Chemical compound
**กาเฟอีน** (ฝรั่งเศส: *caféine*) เป็นสารแซนทีนอัลคาลอยด์ ซึ่งสามารถพบได้ในอาหารหลายชนิดได้แก่ เมล็ดกาแฟ, ชา, โคล่า กาเฟอีนถือว่าเป็นยากำจัดศัตรูพืชโดยธรรมชาติ เพราะมันออกฤทธิ์ทำให้อัมพาต และสามารถฆ่าแมลงบางชนิดได้ กาเฟอีนยังมีฤทธิ์กระตุ้นระบบประสาทส่วนกลาง ทำให้ร่างกายเกิดความตื่นตัวและลดความง่วงได้ เครื่องดื่มหลายชนิดมีกาเฟอีนเป็นส่วนผสม เช่นในกาแฟ น้ำชา น้ำอัดลม รวมทั้งเครื่องดื่มชูกำลัง ด้วยเหตุนี้จึงทำให้กาเฟอีนเป็นสารกระตุ้นประสาทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก

แหล่งของกาเฟอีน
---------------

เมล็ดกาแฟจัดเป็นพืชที่เป็นแหล่งของกาเฟอีนที่ใหญ่ที่สุด ปริมาณกาเฟอีนที่อยู่ในกาแฟจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสองประการ คือชนิดของเมล็ดกาแฟที่เป็นแหล่งผลิต และกรรมวิธีในการเตรียมกาแฟ เช่น เมล็ดกาแฟที่คั่วจนเป็นสีเข้มจะมีปริมาณกาเฟอีนน้อยกว่าเมล็ดที่คั่วไม่นาน เนื่องจากกาเฟอีนสามารถสลายตัวไปได้ระหว่างการคั่ว และกาแฟพันธุ์อาราบิกาจะมีปริมาณกาเฟอีนน้อยกว่ากาแฟพันธุ์โรบัสตา เป็นต้น โดยทั่วไปกาแฟเอสเปรสโซจากเมล็ดกาแฟพันธุ์อาราบิกาจะมีกาเฟอีนประมาณ 40 มิลลิกรัม นอกจากนี้ในเมล็ดกาแฟยังพบอนุพันธ์ของกาเฟอีน คือธีโอฟิลลีน (Theophyllin) ในปริมาณเล็กน้อยอีกด้วย

ใบชายังเป็นแหล่งของกาเฟอีนที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่ง พบว่าจะมีกาเฟอีนมากกว่ากาแฟในปริมาณเดียวกัน แต่วิธีชงดื่มของชานั้น ทำให้ปริมาณกาเฟอีนลดลงไปมาก แต่ชาจะมีปริมาณของธีโอฟิลลีนอยู่มาก และพบอนุพันธ์อีกชนิดของกาเฟอีน คือธีโอโบรมีน (Theobromine) อยู่เล็กน้อยด้วย ชนิดของใบชาและกระบวนวิธีการเตรียมก็เป็นปัจจัยสำคัญของกาเฟอีนในน้ำชาเช่นเดียวกับในกาแฟ เช่นในชาแดงและชาอูหลงจะมีกาเฟอีนมากกว่าในชาชนิดอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม สีของน้ำชาไม่ได้เป็นลักษณะบ่งชี้ถึงปริมาณกาเฟอีนในน้ำชา เช่นในชาเขียวญี่ปุ่นซึ่งจะมีปริมาณกาเฟอีนสูงกว่าชาแดงบางชนิด

ช็อคโกแลตซึ่งผลิตมาจากเมล็ดโกโก้ก็เป็นแหล่งของกาเฟอีนเช่นเดียวกัน แต่ในปริมาณที่น้อยกว่าเมล็ดกาแฟและใบชา แต่เนื่องจากในเมล็ดโกโก้มีสารธีโอฟิลลีนและธีโอโบรมีนอยู่มาก จึงมีฤทธิ์อ่อน ๆ ในการกระตุ้นประสาท อย่างไรก็ตาม ปริมาณของสารดังกล่าวนี้ก็ยังน้อยเกินไปที่จะให้เกิดผลกระตุ้นประสาทเช่นเดียวกับกาแฟในปริมาณที่เท่ากัน

น้ำอัดลมและเครื่องดื่มชูกำลังเป็นเครื่องดื่มที่พบกาเฟอีนได้มากเช่นเดียวกัน น้ำอัดลมทั่วไปจะมีกาเฟอีนประมาณ 10–50 มิลลิกรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค ขณะที่เครื่องดื่มชูกำลัง เช่นกระทิงแดง จะมีกาเฟอีนอยู่มากถึง 80 มิลลิกรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค กาเฟอีนที่ผสมอยู่ในเครื่องดื่มเหล่านี้อาจมาจากพืชที่เป็นแหล่งผลิต แต่ส่วนใหญ่จะได้จากกาเฟอีนที่สกัดออกระหว่างการผลิตกาแฟพร่องกาเฟอีน (decaffeinated coffee)

สถานะทางเคมี
------------

กาเฟอีน เป็นสารอัลคาลอยด์ซึ่งจัดอยู่ในตระกูลเมทิลแซนทีน ซึ่งอยู่ในตระกูลเดียวกันกับสารประกอบธีโอฟิลลีน และ ธีโอโบรมีน ในสถานะบริสุทธิ์ จะมีสีขาวเป็นผง และมีรสขมจัด สูตรทางเคมีคือ C8H10N4O2

เมแทบอลิซึมและเภสัชวิทยา
------------------------

กาเฟอีนจัดเป็นสารกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางและเมแทบอลิซึมหรือกลไกการเผาผลาญสารอาหารในร่างกายเพื่อลดความง่วง ความเหนื่อยล้า และจะส่งผลกระตุ้นเส้นประสาท โดยมีการปล่อยโปแตสเซียมและแคลเซียม เข้าสู่เซลล์ประสาท เพิ่มการตื่นตัวของร่างกาย โดยในระบบประสาท กาเฟอีนจะไปกระตุ้นการทำงานในระดับสูงของสมอง เพื่อเพิ่มความกระปรี้กระเปร่า ทำให้กลไกการคิดรวดเร็วและมีสมาธิมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ร่างกายมีกระบวนการต่าง ๆ ในการแปรรูปกาเฟอีนที่ได้รับมาเป็นสารอนุพันธ์ชนิดอื่นซึ่งมีฤทธิ์ต่าง ๆ กัน ซึ่งกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป

### เมแทบอลิซึม

กาเฟอีนถูกแปรสภาพโดนเอนไซม์ในตับ ได้เป็นอนุพันธ์ของกาเฟอีนสามชนิด คือ
พาราแซนทีน (ร้อยละ 84), ธีโอโบรมีน (ร้อยละ 12) และธีโอฟิลลีน (ร้อยละ 4)
กาเฟอีนจะถูกดูดซึมที่กระเพาะอาหารและลำไส้เล็กภายใน 45 นาทีหลังจากการบริโภค หลังจากนั้นจะถูกนำเข้ากระแสเลือดและลำเลียงไปทั่วร่างกาย ครึ่งชีวิตของกาเฟอีนในร่างกาย หรือเวลาที่ร่างกายใช้ในการกำจัดกาเฟอีนในปริมาณครึ่งหนึ่งของที่บริโภค จะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลโดยมีปัจจัยต่าง ๆ เช่นอายุ ระดับการทำงานของตับ ภาวะตั้งครรภ์และการใช้ยาอื่นร่วมด้วย ในผู้ใหญ่ปกติจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 3–4 ชั่วโมง ในขณะที่หญิงที่ทานยาคุมกำเนิดและหญิงตั้งครรภ์อาจมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 5–10 ชั่วโมง และ 9–11 ชั่วโมง ตามลำดับ ในผู้ป่วยโรคตับระยะรุนแรง อาจมีการสะสมของกาเฟอีนในร่างกายได้นานถึง 96 ชั่วโมง สำหรับในทารกและเด็กจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนที่นานกว่าผู้ใหญ่ พบว่าในทารกแรกเกิดจะมีครึ่งชีวิตของกาเฟอีนประมาณ 30 ชั่วโมง
กาเฟอีนจะถูกเปลี่ยนแปลงสภาพที่ตับ โดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ ไซโตโครม พี 450 ออกซิเดส (Cytochrome P450 oxidase) ซึ่งเอนไซม์นี้จะเปลี่ยนกาเฟอีนให้เป็นอนุพันธ์สามชนิด คือ

* พาราแซนทีน (Paraxanthine) มีผลในการสลายไขมัน เพิ่มปริมาณของกลีเซอรอลและกรดไขมันในกระแสเลือด
* ธีโอโบรมีน (Theobromine) มีผลในการขยายหลอดเลือด และเพิ่มปริมาณของปัสสาวะ
* ธีโอฟิลลีน (Theophylline) มีผลทำให้กล้ามเนื้อเรียบที่อยู่ล้อมรอบหลอดลมปอดคลายตัว จึงทำให้หลอดลมขยายตัวมากขึ้น

อนุพันธ์ทั้งสามชนิดนี้จะถูกแปรสภาพต่อไป และขับออกทางปัสสาวะในที่สุด

### การออกฤทธิ์

เนื่องจากกาเฟอีนเป็นสารในกลุ่มแซนทีนแอลคาลอยด์ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับอะดีโนซีน (Adenosine) ซึ่งเป็นสารสื่อประสาทชนิดหนึ่งในสมอง โมเลกุลของกาเฟอีนจึงสามารถจับกับตัวรับอะดีโนซีน (adenosine receptor) ในสมองและยับยั้งการทำงานของอะดีโนซีนได้ ผลโดยรวมคือทำให้มีการเพิ่มการทำงานของสารสื่อประสาทโดปามีน (dopamine) ซึ่งทำให้สมองเกิดการตื่นตัว นอกจากนี้พบว่าอาจจะมีการเพิ่มปริมาณของซีโรโทนิน (serotonin) ซึ่งมีผลต่ออารมณ์ของผู้บริโภค ทำให้รู้สึกพึงพอใจและมีความสุขมากขึ้น อย่างไรก็ตาม กาเฟอีนมิได้ลดความต้องการนอนหลับของสมอง เพียงแต่ลดความรู้สึกเหนื่อยล้าลงเท่านั้น

อย่างไรก็ดี สมองจะมีการตอบสนองต่อกาเฟอีนโดยการเพิ่มปริมาณของตัวรับอะดีโนซีน ทำให้ฤทธิ์ของกาเฟอีนในการบริโภคครั้งต่อไปลดลง เราเรียกภาวะนี้ว่าภาวะทนต่อกาเฟอีน (caffeine tolerance) และทำให้ผู้บริโภคต้องการกาเฟอีนมากขึ้นเพื่อให้เกิดผลต่อร่างกาย ผลอีกประการที่เกิดจากการที่สมองเพิ่มปริมาณของตัวรับอะดีโนซีน นั่นคือทำให้ร่างกายไวต่อปริมาณอะดีโนซีนที่ผลิตตามปกติมากขึ้นเมื่อหยุดการบริโภคกาเฟอีนในทันที จะทำให้เกิดผลข้างเคียงคืออาการปวดศีรษะและรู้สึกคลื่นไส้อาเจียน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ร่างกายตอบสนองต่ออะดีโนซีนมากเกินไปนั่นเอง นอกจากนี้ ในผู้ที่หยุดบริโภคกาเฟอีนจะทำให้ปริมาณของโดปามีนและซีโรโทนินลดลงในทันที ส่งผลให้สูญเสียสมาธิและความตั้งใจ รวมทั้งอาจเกิดอาการซึมเศร้าอย่างอ่อน ๆ ได้ อาการดังกล่าวนี้จะเกิดขึ้นประมาณ 12–24 ชั่วโมงหลังจากการหยุดบริโภคกาเฟอีน แต่จะหายไปได้เองภายใน 2–3 วัน อาการของการอดกาเฟอีนดังกล่าวสามารถบรรเทาได้โดยการใช้ยาแอสไพริน หรือการได้รับกาเฟอีนในปริมาณน้อย

ภาวะเสพติดกาเฟอีน และภาวะพิษกาเฟอีน
-----------------------------------

การบริโภคกาเฟอีนปริมาณมากเป็นเวลานาน อาจนำไปสู่ภาวะเสพติดกาเฟอีน (caffeinism) ซึ่งจะปรากฏอาการต่าง ๆ ทั้งทางร่างกายและทางจิตใจ เช่น กระสับกระส่าย วิตกกังวล กล้ามเนื้อกระตุก นอนไม่หลับ ใจสั่น เป็นต้น นอกจากนี้การบริโภคกาเฟอีนเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดแผลในกระเพาะอาหาร ลำไส้เล็กอักเสบ และโรคน้ำย่อยไหลย้อนกลับ (gastroesophageal reflux disease)

ในผู้ที่บริโภคกาเฟอีนปริมาณมาก ๆ ในเวลาเดียว (มากกว่า 400 มิลลิกรัม) อาจทำให้ระบบประสาทส่วนกลางถูกกระตุ้นมากเกินไป ภาวะนี้เรียกว่าภาวะพิษกาเฟอีน (caffeine intoxication) ซึ่งจะทำให้เกิดอาการกระสับกระส่าย นอนไม่หลับ ความคิดและการพูดสับสน หน้าแดง ปัสสาวะมากผิดปกติ ปวดท้อง หัวใจเต้นแรง ในกรณีที่ได้รับในปริมาณสูงมาก (150–200 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักร่างกาย 1 กิโลกรัม) อาจทำให้ถึงแก่ชีวิตได้การรักษาผู้ที่เกิดภาวะพิษกาเฟอีนโดยทั่วไปจะเป็นการรักษาตามอาการที่เกิด แต่หากผู้ป่วยมีปริมาณกาเฟอีนในเลือดสูงมาก อาจต้องได้รับการล้างท้องหรือฟอกเลือด

อ้างอิง
-------

1. ↑  This is the pKa for protonated caffeine, given as a range of values included in Harry G. Brittain; Richard J. Prankerd (2007). "Critical Compilation of Pka Values for Pharmaceutical Substances". *Profiles of Drug Substances, Excipients and Related Methodology*. Vol. 33. Academic Press. pp. 1–33. doi:10.1016/S0099-5428(07)33001-3. ISBN 0-12-260833-X.
2. ↑  Peters JM (1967). "Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature". *The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs*. **7** (3): 131–141. doi:10.1002/j.1552-4604.1967.tb00034.x. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 12 มกราคม 2012.
3. ↑  ราชบัณฑิตยสถาน. *พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. ๒๕๕๔.* กรุงเทพฯ : ราชบัณฑิตยสถาน. 2556. พิมพ์ครั้งที่ 1. หน้า 113. ISBN 978-616-7073-56-9.
4. ↑  Nehlig, A; Daval JL; Debry G (พฤษภาคม–สิงหาคม 1992). "Caffeine and the central nervous system: Mechanisms of action, biochemical, metabolic, and psychostimulant effects". *Brain Res Brain Res Rev*. **17** (2): 139–70. PMID 1356551.
5. ↑  Meyer FP, Canzler E, Giers H, Walther H (1991). "Zeitlicher Verlauf der Hemmung der Koffein Elimination als Reaktion auf das orale Depot-Verhütungsmittel Deposiston. Hormonelle Verhütungsmittel und Koffeinausscheidung" [Time course of inhibition of caffeine elimination in response to the oral depot contraceptive agent Deposiston. Hormonal contraceptives and caffeine elimination]. *Zentralblatt für Gynäkologie* (ภาษาเยอรมัน). **113** (6): 297–302. eISSN 1438-9762. PMID 2058339.
6. ↑  Ortweiler W, Simon HU, Splinter FK, Peiker G, Siegert C, Traeger A (1985). "Determination of caffeine and metamizole elimination in pregnancy and after delivery as an in vivo method for characterization of various cytochrome p-450 dependent biotransformation reactions". *Biomedica Biochimica Acta*. Akademie-Verlag. **44** (7–8): 1189–99. ISSN 0232-766X. PMID 4084271.
7. ↑  Bolton, Sanford; Gary Null (1981). "Caffeine: Psychological Effects, Use and Abuse" (PDF). *Orthomolecular Psychiatry*. **10** (3): 202–211. ISSN 0834-4825. สืบค้นเมื่อ 2 กรกฎาคม 2010.
8. ↑  "Caffeine". *The Pharmacogenetics and Pharmacogenomics Knowledge Base*. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 27 กันยายน 2006. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
9. ↑  Fisone G, Borgkvist A, Usiello A (เมษายน 2004). "Caffeine as a psychomotor stimulant: mechanism of action". *Cellular and Molecular Life Sciences*. **61** (7–8): 857–72. doi:10.1007/s00018-003-3269-3. PMID 15095008.
10. ↑  Green, RM; Stiles GL (มกราคม 1986). "Chronic caffeine ingestion sensitizes the A1 adenosine receptor-adenylate cyclase system in rat cerebral cortex". *Journal of Clinical Investigation*. **77** (1): 222–227. eISSN 1558-8238. PMID 3003150.
11. ↑  Sawynok, Jana (มกราคม 1995). "Pharmacological rationale for the clinical use of caffeine". *Drugs*. **49** (1): 37–50. doi:10.2165/00003495-199549010-00004. PMID 7705215. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
12. ↑  "Caffeine-related disorders". *Encyclopedia of Mental Disorders*. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.
13. ↑  "Gastroesophageal Reflux Disease (GERD)". *Cedars-Sinai*. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 27 สิงหาคม 2006. สืบค้นเมื่อ 14 สิงหาคม 2006.`{{cite web}}`: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
14. ↑  Mrvos RM, Reilly PE, Dean BS, Krenzelok EP (ธันวาคม 1989). "Massive caffeine ingestion resulting in death". *Veterinary and Human Toxicology*. **31** (6): 571–2. PMID 2617841.

แหล่งข้อมูลอื่น
---------------


วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ **กาเฟอีน**

* จิตรา เศรษฐอุดม (กันยายน–ธันวาคม 2555). "การบริหารจัดการความเสี่ยงอาหารที่มีหรือผสมกาเฟอีน". *วารสารอาหารและยา*. ปีที่ 19 ฉบับที่ 3. หน้า 46–57. ISSN 0859-1180.
* "กาแฟให้อะไรกับคุณบ้าง". *นิตยสารใกล้หมอ*. มกราคม 2553. ISSN 0125-1511.

  


|  |  |
| --- | --- |
| ฐานข้อมูลการควบคุมรายการหลักฐาน: ประจำชาติ แก้ไขสิ่งนี้ที่วิกิสนเทศ | 
* ฝรั่งเศส
* BnF data
* เยอรมนี
* อิสราเอล
* สหรัฐ
* ญี่ปุ่น
* เช็กเกีย

 |