A cafeína é a droga mais consumida em todo o mundo.
Gostamos tanto, que uma de nossas refeições diárias foi
nominada em sua homenagem (café-da-manhã).
Esta droga pode ser encontrada no café, chá, chimarrão,
refrigerantes e no chocolate. A grande maioria dos
brasileiros adultos consomem doses diárias de cafeína
superiores a 300 mg, e muitos são viciados. Você já se
perguntou o que torna a cafeína tão popular? Por que milhões
de pessoas usam esta droga? O Portal de Estudos em Química
apresenta a CAFEÍNA.
A Química da Cafeína
A Cafeína é um alcalóide. Entre os
vários
alcalóides existentes na natureza, encontram-se as
metilxantinas. Existem 3 metilxantinas
particularmente importantes: a 1,3,7-trimetilxantina
(cafeína), a 1,3-dimetilxantina (teofilina) e a 3,7-dimetilxantina
(teobromina). Todos são derivados da purina (o grupo
xantina é a 2,6-dioxopurina) e inibem a cAMP
fosfodiesterase. Teobromina e teofilina são duas
dimetilxantinas, com dois grupos metilas somentes,
em contraste à cafeína, que possui três. Ambas têm
efeitos similares à cafeína, porém bem menos
acentuados. A teobromina é encontrada no chocolate,
no chá, na noz moscada, mas não no café. No cacau, a
concentração de teobromina é 7 vezes maior do que de
cafeína! A teofilina possui mais efeitos no coração
e na respiração, sendo, por isso, mais empregada em
medicamento para asma, bronquite e efisemas do que a
cafeína. É encontrada, também, no café. No
organismo, estes compostos são facilmente oxidados
para o ácido úrico e outros derivados.
A cafeína é a 1,3,7-trimetilxantina - um pó branco
cristalino muito amargo. Na medicina, a cafeína é utilizada
como um estimulante cardíaco e um diurético. Ela também
produz um "boost" de energia, ou um aumento no estado de
alerta - por isso motoristas e estudantes tomam litros e
café para permanecerem acordados. A cafeína é uma droga
que causa dependência - física e psicológica. Ela opera
por mecanismos similares às anfetaminas e à
cocaína.
Seus
efeitos, entretanto, são mais fracos do que estas drogas,
mas ela age nos mesmos receptores do sistema nervoso central
(SNC). Se você sente que "não funciona" sem um copo de café, é
porque você já está viciado em cafeína...
A ação da
cafeína no organismo
A ligação da adenosina, um neurotransmissor natural,
aos seus receptores, diminui a atividade neural, dilata os
vasos sanguíneos, entre outros. A cafeína se liga aos
receptores da adenosina e impede a ação da
mesma
sobre o SNC. A cafeína estimula a atividade neural e
causa a constricção dos vasos sanguíneos, pois bloqueia
a ação da adenosina.
Muitos medicamentos contra a dor de cabeça, tal como a
Aspirina Forte, contém cafeína - se você estiver sofrendo de
uma dor de cabeça vascular, a cafeína irá contrair os vasos
sanguíneos e aliviar a dor. Com o aumento da atividade
neural, a glândula supra renal (localizada sobre os rins)
"pensa" que algum tipo de emergência está ocorrendo, e
libera grandes quantidades de adrenalina, que,
como
já visto no qmcweb, causa uma série de efeitos no corpo
humano, como a taquicardia, aumento da pressão
arterial, abertura dos tubos respiratórios (por
isso muitos medicamentos contra a asma contém cafeína),
aumento do metabolismo e contração dos músculos, entre
outros.
Um outro modo de ação da cafeína é o bloqueio da
enzima fosfodiesterase, responsável pela quebra do
mensageiro cAMP, então os sinais excitatórios da adrenalina
persistem por muito mais tempo. Repare como as estruturas
da cafeína, adenosina e cAMP são similares.
A cafeína também aumenta a concentração de dopamina
no sangue (assim como fazem as anfetaminas e a cocaína), por
diminuir a recaptação desta no SNC. A dopamina também é um
neurotransmissor (relacionado com o prazer) e suspeita-se
que seja justamente este aumento dos níveis de dopamina que
leve ao vício da cafeína. Resumindo, a cafeína, em curto prazo, impede que você
durma porque bloqueia a recepção de adenosina; lhe dá mais
"energia", pois causa a liberação de adrenalina, e lhe faz
sentir melhor, pois manipula a produção de dopamina.
A descoberta
do café
Os
historiadores dizem que o café foi descoberto na
Etiópia, em torno de 700 AC, onde a planta crescia
naturalmente. Alguns pastores perceberam que suas
ovelhas não conseguiam dormir, à noite, após comerem
os frutos desta planta. Durante o século XIV alguns
pés de café foram plantados na Arábia. Eles chamaram
esta planta de Kaweh, e era usado como alimento, na
fabricação de vinho e como remédio. Por volta de
1500, o café já estava na Turquia e na Itália e, em
1720, já estava em Paris. Em 1736 o primeiro pé de
café foi plantado em Porto Rico e, menos de 20 anos
mais tarde, já era o principal produto de exportação
do país (como continua sendo até hoje!). A economia
brasileira,
por um longo período, teve no café o seu principal
produto (o que não é novidade para quem acompanha a
novela Terra Nostra). O país com o maior consumo per
capita de café é os EUA, e, lá, as variedades
preferidas são as provindas da Colômbia e de Porto
Rico.
O problema do consumo de cafeína só aparece em longo prazo.
O mais importante é o efeito que a cafeína tem sobre o
sono. A recepção de adenosina é muito importante para o
sono, principalmente para o sono profundo.O tempo de meia-vida da cafeína no organismo é de 6 horas.
Portanto, se você beber um xícara de café (200 mg de
cafeína) por volta das 15:00h, cerca de 100 mg de cafeína
ainda estarão em seu corpo lá pelas 21:00h. Você ainda
estará apto a dormir, mas provavelmente não irá usufruir
os benefícios do sono profundo. No dia seguinte, você
precisará mais cafeína para se sentir melhor, e este círculo
vicioso continua, dia após dia. Se você tentar parar de
consumir cafeína, você irá se sentir deprimido e, algumas
vezes, com uma terrível dor de cabeça - causada pela
excessiva dilatação dos vasos sanguíneos no cérebro. Estes
efeitos negativos o forçam a
correr de volta para o consumo de cafeína. Esta é a
principal razão que leva os fabricantes de refrigerantes a
adicionar cafeína aos seus produtos - o consumidor se torna
viciado e as vendas aumentam!
Como é
feito o
café descafeinado?
Até
1980 o café era descafeinado com
diclorometano, que dissolvia a cafeina,
seletivamente, sem "carregar" os açúcares,
peptídeos e ingredientes de sabor. O
diclorometano, então, extraia a cafeína sem
mudar o sabor ou aroma do café. Entretanto,
o diclorometano é tóxico e surgiram
evidências de que era carcinogênico. O
acetato de etila, então, foi o
substituto até o início dos anos 90. Mas
este também era moderamente tóxico. Foi
somente a partir de 1990 que um solvente não
tóxico e mais natural passou a ser usado: o
fluído supercrítico de dióxido de carbono.
Acima de 72.8 atm e 304.2 K a densidade do
gás CO2 e de seu
líquido é idêntica, e este se torna um
fluído supercrítico. O fluído dissolve
substâncias como um líquido, principalmente
substâncias orgânicas, como a cafeína. O
processo de extração é simples: o CO2
supercrítico, sob alta pressão, "lava"
os grãos de café, e dissolve cerca de 99% da
cafeína presente. A cafeína, então, é
isolada e vendida para a indústria
farmacêutica. E o café descafeinado vai para
as prateleiras de supermercados, atendendo a
pessoas que apreciam do sabor do café, mas
que não querem passar a noite em claro...
Estudos indicam que o consumo de cafeína durante
a gravidez pode ser prejudicial para o feto,
porém os cientistas garantem que os males só
aparecem se o consumo for exagerado. A cafeína
pode ser letal, se ingerida em grande
quantidade. A dose necessária para matar 50%
de um certo grupo de indivíduos (LD-50)
é de 75mg/kg. Para um adulto de cerca de 80 Kg,
seria necessário ao equivalente a algo como 150
xícaras de café. Felizmente, ainda podemos continuar
tomando nosso cafezinho, com moderação...
PORTAL
DE ESTUDOS EM QUÍMICA
vários
alcalóides existentes na natureza, encontram-se as
metilxantinas. Existem 3 metilxantinas
particularmente importantes: a 1,3,7-trimetilxantina
(cafeína), a 1,3-dimetilxantina (teofilina) e a 3,7-dimetilxantina
(teobromina). Todos são derivados da purina (o grupo
xantina é a 2,6-dioxopurina) e inibem a cAMP
fosfodiesterase. Teobromina e teofilina são duas
dimetilxantinas, com dois grupos metilas somentes,
em contraste à cafeína, que possui três. Ambas têm
efeitos similares à cafeína, porém bem menos
acentuados. A teobromina é encontrada no chocolate,
no chá, na noz moscada, mas não no café. No cacau, a
concentração de teobromina é 7 vezes maior do que de
cafeína! A teofilina possui mais efeitos no coração
e na respiração, sendo, por isso, mais empregada em
medicamento para asma, bronquite e efisemas do que a
cafeína. É encontrada, também, no café. No
organismo, estes compostos são facilmente oxidados
para o ácido úrico e outros derivados.
Seus
efeitos, entretanto, são mais fracos do que estas drogas,
mas ela age nos mesmos receptores do sistema nervoso central
(SNC). 
mesma
sobre o SNC. A cafeína estimula a atividade neural e
causa a constricção dos vasos sanguíneos, pois bloqueia
a ação da adenosina.
Muitos medicamentos contra a dor de cabeça, tal como a
Aspirina Forte, contém cafeína - se você estiver sofrendo de
uma dor de cabeça vascular, a cafeína irá contrair os vasos
sanguíneos e aliviar a dor. Com o aumento da atividade
neural, a glândula supra renal (localizada sobre os rins)
"pensa" que algum tipo de emergência está ocorrendo, e
libera grandes quantidades de adrenalina, que,
>café
coado: 150 mg /xícara
Os
historiadores dizem que o café foi descoberto na
Etiópia, em torno de 700 AC, onde a planta crescia
naturalmente. Alguns pastores perceberam que suas
ovelhas não conseguiam dormir, à noite, após comerem
os frutos desta planta. Durante o século XIV alguns
pés de café foram plantados na Arábia. Eles chamaram
esta planta de Kaweh, e era usado como alimento, na
fabricação de vinho e como remédio. Por volta de
1500, o café já estava na Turquia e na Itália e, em
1720, já estava em Paris. Em 1736 o primeiro pé de
café foi plantado em Porto Rico e, menos de 20 anos
mais tarde, já era o principal produto de exportação
do país (como continua sendo até hoje!). A economia
brasileira,
por um longo período, teve no café o seu principal
produto (o que não é novidade para quem acompanha a
novela Terra Nostra). O país com o maior consumo per
capita de café é os EUA, e, lá, as variedades
preferidas são as provindas da Colômbia e de Porto
Rico.
O tempo de meia-vida da cafeína no organismo é de 6 horas.
Portanto, se você beber um xícara de café (200 mg de
cafeína) por volta das 15:00h, cerca de 100 mg de cafeína
ainda estarão em seu corpo lá pelas 21:00h. Você ainda
estará apto a dormir, mas provavelmente não irá usufruir
os benefícios do sono profundo. No dia seguinte, você
precisará mais cafeína para se sentir melhor, e este círculo
vicioso continua, dia após dia. Se você tentar parar de
consumir cafeína, você irá se sentir deprimido e, algumas
vezes, com uma terrível dor de cabeça - causada pela
excessiva dilatação dos vasos sanguíneos no cérebro. Estes
efeitos negativos o forçam a
correr de volta para o consumo de cafeína. Esta é a
principal razão que leva os fabricantes de refrigerantes a
adicionar cafeína aos seus produtos - o consumidor se torna
viciado e as vendas aumentam!
Até
1980 o café era descafeinado com
diclorometano, que dissolvia a cafeina,
seletivamente, sem "carregar" os açúcares,
peptídeos e ingredientes de sabor. O
diclorometano, então, extraia a cafeína sem
mudar o sabor ou aroma do café. Entretanto,
o diclorometano é tóxico e surgiram
evidências de que era carcinogênico. O
acetato de etila, então, foi o
substituto até o início dos anos 90. Mas
este também era moderamente tóxico. Foi
somente a partir de 1990 que um solvente não
tóxico e mais natural passou a ser usado: o
fluído supercrítico de dióxido de carbono.
Acima de 72.8 atm e 304.2 K a densidade do
gás CO2 e de seu
líquido é idêntica, e este se torna um
fluído supercrítico. O fluído dissolve
substâncias como um líquido, principalmente
substâncias orgânicas, como a cafeína. O
processo de extração é simples: o CO2
supercrítico, sob alta pressão, "lava"
os grãos de café, e dissolve cerca de 99% da
cafeína presente. A cafeína, então, é
isolada e vendida para a indústria
farmacêutica. E o café descafeinado vai para
as prateleiras de supermercados, atendendo a
pessoas que apreciam do sabor do café, mas
que não querem passar a noite em claro...