consumo de cafeína después de una cirugía abdominal acorta el tiempo hasta la recuperación de la función intestinal normal y acorta la duración de la estancia hospitalaria. [47]
La cafeína se utilizaba antiguamente como tratamiento de segunda línea para el TDAH . Se considera menos eficaz que el metilfenidato o la anfetamina , pero más que el placebo para los niños con TDAH. [48] [49] Los niños, adolescentes y adultos con TDAH tienen más probabilidades de consumir cafeína, tal vez como una forma de automedicación . [49] [50]
Mejorando el rendimiento
Rendimiento cognitivo
La cafeína es un estimulante del sistema nervioso central que puede reducir la fatiga y la somnolencia . [9] En dosis normales, la cafeína tiene efectos variables sobre el aprendizaje y la memoria , pero generalmente mejora el tiempo de reacción , la vigilia , la concentración y la coordinación motora . [51] [52] La cantidad de cafeína necesaria para producir estos efectos varía de persona a persona, dependiendo del tamaño corporal y el grado de tolerancia. [51] Los efectos deseados surgen aproximadamente una hora después del consumo, y los efectos deseados de una dosis moderada generalmente desaparecen después de aproximadamente tres o cuatro horas. [4]
La cafeína puede retrasar o impedir el sueño y mejora el desempeño de las tareas durante la falta de sueño. [53] Los trabajadores por turnos que consumen cafeína cometen menos errores que podrían resultar de la somnolencia. [54]
La cafeína, en función de la dosis, aumenta el estado de alerta tanto en personas fatigadas como en personas normales. [55]
Una revisión sistemática y un metanálisis de 2014 encontraron que el uso simultáneo de cafeína y L -teanina tiene efectos psicoactivos sinérgicos que promueven el estado de alerta, la atención y el cambio de tareas ; [56] estos efectos son más pronunciados durante la primera hora después de la dosis. [56]
Desempeño físico
La cafeína es una ayuda ergogénica comprobada en humanos. [57] La cafeína mejora el rendimiento deportivo en condiciones aeróbicas (especialmente deportes de resistencia ) y anaeróbicas . [57] Las dosis moderadas de cafeína (alrededor de 5 mg/kg [57] ) pueden mejorar el rendimiento en las carreras de velocidad, [58] el rendimiento en ciclismo y carrera contrarreloj, [57] la resistencia (es decir, retrasa la aparición de la fatiga muscular y la fatiga central ). , [57] [59] [60] y la producción de potencia en bicicleta. [57] La cafeína aumenta la tasa metabólica basal en adultos. [61] [62] [63] La ingestión de cafeína antes del ejercicio aeróbico aumenta la oxidación de grasas, particularmente en personas con baja condición física. [64]
La cafeína mejora la fuerza y la potencia muscular [65] y puede mejorar la resistencia muscular. [66] La cafeína también mejora el rendimiento en pruebas anaeróbicas. [67] El consumo de cafeína antes del ejercicio de carga constante se asocia con una reducción del esfuerzo percibido. Si bien este efecto no está presente durante el ejercicio hasta el agotamiento, el rendimiento mejora significativamente. Esto es congruente con que la cafeína reduzca el esfuerzo percibido, porque el ejercicio hasta el agotamiento debería terminar en el mismo punto de fatiga. [68] La cafeína también mejora la producción de potencia y reduce el tiempo necesario para completar las pruebas contrarreloj aeróbicas, [69] un efecto asociado positivamente (pero no exclusivamente) con el ejercicio de mayor duración. [70]
Poblaciones específicas
Adultos
Para la población general de adultos sanos, Health Canada recomienda una ingesta diaria de no más de 400 mg. [71] Una revisión sistemática realizada en 2017 sobre la toxicología de la cafeína determinó que este límite era seguro. [72]
Niños
En niños sanos, la ingesta moderada de cafeína por debajo de 400 mg produce efectos que son "modestos y típicamente inocuos". [73] [74] Ya a los seis meses de edad, los bebés pueden metabolizar la cafeína al mismo ritmo que los adultos. [75] Dosis más altas de cafeína (>400 mg) pueden causar daños fisiológicos, psicológicos y conductuales, particularmente en niños con afecciones psiquiátricas o cardíacas. [73] No hay evidencia de que el café frene el crecimiento de un niño. [76] La Academia Estadounidense de Pediatría recomienda que el consumo de cafeína no es apropiado para niños y adolescentes y debe evitarse. [77] Esta recomendación se basa en un informe clínico publicado por la Academia Estadounidense de Pediatría en 2011 con una revisión de 45 publicaciones de 1994 a 2011 e incluye aportes de varias partes interesadas (pediatras, Comité de Nutrición, Sociedad Canadiense de Pediatría, Centros para el Control de Enfermedades). y Prevención , Administración de Alimentos y Medicamentos , Comité de Medicina y Fitness Deportivo, Federaciones Nacionales de Asociaciones de Escuelas Secundarias). [77] Para niños menores de 12 años, Health Canada recomienda una ingesta máxima diaria de cafeína de no más de 2,5 miligramos por kilogramo de peso corporal. Según el peso corporal promedio de los niños, esto se traduce en los siguientes límites de ingesta basados en la edad: [71]
Adolescentes
Health Canada no ha desarrollado consejos para adolescentes debido a que no hay datos suficientes. Sin embargo, sugieren que la ingesta diaria de cafeína para este grupo de edad no supere los 2,5 mg/kg de peso corporal. Esto se debe a que la dosis máxima de cafeína para adultos puede no ser adecuada para adolescentes de peso ligero o para adolescentes más jóvenes que aún están creciendo. La dosis diaria de 2,5 mg/kg de peso corporal no causaría efectos adversos para la salud en la mayoría de los adolescentes consumidores de cafeína. Esta es una sugerencia conservadora, ya que los adolescentes mayores y con mayor peso pueden consumir dosis adultas de cafeína sin experimentar efectos adversos. [71]
Embarazo y lactancia
El metabolismo de la cafeína se reduce durante el embarazo, especialmente en el tercer trimestre, y la vida media de la cafeína durante el embarazo puede aumentar hasta 15 horas (en comparación con 2,5 a 4,5 horas en adultos no embarazadas). [78] La evidencia sobre los efectos de la cafeína en el embarazo y la lactancia no es concluyente. [25] Hay consejos primarios y secundarios limitados a favor o en contra del uso de cafeína durante el embarazo y sus efectos en el feto o el recién nacido. [25]
La Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido ha recomendado que las mujeres embarazadas limiten su consumo de cafeína, por prudencia, a menos de 200 mg de cafeína al día, el equivalente a dos tazas de café instantáneo, o de una taza y media a dos de café recién hecho. . [79] El Congreso Americano de Obstetras y Ginecólogos (ACOG) concluyó en 2010 que el consumo de cafeína es seguro hasta 200 mg por día en mujeres embarazadas. [26] Para las mujeres que amamantan, están embarazadas o pueden quedar embarazadas, Health Canada recomienda una ingesta máxima diaria de cafeína de no más de 300 mg, o un poco más de dos tazas de café de 8 oz (237 ml). [71] Una revisión sistemática de 2017 sobre la toxicología de la cafeína encontró evidencia que respalda que el consumo de cafeína de hasta 300 mg/día en mujeres embarazadas generalmente no se asocia con efectos adversos en la reproducción o el desarrollo. [72]
Existen informes contradictorios en la literatura científica sobre el uso de cafeína durante el embarazo. [80] Una revisión de 2011 encontró que la cafeína durante el embarazo no parece aumentar el riesgo de malformaciones congénitas , abortos espontáneos o retraso del crecimiento , incluso cuando se consume en cantidades moderadas a altas. [81] Sin embargo, otras revisiones concluyeron que existe cierta evidencia de que una mayor ingesta de cafeína por parte de mujeres embarazadas puede estar asociada con un mayor riesgo de dar a luz a un bebé con bajo peso al nacer , [82] y puede estar asociada con un mayor riesgo de pérdida del embarazo. [83] Una revisión sistemática, que analiza los resultados de estudios observacionales, sugiere que las mujeres que consumen grandes cantidades de cafeína (más de 300 mg/día) antes de quedar embarazadas pueden tener un mayor riesgo de experimentar pérdida del embarazo. [84]
La ingestión aguda de cafeína en grandes dosis (al menos 250 a 300 mg, equivalente a la cantidad que se encuentra en 2 a 3 tazas de café o 5 a 8 tazas de té) produce una estimulación a corto plazo de la producción de orina en personas que han sido privado de cafeína durante un período de días o semanas. [90] Este aumento se debe tanto a una diuresis (aumento de la excreción de agua) como a una natriuresis (aumento de la excreción de solución salina); está mediado por el bloqueo del receptor de adenosina tubular proximal. [91] El aumento agudo de la producción de orina puede aumentar el riesgo de deshidratación . Sin embargo, los consumidores crónicos de cafeína desarrollan tolerancia a este efecto y no experimentan ningún aumento en la producción de orina. [92] [93] [94]
Psicológico
Los síntomas menores no deseados por la ingestión de cafeína que no son lo suficientemente graves como para justificar un diagnóstico psiquiátrico son comunes e incluyen ansiedad leve, nerviosismo, insomnio, aumento de la latencia del sueño y reducción de la coordinación. [51] [95] La cafeína puede tener efectos negativos sobre los trastornos de ansiedad . [96] Según una revisión de la literatura de 2011, el consumo de cafeína puede inducir trastornos de ansiedad y pánico en personas con enfermedad de Parkinson . [97] En dosis altas, generalmente superiores a 300 mg, la cafeína puede causar y empeorar la ansiedad. [98] Para algunas personas, suspender el consumo de cafeína puede reducir significativamente la ansiedad. [99]
En dosis moderadas, la cafeína se ha asociado con una reducción de los síntomas de depresión y un menor riesgo de suicidio . [100] Dos revisiones indican que un mayor consumo de café y cafeína puede reducir el riesgo de depresión. [101] [102]
Algunos libros de texto afirman que la cafeína es un euforizante suave, [103] [104] [105] mientras que otros afirman que no es un euforizante. [106] [107]
Que la cafeína pueda provocar un trastorno adictivo depende de cómo se defina la adicción. No se ha observado bajo ninguna circunstancia un consumo compulsivo de cafeína, por lo que, en general, la cafeína no se considera adictiva. [109] Sin embargo, algunos modelos de diagnóstico, como el ICDM-9 y el ICD-10 , incluyen una clasificación de la adicción a la cafeína bajo un modelo de diagnóstico más amplio. [110] Algunos afirman que ciertos usuarios pueden volverse adictos y, por lo tanto, no pueden disminuir el uso a pesar de que saben que hay efectos negativos para la salud. [3] [111]
La cafeína no parece ser un estímulo reforzador y, de hecho, puede producirse cierto grado de aversión; las personas prefieren el placebo a la cafeína, según un estudio sobre la responsabilidad por el abuso de drogas publicado en una monografía de investigación del NIDA . [112] Algunos afirman que la investigación no respalda un mecanismo bioquímico subyacente para la adicción a la cafeína. [27] [113] [114] [115] Otras investigaciones afirman que puede afectar el sistema de recompensa. [116]
Se añadió la "adicción a la cafeína" a la ICDM-9 y la CIE-10. Sin embargo, su adición fue cuestionada con afirmaciones de que este modelo de diagnóstico de adicción a la cafeína no está respaldado por evidencia. [27] [117] [118] El DSM-5 de la Asociación Estadounidense de Psiquiatría no incluye el diagnóstico de adicción a la cafeína , pero propone criterios para el trastorno que requieren más estudios. [108] [119]
Dependencia y abstinencia
La abstinencia puede causar malestar o deterioro del funcionamiento diario de leve a clínicamente significativo. La frecuencia con la que esto ocurre es del 11%, pero en pruebas de laboratorio sólo la mitad de las personas que reportan abstinencia realmente la experimentan, lo que pone en duda muchas afirmaciones de dependencia. [120] y la mayoría de los casos de abstinencia de cafeína fueron del 13% en el sentido moderado. Con la abstinencia, con más de 100 mg de cafeína al día, pueden producirse dependencia física moderada y síntomas de abstinencia, aunque estos síntomas no duran más de un día. [27] Algunos síntomas asociados con la dependencia psicológica también pueden ocurrir durante la abstinencia. [2] Los criterios de diagnóstico de abstinencia de cafeína requieren un consumo diario prolongado previo de cafeína. [121] Después de 24 horas de una marcada reducción en el consumo, se requiere un mínimo de 3 de estos signos o síntomas para cumplir con los criterios de abstinencia: dificultad para concentrarse, estado de ánimo deprimido / irritabilidad , síntomas similares a los de la gripe , dolor de cabeza y fatiga . [121] Además, los signos y síntomas deben alterar áreas importantes de funcionamiento y no están asociados con los efectos de otra afección. [121]
La CIE-11 incluye la dependencia de la cafeína como una categoría de diagnóstico distinta, que refleja fielmente el conjunto de criterios propuesto por el DSM-5 para el "trastorno por consumo de cafeína". [119] [122] El trastorno por consumo de cafeína se refiere a la dependencia de la cafeína caracterizada por la falta de control del consumo de cafeína a pesar de las consecuencias fisiológicas negativas. [119] [122] La APA , que publicó el DSM-5, reconoció que había evidencia suficiente para crear un modelo de diagnóstico de dependencia de cafeína para el DSM-5, pero señaló que la importancia clínica del trastorno no está clara. . [123] Debido a esta evidencia no concluyente sobre la importancia clínica, el DSM-5 clasifica el trastorno por consumo de cafeína como una "condición para más estudios". [119]
La tolerancia a los efectos de la cafeína se produce por las elevaciones de la presión arterial inducidas por la cafeína y las sensaciones subjetivas de nerviosismo. La sensibilización , el proceso por el cual los efectos se vuelven más prominentes con el uso, se produce en el caso de efectos positivos como la sensación de alerta y bienestar. [120] La tolerancia varía para los consumidores diarios y habituales de cafeína y para los consumidores elevados de cafeína. Se ha demostrado que dosis altas de cafeína (750 a 1200 mg/día repartidas a lo largo del día) producen una tolerancia completa a algunos, pero no a todos, los efectos de la cafeína. Dosis tan bajas como 100 mg/día, como una taza de café de 170 g (6 oz) o dos o tres porciones de 340 g (12 oz) de refresco con cafeína, pueden seguir provocando alteraciones del sueño, entre otras intolerancias. Los consumidores no habituales de cafeína tienen la menor tolerancia a la cafeína para alterar el sueño. [124] Algunos bebedores de café desarrollan tolerancia a sus efectos no deseados que alteran el sueño, pero otros aparentemente no. [125]
El consumo regular de cafeína puede proteger a las personas de la cirrosis hepática . [128] También se descubrió que retarda la progresión de la enfermedad hepática en personas que ya padecen la afección, reduce el riesgo de fibrosis hepática y ofrece un efecto protector contra el cáncer de hígado entre los bebedores moderados de café. Un estudio realizado en 2017 encontró que los efectos de la cafeína proveniente del consumo de café en el hígado se observaron independientemente de cómo se preparara la bebida. [129]
La cafeína puede disminuir la gravedad del mal de montaña agudo si se toma unas horas antes de alcanzar una gran altitud. [130] Un metaanálisis ha encontrado que el consumo de cafeína se asocia con un riesgo reducido de diabetes tipo 2 . [131] El consumo regular de cafeína puede reducir el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson y puede retardar la progresión de la enfermedad de Parkinson. [132] [133] [23]
El DSM-5 también incluye otros trastornos inducidos por la cafeína que consisten en el trastorno de ansiedad inducido por la cafeína, el trastorno del sueño inducido por la cafeína y trastornos no especificados relacionados con la cafeína. Los dos primeros trastornos se clasifican en "trastorno de ansiedad" y "trastorno de sueño-vigilia" porque comparten características similares. Otros trastornos que se presentan con malestar significativo y deterioro del funcionamiento diario que requieren atención clínica pero que no cumplen con los criterios para ser diagnosticados bajo ningún trastorno específico se enumeran en "Trastornos no especificados relacionados con la cafeína". [135]
Sobredosis
Síntomas primarios de la intoxicación por cafeína [136]
El consumo de 1 a 1,5 gramos (1000 a 1500 mg) por día se asocia con una afección conocida como cafeinismo . [137] El cafeinismo generalmente combina la dependencia de la cafeína con una amplia gama de síntomas desagradables que incluyen nerviosismo, irritabilidad , inquietud, insomnio , dolores de cabeza y palpitaciones después del consumo de cafeína. [138]
La sobredosis de cafeína puede provocar un estado de sobreestimulación del sistema nervioso central conocido como intoxicación por cafeína, una afección temporal clínicamente significativa que se desarrolla durante o poco después del consumo de cafeína. [139] Este síndrome generalmente ocurre solo después de la ingestión de grandes cantidades de cafeína, muy por encima de las cantidades que se encuentran en las bebidas con cafeína típicas y las tabletas de cafeína (p. ej., más de 400 a 500 mg a la vez). Según el DSM-5, la intoxicación por cafeína se puede diagnosticar si se desarrollan cinco (o más) de los siguientes síntomas después del consumo reciente de cafeína: inquietud, nerviosismo, excitación, insomnio, enrojecimiento de la cara, diuresis , alteraciones gastrointestinales, espasmos musculares, flujo divagante. del pensamiento y del habla, taquicardia o arritmia cardíaca , períodos de inagotabilidad y agitación psicomotora . [140]
Según la Clasificación Internacional de Enfermedades (CIE-11), los casos de ingesta muy elevada de cafeína (p. ej., > 5 g) pueden provocar una intoxicación por cafeína con síntomas que incluyen manía, depresión, errores de juicio, desorientación, desinhibición, delirios, alucinaciones o psicosis. y rabdomiolisis . [139]
Bebidas energizantes
El consumo elevado de cafeína en bebidas energéticas (al menos un litro o 320 mg de cafeína) se asoció con efectos secundarios cardiovasculares a corto plazo, como hipertensión, intervalo QT prolongado y palpitaciones cardíacas. Estos efectos secundarios cardiovasculares no se observaron con cantidades menores de consumo de cafeína en bebidas energéticas (menos de 200 mg). [78]
Intoxicación grave
En 2007 [actualizar]no se conocía ningún antídoto o agente reverso para la intoxicación por cafeína. El tratamiento de la intoxicación leve por cafeína está dirigido al alivio de los síntomas; la intoxicación grave puede requerir diálisis peritoneal , hemodiálisis o hemofiltración . [136] [141] [142] La terapia de infusión de intralípidos está indicada en casos de riesgo inminente de paro cardíaco para eliminar la cafeína sérica libre. [142]
Dosis letal
La muerte por ingestión de cafeína parece ser poco común y más comúnmente causada por una sobredosis intencional de medicamentos. [143] En 2016, se informaron 3702 exposiciones relacionadas con la cafeína a los Centros de Control de Intoxicaciones en los Estados Unidos, de las cuales 846 requirieron tratamiento en un centro médico y 16 tuvieron un resultado importante; y en los estudios de casos se informan varias muertes relacionadas con la cafeína. [143] La LD 50 de la cafeína en ratas es de 192 miligramos por kilogramo, la dosis fatal en humanos se estima en 150 a 200 miligramos por kilogramo (2,2 libras) de masa corporal (75 a 100 tazas de café por 70 kg ( 150 libras) adulto). [144] [145] Hay casos en los que dosis tan bajas como 57 miligramos por kilogramo han sido fatales. [146] Varias muertes han sido causadas por sobredosis de suplementos de cafeína en polvo fácilmente disponibles, cuya cantidad letal estimada es inferior a una cucharada. [147] La dosis letal es menor en personas cuya capacidad para metabolizar la cafeína está alterada debido a la genética o a una enfermedad hepática crónica. [148] En 2013 se informó la muerte de un hombre con cirrosis hepática que sufrió una sobredosis de mentas con cafeína. [149] [150]
Interacciones
La cafeína es un sustrato del CYP1A2 e interactúa con muchas sustancias a través de este y otros mecanismos. [151]
Alcohol
Según DSST , el alcohol provoca una disminución en el rendimiento en sus pruebas estandarizadas y la cafeína provoca una mejora significativa. [152] Cuando se consumen alcohol y cafeína juntos, los efectos de la cafeína cambian, pero los efectos del alcohol siguen siendo los mismos. [153] Por ejemplo, consumir cafeína adicional no reduce el efecto del alcohol. [153] Sin embargo, el nerviosismo y el estado de alerta que proporciona la cafeína disminuyen cuando se consume más alcohol. [153] El consumo de alcohol por sí solo reduce los aspectos inhibidores y activadores del control del comportamiento. La cafeína antagoniza el aspecto activativo del control conductual, pero no tiene ningún efecto sobre el control conductual inhibidor. [154] Las Guías dietéticas para estadounidenses recomiendan evitar el consumo concomitante de alcohol y cafeína, ya que tomarlos juntos puede provocar un mayor consumo de alcohol, con un mayor riesgo de lesiones asociadas al alcohol.
Tabaco
Fumar tabaco aumenta la eliminación de cafeína en un 56%. [155] El tabaquismo induce la enzima citocromo P450 1A2 que descompone la cafeína, lo que puede conducir a una mayor tolerancia a la cafeína y al consumo de café en los fumadores habituales. [156]
Control de la natalidad
Las píldoras anticonceptivas pueden prolongar la vida media de la cafeína, lo que requiere mayor atención al consumo de cafeína. [157]
Medicamentos
La cafeína en ocasiones aumenta la eficacia de algunos medicamentos, como los que se utilizan para el dolor de cabeza . [158] Se determinó que la cafeína aumenta la potencia de algunos medicamentos analgésicos de venta libre en un 40%. [159]
Los efectos farmacológicos de la adenosina pueden verse atenuados en personas que toman grandes cantidades de metilxantinas como la cafeína. [160] Algunos otros ejemplos de metilxantinas incluyen los medicamentos teofilina y aminofilina , que se recetan para aliviar los síntomas del asma o la EPOC . [161]
En ausencia de cafeína y cuando una persona está despierta y alerta, hay poca adenosina presente en las neuronas del SNC. Con un estado de vigilia continuo, con el tiempo la adenosina se acumula en la sinapsis neuronal , lo que a su vez se une y activa los receptores de adenosina que se encuentran en ciertas neuronas del SNC; cuando se activan, estos receptores producen una respuesta celular que finalmente aumenta la somnolencia . Cuando se consume cafeína, antagoniza los receptores de adenosina; en otras palabras, la cafeína evita que la adenosina active el receptor al bloquear la ubicación del receptor donde la adenosina se une a él. Como resultado, la cafeína previene o alivia temporalmente la somnolencia y, por lo tanto, mantiene o restablece el estado de alerta. [5]
Objetivos de receptores y canales iónicos
La cafeína es un antagonista de los receptores A 2A de adenosina , y los estudios knockout en ratones han implicado específicamente al antagonismo del receptor A 2A como responsable de los efectos de la cafeína que promueven la vigilia. [162] El antagonismo de los receptores A 2A en el área preóptica ventrolateral (VLPO) reduce la neurotransmisión inhibidora de GABA al núcleo tuberomamilar , un núcleo de proyección histaminérgico que promueve la excitación de forma dependiente de la activación. [163] Esta desinhibición del núcleo tuberomamilar es el mecanismo posterior por el cual la cafeína produce efectos que promueven la vigilia. [163] La cafeína es un antagonista de los cuatro subtipos de receptores de adenosina ( A 1 , A 2A , A 2B y A 3 ), aunque con potencias variables . [5] [162] Los valores de afinidad ( KD ) de la cafeína por los receptores de adenosina humanos son 12 μM en A 1 , 2,4 μM en A 2A , 13 μM en A 2B y 80 μM en A 3 . [162]
El antagonismo de los receptores de adenosina por la cafeína también estimula los centros medular vagal, vasomotor y respiratorio , lo que aumenta la frecuencia respiratoria, reduce la frecuencia cardíaca y contrae los vasos sanguíneos. [5] El antagonismo del receptor de adenosina también promueve la liberación de neurotransmisores (p. ej., monoaminas y acetilcolina ), lo que confiere a la cafeína sus efectos estimulantes; [5] [164] La adenosina actúa como un neurotransmisor inhibidor que suprime la actividad en el sistema nervioso central. Las palpitaciones del corazón son causadas por el bloqueo del receptor A 1 . [5]
Debido a que la cafeína es soluble en agua y en lípidos, cruza fácilmente la barrera hematoencefálica que separa el torrente sanguíneo del interior del cerebro. Una vez en el cerebro, el principal modo de acción es como antagonista no selectivo de los receptores de adenosina (en otras palabras, un agente que reduce los efectos de la adenosina). La molécula de cafeína es estructuralmente similar a la adenosina y es capaz de unirse a los receptores de adenosina en la superficie de las células sin activarlos, actuando así como un antagonista competitivo . [165]
Si bien la cafeína no se une directamente a ningún receptor de dopamina , influye en la actividad de unión de la dopamina en sus receptores en el cuerpo estriado al unirse a los receptores de adenosina que han formado heterómeros GPCR con receptores de dopamina, específicamente el heterodímero del receptor A 1 - D 1 (este es un complejo receptor con un receptor de adenosina A 1 y un receptor de dopamina D 1 ) y el heterotetrámero del receptor A 2A - D 2 (este es un complejo de receptores con dos receptores de adenosina A 2A y dos receptores de dopamina D 2 ). [168] [169] [170] [171] El heterotetrámero del receptor A 2A –D 2 ha sido identificado como un objetivo farmacológico primario de la cafeína, principalmente porque media algunos de sus efectos psicoestimulantes y sus interacciones farmacodinámicas con psicoestimulantes dopaminérgicos. [169] [170] [171]
La cafeína también provoca la liberación de dopamina en el núcleo estriado dorsal y el núcleo accumbens (una subestructura dentro del cuerpo estriado ventral ), pero no en la capa del núcleo accumbens , al antagonizar los receptores A 1 en el axón terminal de las neuronas de dopamina y los heterodímeros A 1 - A 2A. (un complejo receptor compuesto por un receptor de adenosina A 1 y un receptor de adenosina A 2A ) en el axón terminal de las neuronas de glutamato. [168] [163] Durante el uso crónico de cafeína, la liberación de dopamina inducida por la cafeína dentro del núcleo accumbens se reduce notablemente debido a la tolerancia a las drogas . [168] [163]
La cafeína se metaboliza en el hígado mediante una única desmetilación , lo que da como resultado tres metabolitos primarios, paraxantina (84%), teobromina (12%) y teofilina (4%), según el grupo metilo que se elimine.Metabolitos urinarios de la cafeína en humanos 48 horas después de la dosis [179]
La cafeína del café u otras bebidas se absorbe en el intestino delgado dentro de los 45 minutos posteriores a la ingestión y se distribuye por todos los tejidos del cuerpo. [180] La concentración sanguínea máxima se alcanza en 1 a 2 horas. [181] Se elimina mediante cinética de primer orden . [182] La cafeína también se puede absorber por vía rectal, como lo demuestran los supositorios de tartrato de ergotamina y cafeína (para el alivio de la migraña ) [183] y de clorobutanol y cafeína (para el tratamiento de la hiperemesis ). [184] Sin embargo, la absorción rectal es menos eficiente que la oral: la concentración máxima ( Cmax ) y la cantidad total absorbida ( AUC ) son aproximadamente el 30% (es decir, 1/3,5) de las cantidades orales. [185]
La vida media biológica de la cafeína (el tiempo necesario para que el cuerpo elimine la mitad de una dosis) varía ampliamente entre los individuos según factores como el embarazo, otras drogas, el nivel de función de las enzimas hepáticas (necesarias para el metabolismo de la cafeína) y la edad. En adultos sanos, la vida media de la cafeína es de entre 3 y 7 horas. [5] La vida media disminuye entre un 30% y un 50% en los fumadores varones adultos , aproximadamente se duplica en las mujeres que toman anticonceptivos orales y se prolonga en el último trimestre del embarazo . [125] En los recién nacidos, la vida media puede ser de 80 horas o más, disminuyendo muy rápidamente con la edad, posiblemente a menos que el valor adulto a los 6 meses de edad. [125] El antidepresivo fluvoxamina (Luvox) reduce la eliminación de cafeína en más del 90% y aumenta su vida media de eliminación más de diez veces; de 4,9 horas a 56 horas. [186]
El ácido 1,3,7-trimetilúrico es un metabolito menor de la cafeína. [5] La 7-metilxantina también es un metabolito de la cafeína. [188] [189] Cada uno de los metabolitos anteriores se metaboliza aún más y luego se excreta en la orina. La cafeína puede acumularse en personas con enfermedad hepática grave , aumentando su vida media. [190]
Una revisión de 2011 encontró que el aumento de la ingesta de cafeína se asociaba con una variación en dos genes que aumentan la tasa de catabolismo de la cafeína. Los sujetos que tenían esta mutación en ambos cromosomas consumían 40 mg más de cafeína al día que otros. [191] Esto se debe presumiblemente a la necesidad de una ingesta mayor para lograr un efecto deseado comparable, no a que el gen conduzca a una disposición a un mayor incentivo de habituación.
Química
La cafeína anhidra pura es un polvo blanco, inodoro y de sabor amargo con un punto de fusión de 235 a 238 °C. [7] [8] La cafeína es moderadamente soluble en agua a temperatura ambiente (2 g/100 ml), pero muy soluble en agua hirviendo (66 g/100 ml). [192] También es moderadamente soluble en etanol (1,5 g/100 ml). [192] Es débilmente básico (pK a del ácido conjugado = ~0,6) y requiere un ácido fuerte para protonarlo. [193] La cafeína no contiene ningún centro estereogénico [194] y, por lo tanto, se clasifica como una molécula aquiral . [195]
El núcleo de xantina de la cafeína contiene dos anillos fusionados, una pirimidindiona y un imidazol . La pirimidindiona, a su vez, contiene dos grupos funcionales amida que existen predominantemente en una resonancia zwitteriónica , el lugar desde el cual los átomos de nitrógeno tienen dobles enlaces con sus átomos de carbono amida adyacentes. Por lo tanto, los seis átomos dentro del sistema de anillos de pirimidindiona tienen hibridación sp 2 y son planos. El anillo de imidazol también tiene resonancia . Por lo tanto, el núcleo fusionado de 5,6 anillos de la cafeína contiene un total de diez electrones pi y, por lo tanto, según la regla de Hückel, es aromático . [196]
Los suministros comerciales de cafeína generalmente no se fabrican sintéticamente porque la sustancia química está fácilmente disponible como subproducto del descafeinado. [205]
La extracción de cafeína del café para producir cafeína y café descafeinado se puede realizar utilizando varios disolventes. Los siguientes son los métodos principales:
Extracción de agua: Los granos de café se remojan en agua. El agua, que contiene muchos otros compuestos además de la cafeína y contribuye al sabor del café, luego pasa a través de carbón activado , que elimina la cafeína. Luego se puede volver a poner el agua con los granos y evaporar en seco, dejando el café descafeinado con su sabor original. Los fabricantes de café recuperan la cafeína y la revenden para su uso en refrescos y tabletas de cafeína de venta libre. [206]
Extracción de dióxido de carbono supercrítico: El dióxido de carbono supercrítico es un excelente disolvente no polar para la cafeína y es más seguro que los disolventes orgánicos que se utilizan de otro modo. El proceso de extracción es simple: el CO 2 se hace pasar a través de los granos de café verdes a temperaturas superiores a 31,1 °C y presiones superiores a 73 atm . En estas condiciones, el CO 2 se encuentra en un estado " supercrítico " : tiene propiedades gaseosas que le permiten penetrar profundamente en los granos, pero también propiedades líquidas que disuelven entre el 97% y el 99% de la cafeína. Luego, el CO 2 cargado de cafeína se rocía con agua a alta presión para eliminar la cafeína. Luego, la cafeína se puede aislar mediante adsorción de carbón (como se indicó anteriormente) o mediante destilación , recristalización u ósmosis inversa . [206]
Extracción con disolventes orgánicos: Ciertos disolventes orgánicos, como el acetato de etilo, presentan muchos menos riesgos para la salud y el medio ambiente que los disolventes orgánicos clorados y aromáticos utilizados anteriormente. Otro método consiste en utilizar aceites de triglicéridos obtenidos de posos de café. [206]
De hecho, los cafés "descafeinados" contienen cafeína en muchos casos; algunos productos de café descafeinado disponibles comercialmente contienen niveles considerables. Un estudio encontró que el café descafeinado contenía 10 mg de cafeína por taza, en comparación con aproximadamente 85 mg de cafeína por taza del café normal. [207]
Detección en fluidos corporales.
La cafeína se puede cuantificar en sangre, plasma o suero para controlar la terapia en recién nacidos , confirmar un diagnóstico de intoxicación o facilitar una investigación médico-legal de muerte. Los niveles plasmáticos de cafeína suelen oscilar entre 2 y 10 mg/l en los bebedores de café, entre 12 y 36 mg/l en recién nacidos que reciben tratamiento para la apnea y entre 40 y 400 mg/l en víctimas de sobredosis aguda. La concentración de cafeína en la orina se mide con frecuencia en programas deportivos competitivos, en los que generalmente se considera que un nivel superior a 15 mg/l representa un abuso. [208]
Análogos
Se han creado algunas sustancias análogas que imitan las propiedades de la cafeína con función, estructura o ambas. Del último grupo se encuentran las xantinas DMPX [209] y la 8-cloroteofilina , que es un ingrediente de la dramamina . A menudo se proponen miembros de una clase de xantinas sustituidas con nitrógeno como posibles alternativas a la cafeína. [210] [ ¿ fuente poco confiable? ] También se han dilucidado muchos otros análogos de xantina que constituyen la clase de antagonistas del receptor de adenosina. [211]
Se sabe que una treintena de especies de plantas contienen cafeína. [213] Las fuentes comunes son los "granos" (semillas) de las dos plantas de café cultivadas, Coffea arabica y Coffea canephora (la cantidad varía, pero el 1,3% es un valor típico); y de la planta del cacao, Theobroma cacao ; las hojas de la planta del té ; y nueces de cola . Otras fuentes incluyen las hojas de acebo yaupon , yerba mate de acebo sudamericano y acebo guayusa amazónico ; y semillas de bayas de guaraná de arce amazónico . Los climas templados de todo el mundo han producido plantas que contienen cafeína no relacionadas.
La cafeína en las plantas actúa como un pesticida natural : puede paralizar y matar a los insectos depredadores que se alimentan de la planta. [214] Se encuentran altos niveles de cafeína en las plántulas de café cuando están desarrollando el follaje y carecen de protección mecánica. [215] Además, se encuentran altos niveles de cafeína en el suelo circundante de las plántulas de café, lo que inhibe la germinación de las semillas de las plántulas de café cercanas, dando así a las plántulas con los niveles más altos de cafeína menos competidores por los recursos existentes para la supervivencia. [216] La cafeína se almacena en las hojas de té en dos lugares. En primer lugar, en las vacuolas celulares donde forma complejos con polifenoles . Esta cafeína probablemente se libera en la boca de los insectos para desalentar la herbivoría. En segundo lugar, alrededor de los haces vasculares, donde probablemente inhibe la entrada de hongos patógenos y la colonización de los haces vasculares. [217] La cafeína en el néctar puede mejorar el éxito reproductivo de las plantas productoras de polen al mejorar la memoria de recompensa de los polinizadores como las abejas melíferas . [17]
Las diferentes percepciones sobre los efectos de la ingestión de bebidas elaboradas a partir de diversas plantas que contienen cafeína podrían explicarse por el hecho de que estas bebidas también contienen mezclas variables de otros alcaloides de la metilxantina , incluidos los estimulantes cardíacos teofilina y teobromina , y polifenoles que pueden formar complejos insolubles con la cafeína. . [218]
Productos
Los productos que contienen cafeína incluyen café, té, refrescos ("colas"), bebidas energéticas , otras bebidas, chocolate , [226] tabletas de cafeína, otros productos orales y productos para inhalación. Según un estudio de 2020 en Estados Unidos, el café es la principal fuente de ingesta de cafeína en los adultos de mediana edad, mientras que los refrescos y el té son las principales fuentes en los adolescentes. [78] Las bebidas energéticas se consumen más comúnmente como fuente de cafeína en los adolescentes en comparación con los adultos. [78]
Bebidas
Café
La principal fuente mundial de cafeína es el "grano" de café (la semilla de la planta del café ), a partir del cual se elabora el café. El contenido de cafeína en el café varía ampliamente según el tipo de grano de café y el método de preparación utilizado; [227] incluso los frijoles dentro de un arbusto determinado pueden mostrar variaciones en la concentración. En general, una porción de café oscila entre 80 y 100 miligramos, para un solo trago (30 mililitros) de espresso de variedad arábica , hasta aproximadamente 100 a 125 miligramos para una taza (120 mililitros) de café filtrado . [228] [229] El café arábica normalmente contiene la mitad de cafeína que la variedad robusta . [227]
En general, el café de tueste oscuro tiene un poco menos de cafeína que el café de tueste más claro porque el proceso de tostado reduce el contenido de cafeína del grano en una pequeña cantidad. [228] [229]
Té
El té contiene más cafeína que el café en peso seco. Sin embargo, una porción típica contiene mucho menos, ya que se utiliza menos producto en comparación con una porción equivalente de café. También contribuyen al contenido de cafeína las condiciones de cultivo, las técnicas de procesamiento y otras variables. Por tanto, los tés contienen cantidades variables de cafeína. [230]
El té contiene pequeñas cantidades de teobromina y niveles ligeramente más altos de teofilina que el café. La preparación y muchos otros factores tienen un impacto significativo en el té, y el color es un indicador muy pobre del contenido de cafeína. Los tés como el té verde japonés pálido , el gyokuro , por ejemplo, contienen mucha más cafeína que los tés mucho más oscuros como el lapsang souchong , que tiene muy poca. [230]
Refrescos y bebidas energéticas.
La cafeína también es un ingrediente común de los refrescos , como la cola , originalmente preparada a partir de nueces de cola . Los refrescos suelen contener de 0 a 55 miligramos de cafeína por porción de 350 ml (12 onzas). [231] Por el contrario, las bebidas energéticas , como Red Bull , pueden comenzar con 80 miligramos de cafeína por porción. La cafeína de estas bebidas proviene de los ingredientes utilizados o es un aditivo derivado del producto del descafeinado o de la síntesis química. El guaraná, un ingrediente principal de las bebidas energéticas, contiene grandes cantidades de cafeína con pequeñas cantidades de teobromina y teofilina en un excipiente natural de liberación lenta . [232]
Otras bebidas
El mate es una bebida popular en muchas partes de Sudamérica. Su preparación consiste en llenar una calabaza con hojas de yerba mate de acebo sudamericano , verter agua caliente pero no hirviendo sobre las hojas y beber con una pajita, la bombilla, que actúa como filtro para aspirar sólo el líquido y no las hojas de yerba. [233]
El guaraná es un refresco originario de Brasil elaborado a partir de las semillas del fruto del guaraná .
Las hojas de Ilex guayusa , el acebo ecuatoriano, se colocan en agua hirviendo para hacer un té de guayusa. [234]
Las hojas de Ilex vomitoria , el acebo de yaupon, se colocan en agua hirviendo para hacer un té de yaupon.
Las bebidas lácteas con sabor a café preparadas comercialmente son populares en Australia. [235] Los ejemplos incluyen Oak's Ice Coffee y Farmers Union Iced Coffee . La cantidad de cafeína en estas bebidas puede variar ampliamente. Las concentraciones de cafeína pueden diferir significativamente de las afirmaciones del fabricante. [225]
Chocolate
El chocolate derivado de los granos de cacao contiene una pequeña cantidad de cafeína. El débil efecto estimulante del chocolate puede deberse a una combinación de teobromina y teofilina, así como a cafeína. [236] Una porción típica de 28 gramos de una barra de chocolate con leche tiene aproximadamente tanta cafeína como una taza de café descafeinado. En peso, el chocolate negro tiene entre una y dos veces la cantidad de cafeína que el café: 80-160 mg por 100 g. Los porcentajes más altos de cacao, como el 90%, ascienden a 200 mg por 100 g aproximadamente y, por lo tanto, una barra de chocolate de 100 gramos con 85% de cacao contiene aproximadamente 195 mg de cafeína. [220]
tabletas
No-Doz comprimidos de cafeína de 100 mg
Las tabletas ofrecen varias ventajas sobre el café, el té y otras bebidas con cafeína, incluida la conveniencia, la dosis conocida y la evitación de la ingesta concomitante de azúcar, ácidos y líquidos. Se dice que el uso de cafeína en esta forma mejora el estado de alerta mental. [237] Estas tabletas son comúnmente utilizadas por estudiantes que estudian para sus exámenes y por personas que trabajan o conducen durante largas horas. [238]
Otros productos orales
Una empresa estadounidense comercializa tiras orales de cafeína solubles. [239] Otra vía de ingesta es SpazzStick , un bálsamo labial con cafeína . [240] Alert Energy Caffeine Gum se introdujo en los Estados Unidos en 2013, pero se retiró voluntariamente después del anuncio de una investigación realizada por la FDA sobre los efectos en la salud de la cafeína añadida en los alimentos. [241]
inhalantes
De manera similar a un cigarrillo electrónico , se puede usar un inhalador de cafeína para administrar cafeína o un estimulante como el guaraná mediante vapeo . [242] En 2012, la FDA envió una carta de advertencia a una de las empresas que comercializan un inhalador, expresando su preocupación por la falta de información de seguridad disponible sobre la cafeína inhalada. [243] [244]
Combinaciones con otras drogas.
Algunas bebidas combinan alcohol con cafeína para crear una bebida alcohólica con cafeína . Los efectos estimulantes de la cafeína pueden enmascarar los efectos depresores del alcohol, reduciendo potencialmente la conciencia del consumidor sobre su nivel de intoxicación . Estas bebidas han sido objeto de prohibiciones por motivos de seguridad. En particular, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ha clasificado la cafeína añadida a las bebidas de licor de malta como un "aditivo alimentario inseguro". [245]
Según la leyenda china, el emperador chino Shennong , que reinó alrededor del año 3000 a. C., descubrió inadvertidamente el té cuando notó que cuando ciertas hojas caían en agua hirviendo, se obtenía una bebida fragante y reconstituyente. [246] Shennong también se menciona en Cha Jing de Lu Yu , un famoso trabajo temprano sobre el tema del té. [247]
La evidencia creíble más antigua del consumo de café o del conocimiento de la planta del café aparece a mediados del siglo XV, en los monasterios sufíes del Yemen , en el sur de Arabia. [248] Desde Mocha , el café se extendió a Egipto y el norte de África, y en el siglo XVI había llegado al resto de Medio Oriente, Persia y Turquía . Desde Oriente Medio, el consumo de café se extendió a Italia y luego al resto de Europa, y los holandeses transportaron plantas de café a las Indias Orientales y América. [249]
El uso de la nuez de cola parece tener orígenes antiguos. Se mastica en muchas culturas de África occidental , tanto en entornos privados como sociales, para restaurar la vitalidad y aliviar el hambre. [250]
La evidencia más antigua del uso de granos de cacao proviene de un residuo encontrado en una antigua vasija maya que data del año 600 a. C. Además, el chocolate se consumía en una bebida amarga y picante llamada xocolatl , muchas veces condimentada con vainilla , chile y achiote . Se creía que Xocolatl combatía la fatiga, creencia probablemente atribuible al contenido de teobromina y cafeína. El chocolate fue un importante bien de lujo en toda la Mesoamérica precolombina , y los granos de cacao se utilizaban a menudo como moneda. [251]
Las hojas y los tallos del acebo yaupon ( Ilex vomitoria ) eran utilizados por los nativos americanos para preparar un té llamado asi o la " bebida negra ". [254] Los arqueólogos han encontrado evidencia de este uso en la antigüedad, [255] posiblemente datando del Arcaico Tardío . [254]
Identificación, aislamiento y síntesis química.
Pierre Joseph Pelletier
En 1819, el químico alemán Friedlieb Ferdinand Runge aisló por primera vez cafeína relativamente pura; lo llamó "Kaffebase" (es decir, una base que existe en el café). [256] Según Runge, lo hizo a instancias de Johann Wolfgang von Goethe . [a] [258] En 1821, la cafeína fue aislada tanto por el químico francés Pierre Jean Robiquet como por otro par de químicos franceses, Pierre-Joseph Pelletier y Joseph Bienaimé Caventou , según el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en su diario anual. Además, Berzelius afirmó que los químicos franceses habían hecho sus descubrimientos independientemente de cualquier conocimiento del trabajo de Runge o de los demás. [259] Sin embargo, Berzelius reconoció más tarde la prioridad de Runge en la extracción de cafeína, afirmando: [260] "Sin embargo, en este punto, no debe dejar de mencionarse que Runge (en sus Descubrimientos fitoquímicos , 1820, páginas 146-147) especificó la mismo método y describió la cafeína con el nombre de Caffeebase un año antes que Robiquet, a quien se suele atribuir el descubrimiento de esta sustancia, habiendo hecho el primer anuncio oral al respecto en una reunión de la Sociedad de Farmacia en París."
El artículo de Pelletier sobre la cafeína fue el primero en utilizar el término impreso (en la forma francesa Caféine de la palabra francesa para café: café ). [261] Corrobora el relato de Berzelius:
Cafeína, sustantivo (femenino). Sustancia cristalizable descubierta en el café en 1821 por el Sr. Robiquet. Durante el mismo período – mientras buscaban la quinina en el café porque varios médicos consideran que el café es un medicamento que reduce la fiebre y porque el café pertenece a la misma familia que el árbol de la quina – por su parte, los señores Pelletier y Caventou obtuvo cafeína; pero como su investigación tenía un objetivo diferente y como su investigación no había sido terminada, dejaron la prioridad en este tema al Sr. Robiquet. No sabemos por qué el señor Robiquet no ha publicado el análisis del café que leyó en la Sociedad de Farmacia. Su publicación nos habría permitido dar a conocer mejor la cafeína y darnos ideas precisas sobre la composición del café...
Robiquet fue uno de los primeros en aislar y describir las propiedades de la cafeína pura, [262] mientras que Pelletier fue el primero en realizar un análisis elemental . [263]
En 1827, M. Oudry aisló la "teína" del té, [264] pero en 1838 Mulder [265] y Carl Jobst [266] demostraron que la teína era en realidad lo mismo que la cafeína.
En 1895, el químico alemán Hermann Emil Fischer (1852-1919) sintetizó por primera vez la cafeína a partir de sus componentes químicos (es decir, una " síntesis total ") y, dos años más tarde, también derivó la fórmula estructural del compuesto. [267] Esto fue parte del trabajo por el cual Fischer recibió el Premio Nobel en 1902. [268]
Regulaciones históricas
Debido a que se reconoció que el café contenía algún compuesto que actuaba como estimulante, primero el café y luego también la cafeína han sido objeto de regulación en ocasiones. Por ejemplo, en el siglo XVI los islamistas de La Meca y el Imperio Otomano ilegalizaron el café para algunas clases. [269] [270] [271] Carlos II de Inglaterra intentó prohibirlo en 1676, [272] [273] Federico II de Prusia lo prohibió en 1777, [274] [275] y el café fue prohibido en Suecia en varias ocasiones entre 1756 y 1823.
La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) considera seguras las bebidas que contienen menos del 0,02 % de cafeína; [278] pero la cafeína en polvo, que se vende como suplemento dietético, no está regulada. [279] Es un requisito reglamentario que la etiqueta de la mayoría de los alimentos preenvasados debe declarar una lista de ingredientes, incluidos aditivos alimentarios como la cafeína, en orden de proporción descendente. Sin embargo, no existe ninguna disposición regulatoria para el etiquetado cuantitativo obligatorio de la cafeína (por ejemplo, miligramos de cafeína por porción indicada). Hay una serie de ingredientes alimentarios que contienen cafeína de forma natural. Estos ingredientes deben aparecer en las listas de ingredientes alimentarios. Sin embargo, como es el caso de la "cafeína como aditivo alimentario", no es necesario identificar la cantidad cuantitativa de cafeína en los alimentos compuestos que contienen ingredientes que son fuentes naturales de cafeína. Si bien el café o el chocolate son ampliamente reconocidos como fuentes de cafeína, es probable que algunos ingredientes (p. ej., guaraná , yerba mate ) sean menos reconocidos como fuentes de cafeína. Para estas fuentes naturales de cafeína, no existe ninguna disposición reglamentaria que exija que una etiqueta de los alimentos identifique la presencia de cafeína ni indique la cantidad de cafeína presente en los alimentos. [280] La guía de la FDA se actualizó en 2018. [281]
Consumo
El consumo mundial de cafeína se ha estimado en 120.000 toneladas por año, lo que la convierte en la sustancia psicoactiva más popular del mundo. [19] Esto equivale a un promedio de una porción de una bebida con cafeína por cada persona todos los días. [19] El consumo de cafeína se ha mantenido estable entre 1997 y 2015. [282] El café, el té y los refrescos son las fuentes más importantes de cafeína, y las bebidas energéticas contribuyen poco a la ingesta total de cafeína en todos los grupos de edad. [282]
Religiones
La Iglesia Adventista del Séptimo Día pidió a sus miembros que "se abstuvieran de bebidas con cafeína", pero lo eliminó de los votos bautismales (aunque sigue recomendando la abstención como política). [283] Algunos miembros de estas religiones creen que se supone que no se debe consumir una sustancia psicoactiva no médica, o que se supone que no se debe consumir una sustancia que sea adictiva. La Iglesia de Jesucristo de los Santos de los Últimos Días ha dicho lo siguiente con respecto a las bebidas con cafeína: "... la revelación de la Iglesia que detalla las prácticas de salud (Doctrina y Convenios 89) no menciona el uso de cafeína. Las pautas de salud de la Iglesia prohíben bebidas alcohólicas, fumar o mascar tabaco y 'bebidas calientes', enseñadas por los líderes de la Iglesia para referirse específicamente al té y al café". [284]
Los Gaudiya Vaisnavas generalmente también se abstienen de la cafeína, porque creen que nubla la mente y sobreestimula los sentidos. [285] Para ser iniciado bajo un gurú, uno debe no haber consumido cafeína, alcohol, nicotina u otras drogas, durante al menos un año. [286]
Los musulmanes consumen ampliamente bebidas con cafeína . En el siglo XVI, algunas autoridades musulmanas intentaron infructuosamente prohibirlas como "bebidas embriagantes" prohibidas según las leyes dietéticas islámicas . [287] [288]
La bacteria Pseudomonas putida CBB5 puede vivir de cafeína pura y puede descomponerla en dióxido de carbono y amoníaco. [289]
La cafeína es tóxica para las aves [290] y para perros y gatos, [291] y tiene un efecto adverso pronunciado sobre los moluscos , diversos insectos y arañas . [292] Esto se debe, al menos en parte, a una escasa capacidad para metabolizar el compuesto, lo que provoca niveles más altos para una dosis determinada por unidad de peso. [179] También se ha descubierto que la cafeína mejora la memoria de recompensa de las abejas melíferas . [17]
Investigación
La cafeína se ha utilizado para duplicar los cromosomas del trigo haploide . [293]
^ En 1819, Runge fue invitado a mostrarle a Goethe cómo la belladona provocaba la dilatación de la pupila, lo que hizo Runge, utilizando un gato como sujeto experimental. Goethe quedó tan impresionado con la demostración que:
Nachdem Goethe mir seine größte Zufriedenheit sowol über die Erzählung des durch scheinbaren schwarzen Staar Geretteten, wie auch über das andere ausgesprochen, übergab er mir noch eine Schachtel mit Kaffeebohnen, die ein Grieche ihm als etwas Vorzügliches gesandt. "Auch diese können Sie zu Ihren Untersuchungen brauchen", dijo Goethe. Er hatte recht; denn bald darauf entdeckte ich darin das, wegen seines großen Stickstoffgehaltes so berühmt gewordene Coffein.
("Después de que Goethe me hubiera expresado su mayor satisfacción por el relato del hombre [a quien yo había] rescatado [de servir en el ejército de Napoleón] por una aparente "estrella negra" [es decir, amaurosis, ceguera], así como el otro, Me entregó un cartón de granos de café que un griego le había enviado como manjar. "También puedes utilizarlos en tus investigaciones", dijo Goethe. Tenía razón, porque poco después descubrí en él la cafeína, que se hizo tan famosa en debido a su alto contenido en nitrógeno."). [257]
Citas
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