Kofein

Další názvy: Caffeine

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Kofein: přírodní alkaloid, který stimuluje tělo i mysl

Kofein je přírodní látka známá především jako stimulant centrální nervové soustavy. Chemicky se řadí mezi methylxanthiny – skupinu dusíkatých organických sloučenin, které se přirozeně vyskytují v různých rostlinách. Setkáme se s ním nejen v kávových zrnech, ale i v čaji, semenech kola, guaranu nebo kakau. Kromě běžného označení "kofein" se můžeme setkat i s názvy jako 1,3,7-trimethylxanthin, coffein nebo jeho anglickým názvem caffeine. Tato sloučenina je v moderní společnosti natolik rozšířená, že její účinky a bezpečnost zkoumá řada vědeckých studií. Její CAS číslo je 58-08-2.

Chemické vlastnosti kofeinu

Systematický název kofeinu je 1,3,7-trimethylxanthin a jeho chemický vzorec zní C₈H₁₀N₄O₂. Jde o bílou, krystalickou pevnou látku bez zápachu, která je hořké chuti. Kofein je rozpustný ve vodě, zejména při vyšších teplotách, což zajišťuje jeho efektivní extrakci například během přípravy kávy nebo čaje. Bod tání kofeinu se pohybuje kolem 238 °C, avšak látka sublimuje dříve, což znamená, že přechází ze skupenství pevného přímo na plynné bez tání.

V přírodě se kofein vyskytuje ve více než 60 rostlinných druzích jako obranný mechanismus proti býložravcům a hmyzu – pro mnoho těchto organismů je totiž ve vyšších dávkách toxický. U lidí však aktivuje různé fyziologické procesy, zejména prostřednictvím blokace adenosinových receptorů v mozku, díky čemuž dochází ke zvýšení bdělosti.

Využití a aplikace

Kofein má široké spektrum využití napříč obory. Nejčastěji se objevuje v:

potravinářském průmyslu – ve formě složky energetických nápojů, čokolád, sportovních doplňků a samozřejmě kávy a čaje,
farmaceutickém průmyslu – jako součást léčiv proti únavě, v kombinaci s analgetiky (pro zvýšení jejich účinku např. u bolestí hlavy),
kosmetice – často jako aktivní látka ve zpevňujících krémech a šamponech proti vypadávání vlasů, protože podporuje mikrocirkulaci pokožky.

Jeho obliba spočívá v rychlém stimulačním efektu, schopnosti zlepšit koncentraci a oddálit nástup únavy, což ocení studenti, řidiči i sportovci. Kromě toho se kofein zkoumá i pro svůj potenciál v oblasti neurověd a prevence neurodegenerativních onemocnění – některé výzkumy publikované v Journal of Alzheimer's Disease naznačují, že pravidelný příjem kofeinu může oddálit projevy demence.

Přirozený výskyt a výroba

Kofein je přirozenou součástí mnoha rostlin. Kromě kávových zrn (Coffea arabica, Coffea canephora) ho najdeme i v listech čajovníku (Camellia sinensis), semenech guarany (Paullinia cupana), maté (Ilex paraguariensis) nebo v kakaových bobech (Theobroma cacao). Rostliny kofein využívají jako pesticid – brání jejich listy a semena proti hmyzu a plísním.

Průmyslově se látka získává dvěma hlavními způsoby:

Extrakcí z přírodních surovin, např. jako vedlejší produkt při výrobě bezkofeinové kávy,
Syntetickou výrobou – kofein lze připravit laboratorně z xanthinu nebo jiných dusíkatých derivátů purinu.

Ačkoli syntetický a přírodní kofein mají identické chemické vlastnosti, jejich původ může být klíčový pro certifikaci bio produktů.

Bezpečnost a ekologie

Ve vhodném množství je kofein považován za bezpečnou látku. Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) uvádí jako bezpečnou denní dávku pro dospělého člověka přibližně 400 mg kofeinu, což odpovídá asi 4–5 šálkům běžné kávy. U citlivějších osob se však mohou objevit vedlejší účinky jako nespavost, nervozita, podrážděnost nebo bušení srdce.

Ve vysokých dávkách může být kofein toxický a v extrémních případech (nad 10 g naráz) i smrtelný. Z tohoto důvodu je důležité sledovat obsah kofeinu zvláště v doplněných produktech a energetických nápojích, jak varuje i Světová zdravotnická organizace (WHO).

Z ekologického hlediska není kofein klasifikován jako nebezpečný, avšak jeho stopy byly detekovány v odpadních vodách – ukazuje se tak jako indikátor lidské činnosti. V některých studiích, jako je vědecký přehled publikovaný v Nature Sustainability, se kofein objevuje v rámci diskuzí o stopových látkách v životním prostředí, zejména ve vztahu k urbanizovaným oblastem.

Zajímavosti nebo souvislosti

Ačkoli mnozí považují kávu či čaj za produkt moderní doby, kofein má bohatou historii. Už v 9. století byla káva konzumována ve východní Africe. Slovo kofein pochází od německého „Kaffein", což bylo pojmenování pro extrahovanou látku z kávy.

Zajímavé je, že kofein není jen doménou člověka – vědecké výzkumy ukazují, že včelám pomáhá kofein lépe si zapamatovat vůni květin, jak dokládá studie publikovaná v Science. Kofein je rovněž obsažený v některých ekologických alternativách kosmetiky, jak popsané na blogu Ferweru o přírodní péči o vlasy, kde se kofein zmiňuje jako stimulující složka pro růst vlasů.

Shrnutí / závěr

Kofein je významná bioaktivní látka s dlouhou historií využití. Ať už jej najdeme v šálku kávy, čaji nebo energetickém nápoji, působí na nervový systém a podporuje soustředění i výkonnost. Díky své popularitě i vědeckému zkoumání je kofein nejen nejčastěji konzumovaným stimulatorem na světě, ale také důležitým předmětem vývoje v oblasti potravin, medicíny i kosmetiky. V míře přiměřené jeho účinku se kofein může stát užitečným pomocníkem moderního životního stylu.