Kofein
Kofein neboli 1, 3, 7-trimethylxantin je purinový alkaloid, patřící do skupiny methylxantinů. Ovlivňuje funkce kardiovaskulárního, respiračního, renálního a nervového systému. Má několik mechanismů účinku a patří mezi nejrozšířenější a nejužívanější stimulanty na světě. Jeho zdrojem jsou kávové a kakaové boby, listy čajovníku či bobule guarany, kola lesklá (popř. kola pravá), cesmína paraguayská a několik dalších rostlin.
Chemické vlastnosti
Sumární vzorec: C8H10N4O2
Molární hmotnost: 194,19 g/mol
Teplota tání: 235-238°C
Hustota: 1,2 g/cm3
UV maximum: 275 nm
Biologický poločas (v plazmě): 3-7 hodin
Celková plazmatická clearance: 0,078 L/h/kg
Vlastnosti: bílý krystal nebo prášek, bez zápachu, lehce hořká chuť
[1]
Metabolismus kofeinu
Asi 99% je absorbováno během trávení v průběhu prvních 45 minut. Pokud se do těla dostane v podobě nápojů, probíhá absorpce v GIT(žaludek a tenké střevo) a je distribuován pomocí tělních tekutin. V případě žvýkání různých rostlinných lístků je absorpce rychlejší a probíhá již v oblasti ústní sliznice. [2]
Reverzibilně se váže na plazmatické proteiny (cca 10-30 %). Kofein je resorbován v renálních tubulech, většina je filtrována glomerulem a pouze malé procento je vyloučeno močí v nezměněné podobě.
Samotný metabolismus kofeinu probíhá v játrech. Podílí se na něm mnoho enzymatických systémů, především enzymy cytochromu P450 (formou N-demethylace), N-acetyltransferéza (NAT), xantinoxidáza (XO) aj. Demethylací a oxidací vznikají 3 nejdůležitější metabolity kofeinu:
- Paraxantin: je produktem metabolismu zhruba 80-85% celkového objemu kofeinu; jeho působením dochází ke zvýšení lipolýzy, která vede ke zvýšení plazmatických koncentrací glycerolu a volných mastných kyselin
- Teobromin: asi 12% z celkového objemu kofeinu; dilatuje cévy a zvyšuje objem moči
- Teofylin: asi 4% z celkového objemu kofeinu; jeho působením dochází k relaxaci hladkého svalstva v bronchu
Mechanismus účinku
Bylo popsáno několik metabolických cest, skrze které kofein účinkuje. Nejzásadnější jsou však především dvě: inhibice fosfodiesterázy a antagonismus adenosinových receptorů. Dále sem patří také uvolňování kalcia z intracelulárních zásob či antagonismus benzodiazepinových receptorů.
- Inhibice fosfodiesterázy:Kofein inhibuje fosfodiesterázu (enzym, který katalyzuje hydrolýzu cAMP), což vede ke zvýšení koncentrace cAMP. Tím kofein nepřímo ovlivňuje regulaci cAMP-dependentních proteinových kináz, které jsou zodpovědné za regulaci glykogenu, cukrů a metabolismu lipidů. Aktivací hormon-citlivých lipáz dochází ke zvýšené lipolýze, která se projeví zvýšením plazmatických hladin volných mastných kyselin a glycerolu. Dochází rovněž ke zvýšenému uvolňování katecholaminů.
- Antagonismus adenosinových receptorů: Velký vliv na behaviorální a kognitivní funkce. Kofein se nespecificky váže na adenosinové receptory. Buňky jsou pak vůči adenosinu "slepé". Pokud se naváže adenosin na své receptory, působí jako inhibitor nervových signálů, což vede k ospalosti, malátnosti a zapříčiňuje usínání. Dále adenosin dilatuje krevní cévy mozku. Navázáním kofeinu a paraxantinu na adenosinové receptory dochází k opačným reakcím: zrychlení nervových signálů, pocit bdělosti a konstrikce mozkových cév.
[3], [4]
Seznam literatury:
- ↑ Nekompletní citace webu. . The Chemistry of Caffeine [online]. [cit. 2013-04-19]. <http://www.udel.edu/chem/C465/senior/fall00/Caffeine/Chemistry.htm>.
- ↑ REISBERG, Paul. Caffeine [online]. ©September 23, 1997. Poslední revize November 16, 1998, [cit. 2013-04-19]. <http://academics.wellesley.edu/Chemistry/Chem101/caffeine/caffeine.html>.
- ↑ KOLLMORGEN, Danielle. Effects of caffein : Metabolism of caffein [online]. University of Delaware, ©2011. [cit. 2013-04-19]. <http://udel.edu/~danikoll/metabolism.html>.
- ↑ NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES,. Caffeine for the Sustainment of Mental Task Performance [online]. The National Academies Press, ©2001. [cit. 2013-04-19]. <http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=10219&page=R1>.
