Kafeina
| |
| |
| Nama | |
|---|---|
| Nama IUPAC
1,3,7-trimetil-1H-purina- 2,6(3H,7H)-diona
| |
| Nama lain
1,3,7-trimetilksantina, trimetilksantina,teina, metilteobromina
| |
| Pengecam | |
Imej model 3DJmol
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.000.329 |
| Nombor RTECS |
|
CompTox Dashboard(EPA)
|
|
| |
| Sifat | |
| C8H10N4O2 | |
| Jisim molar | 194,19 g·mol−1 |
| Rupa bentuk | Serbuk putih |
| Bau | Tak berbau |
| Ketumpatan | 1,2 g·cm−3,padat |
| Takat lebur | 227-228 °C (kontang) 234-235 °C (monohidrat) |
| Takat didih | 178 °C (pemejalwapan) |
| 22 mg·mL−1(25 °C)180 mg·mL−1(80 °C)670 mg·mL−1(100 °C) | |
| Keasidan(pKa) | −0.13 – 1.22[1] |
| Momen dwikutub | 3.64D(terhitung) |
| Bahaya | |
| Bahaya-bahayautama | Ketagihan ringan, boleh membawa maut dalam keadaan kronik |
| NFPA 704(berlian api) | |
| Takat kilat | N/A |
| Dos maut (LD) atau kepekatan dos maut (LC) | |
LD50(median dos)
|
192 mg/kg (tikus, oral)[2] |
Kecuali jika dinyatakan sebaliknya, data diberikan untuk bahan-bahan dalamkeadaan piawainya(pada 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
| Rujukan kotak info | |
Kafeina[3](disebut[ka.féi.na], jugakafein) ialahsebatian kimiayang dijumpai secara semulajadi di dalam makanan contohnya bijikopi,teh,bijikoko,buahkola(Cola nitida),guarana,danmaté.
Ia terkenal dengan rasanya yang pahit dan bertindak sebagaiperangsangkepadasistem saraf pusat,jantung,dansistem pernafasan;ia juga bersifatdiuretikyakni boleh dikumuh melaluiair kencing). Ia bertindak sebagai perangsang lemah pada system saraf pusat dengan itu selepas minum secawan kopi atau teh seseorang mungkin berasa lebih segar.
Kafeina dikelaskan sebagai selamat secara am oleh pihakFDAdi Amerika. Dos racun ialah 10 gram sehari bagi seorang dewasa, jauh melebihi pengambilan lazim, iaitu kurang 500 mg sehari.[4]Secawan kopi lazimnya mempunyai 80–175 mg, bergantung kepada biji kopi yang digunakan, cara pembakaran dan penyediaan. Meskipun begitu, serbuk kafeina tulen boleh membawa maut dalam jumlah sebesar sudu biasa.
Sifat kimia
[sunting|sunting sumber]Kafeina ialahalkaloidyang tergolong dalam keluargametilxanthinabersama-sama sebatiantefilinadanteobromina.Bentuk asal sebatian ini wujud dalam bentuk serbuk putih yang pahit.Formula kimianyaialahC6H10N4O2,manakala nama-nama sistematiknya ialah:
- 1,3,7-trimetilxanthina
- 3,7-dihidro-1,3,7-trimetil-1 H-purina-2,6-diona
| Sifat Fizikal | Nilai |
|---|---|
| Titik beku: | 238 °C |
| Titik didih: | 178 °C (Pemejalwapan) |
| Graviti tentu: | 1.2 |
| Tekanan wap: | 760 mmHg@ 178 °C |
| Kemeruapan: | 0.5% |
| Ketumpatan wap: | 6.7 |
| Berat molekul: | 197.19 |
| Keterlarutan dalamair: | 2.17% |
| pH: | 6.9 (1% larutan) |
Keberadaan
[sunting|sunting sumber]Kafeina dijumpai pada banyak spesiestumbuhan,di mana ia berperanan sebagaipestisidasemula jadi yakni berkemampuanmelumpuhkandan mematikanserangga-seranggatertentu yang memakan tanaman tersebut.[5]Dilaporkan bahawa kadar kafeina yang tinggi dijumpai pada semaian yang baru tumbuh.[6]Malah, kadar sama juga ditemukan pada tanah sekitar biji kopi disemai agar membantut percambahan semaian kopi lain di sekitarnya sehingga mengurangkan persaingan dan meningkatkan kelangsungan hidup kecambah kopi itu sendiri.[7]
Sumber kafeina yang umumnya sering digunakan adalahkopi,teh,dankakao.[8]Selain itu, tanamanmatédanguarana[9]juga kadang-kadang digunakan dalam pembuatanminuman tenagadan teh. Dua nama alternatif kafeina,mateinadanguaranina,berasal dari nama dua tanaman tersebut.[10][11]
Kopi
[sunting|sunting sumber]
Bahan yang utama yang digunakan untuk mendapat kafeina ialah biji kopi, khususnya dari air kopi yang dibancuh. Perbezaan kandungan kafeina dalam biji kopi yang beraneka kadang-kadang berbeza mengikut baka biji tersebut, lebih-lebih lagi bagi biji dari pokok kopi yang sama, bijinya turut mempunyai perbezaan kandungan kafeina yang sedikit. Umumnya, setiap cawan kopi mengandungi 80 hingga 100 mg punya kafeina. KopiArabicalazimnya mengandungi separuh kafeina jika dibandingkan dengan bakarobusta.
Sumber utama kafeina dunia adalah biji kopi. Kandungan kafeina pada kopi bervariasi, tergantung pada jenis biji kopi dan cara pembuatan yang digunakan.[12]Secara umummya, satu sajian kopi mengandung sekitar 40 mg (30 mLespressovarietasarabica) kafeina, sampai dengan 100 mg kafeina untuk satu cangkir (120 mL) kopi. Umumnya, kopidark-roastmemiliki kadar kafeina yang lebih rendah karena proses pemanggangan akan mengurangi kandungan kafeina pada biji tersebut.[13][14]Kopi varietasarabicaumumnya mengandung kadar kafeina yang lebih sedikit daripada kopi varietasrobusta.[12]Kopi juga mengandung sejumlah kecilteofilina,namun tidak mengandungteobromina.
Teh
[sunting|sunting sumber]Tehmerupakan sumber kafeina lainnya. Walaupun teh mengandung kadar kafeina yang lebih tinggi daripada kopi, umumnya teh disajikan dalam kadar sajian yang jauh lebih rendah. Kandungan kafeina juga bervariasi pada jenis-jenis daun teh yang berbeda. Teh mengandung sejumlah kecilteobrominadan kadarteofilinayang sedikit lebih tinggi daripada kopi. Warna air teh bukanlah indikator yang baik untuk menentukan kandungan kafeina.[15]Sebagai contoh, teh sepertiteh hijauJepungyokuroyang berwarna lebih pucat mengandung jauh lebih banyak kafeina daripada tehlapsang souchongyang berwarna lebih gelap.
Coklat
[sunting|sunting sumber]Kafeina juga terkandung dalam sejumlahminuman ringansepertikola.Minuman ringan biasanya mengandung sekitar 10 sampai 50 miligram kafeina dalam satu sajian. Kafeina pada minuman jenis ini berasal dapat berasal dari bahan ramuan minuman itu sendiri ataunya dari bahan aditif yang didapatkan dari prosesdekafeinasi.Guarana,bahan utama pembuatan minuman energi, mengandung sejumlah besar kafeina dengan jumlahteobrominadanteofilinayang kecil.[16]
Coklatyang didapatkan daribiji kakaomengandung sejumlah kecil kafeina. Efek rangsangan yang dihasilkan oleh coklat berasal dari efek kombinasiteobromina,teofilina,dan kafeina.[17]Coklat mengandung jumlah kafeina yang sangat sedikit untuk mengakibatkan rangsangan yang setara dengankopi.28 g sajian coklat susu batangan mengandung kadar kafeina yang setara dengan secangkir kopi yang disingkirkan kandungan kafeina ia.
Bahan makanan lain
[sunting|sunting sumber]Beberapa penggemar mate menyatakan bahawa mateina adalahstereoisomerdari kafeina.[9]Hal ini tidaklah benar, kerana kafeina merupakanmolekulakiral,sehingga ia tidak mempunyaienantiomerataupunstereoisomer.Kesan dan keran berbeza yang dijumpai pada berbagai sumber kafeina alami disebabkan oleh sumber-sumber kafeina tersebut juga mengandung campuranalkaloidxantinalainnya, meliputiteofilinayang merangsang degupan jantung,teobromina,dan zat-zat lainnya sepertipolifenol.[18]
Metabolisme dan ketoksikan
[sunting|sunting sumber]Kafeina menyekatreseptoradenosinadiotak.Adenosina ialah sebatiannukleotidayang berfungsi mengurangkan kegiatansel sarafapabila tertambat pada sel tersebut. Seperti adenosina,molekulkafeina juga tertambat pada reseptor yang sama, tetapi kesannya berbeza. Kafeina tidak akan memperlahankan kegiatan sel saraf atau otak tetapi sebaliknya menghalang adesonina untuk berfungsi. Kesannya kegiatan otak meningkat yang mengakibatkanhormonepinefrinadirembes. Hormon tersebut akan menaikkan kadar denyutan jantung, meninggikantekanan darah,menambah penyalurandarahkeotot-otot,mengurangkan penyaluran darah kekulitdanorgan dalaman,dan mengeluarkanglukosadaripada hati. Tambahan lagi, kafeina juga menaikkan arasneurotransmiter dopaminadi otak.
Kafeina boleh dikeluarkan daripada otak dengan cepat, tidak sepertialkoholatau perangsang CNS yang lain. Tambahan lagi, kafeina tidak mengganggu fungsi mental tinggi dan tumpuan otak. Pengambilan kafeina secara berterusan akan menyebabkan badan menjadi lali dengan kehadiran kafeina. Oleh itu, jika pengambilan kafeina diberhentikan (proses sebegini dinamakan "penarikan" atau "tarikan",withdrawal), badan menjadi terlalu sensitif terhadap adenosina menyebabkan tekanan darah turun secara mendadak yang seterusnya mengakibatkansakit kepaladan sebagainya. Kajian terbaru mendakwa kafeina boleh mengurangkan risikopenyakit Parkinson,tetapi dakwaan tersebut masih memerlukan kajian yang lebih mendalam.
Terlalu banyak kafeina boleh menyebabkanintoksikasikafeina (iaitu kemabukan akibat kafeina). Antarasimptom penyakitini ialah keresahan, kerisauan,insomnia,keriangan, muka merah, kerap kencing (diuresis), dan masalah usus (gastrointestinal). Simptom-simptom ini boleh wujud walaupun pesakit hanya mengambil kafeina serendah 250mg. Jika lebih 1 g kafeina diambil dalam satu hari, simptom seperti sentakan otot (muscle twitching), kekusutan fikiran dan pertuturan,aritmia kardium(gangguan pada denyutan jantung) dan penggoncanganpsikomotor(psychomotor agitation) boleh berlaku. Intoksikasi kafeina juga boleh mengakibatkan kepanikan dan penyakit kerisauan.
Meskipun kafeina, teofilina dan teobromina masih selamat bagi manusia, bahan-bahan ini lebih toksik kepada sesetengahhaiwansepertikucingdananjingkerana perbezaan dari segimetabolismehati.
Kegunaan
[sunting|sunting sumber]Akhir-akhir ini, berbagai syarikat pengilang mulai menambahkan kafeina ke dalam produk mandian seperti syampu dansabundengan tuntutan bahawa kafeina dapat diserap melalui kulit.[19]Namun, keberkesanan produk-produk seperti itu belum dapat dibuktikan kerana sifat kafeina yang tidak mudah terserap melalui kulit.[20]
Lihat juga
[sunting|sunting sumber]Rujukan
[sunting|sunting sumber]- ^pKa bagi kafeina terproton.Harry G. Brittain, Richard J. Prankerd (2007).Profiles of Drug Substances, Excipients and Related Methodology, volume 33: Critical Compilation of Pka Values for Pharmaceutical Substances.Academic Press.ISBN012260833X.
- ^Peters, Josef M. (1967)."Factors Affecting Caffeine Toxicity: A Review of the Literature".The Journal of Clinical Pharmacology and the Journal of New Drugs(7): 131–141. Diarkibkan daripadayang asalpada 2008-06-10.Dicapai pada2020-12-13.
- ^KeputusanMajlis Bahasa Brunei Darussalam – Indonesia – Malaysia(MABBIM)KERTAS F/SP/5 JKTBMDiarkibkan2015-04-15 diWayback Machine
- ^Heckman MA, Weil J, De Mejia EG (2010)."Caffeine (1, 3, 7-trimethylxanthine) in Foods: A Comprehensive Review on Consumption, Functionality, Safety, and Regulatory Matters".Journal of Food Science.75(3): R77–R87.doi:10.1111/j.1750-3841.2010.01561.x.PMID20492310.
- ^Nathanson, J. A. (12 October 1984)."Caffeine and related methylxanthines: possible naturally occurring pesticides".Science.226(4671): 184–7.doi:10.1126/science.6207592.PMID6207592.
- ^Frischknecht, P. M. (1986)."Purine formation in buds and developing leaflets of Coffea arabica: expression of an optimal defence strategy?"(PDF).Phytochemistry.Journal of the Phytochemical Society of Europe and the Phytochemical Society of North America.25(3): 613–6.doi:10.1016/0031-9422(86)88009-8.ISSN0031-9422.Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (bantuan) - ^Baumann, T. W. (1984)."Metabolism and excretion of caffeine during germination of Coffea arabica L"(PDF).Plant and Cell Physiology.Oxford Journals.25(8): 1431–6.ISSN0032-0781.Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (bantuan) - ^Matissek, R (1997)."Evaluation of xanthine derivatives in chocolate: nutritional and chemical aspects".European Food Research and Technology.205(3): 175–84.
- ^ab"Does Yerba Maté Contain Caffeine or Mateine?#".The Vaults of Erowid.2003.Dicapai pada2006-08-16.Unknown parameter
|month=ignored (bantuan) - ^"PubChem: mateina".National Library of Medicine.Dicapai pada2006-08-16..Generally translated asmateinein articles written in English
- ^"PubChem: guaranine".National Library of Medicine.Dicapai pada2006-08-16.
- ^ab"Caffeine".International Coffee Organization. Diarkibkan daripadayang asalpada 2009-03-27.Dicapai pada2006-08-21.
- ^"Coffee and Caffeine FAQ: Does dark roast coffee have less caffeine than light roast?".Dicapai pada2007-01-02.
- ^"All About Coffee: Caffeine Level".Jeremiah’s Pick Coffee Co. Diarkibkan daripadayang asalpada 2008-03-18.Dicapai pada2007-06-14.
- ^"Caffeine in tea vs. steeping time".1996.Dicapai pada2006-08-12.Unknown parameter
|month=ignored (bantuan) - ^Haskell, C. F. (2007). "A double-blind, placebo-controlled, multi-dose evaluation of the acute behavioural effects of guarana in humans".J Psychopharmacol.21(1): 65–70.doi:10.1177/0269881106063815.PMID16533867.Unknown parameter
|month=ignored (bantuan);Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (bantuan) - ^Smit, H. J. (2004). "Methylxanthines are the psycho-pharmacologically active constituents of chocolate".Psychopharmacology.176(3–4): 412–9.doi:10.1007/s00213-004-1898-3.PMID15549276.Unknown parameter
|month=ignored (bantuan);Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (bantuan) - ^Balentine D. A., Harbowy M. E. and Graham H. N. (1998). G Spiller (penyunting).Tea: the Plant and its Manufacture; Chemistry and Consumption of the Beverage.Caffeine.
- ^"Caffeine Accessories".ThinkGeek, Inc.Dicapai pada2007-12-31.
- ^"Does caffeinated soap really work?".Erowid.Dicapai pada2008-01-13.
