咖啡因與健康

阿迪拉·賽買提 熊若谷 黃斯妤 周丹丹 甘人友 李華斌

咖啡因（C8H10N4O2）是一種黃嘌呤生物堿化合物，天然存在于許多植物的種子、葉子以及果實中，例如咖啡豆、茶葉、可樂果等。由于咖啡因在飲食中的廣泛存在，因此不同年齡段的人群可能每天都在有意或無意中攝入咖啡因。相關研究表明，成年人每天平均攝入180～190毫克咖啡因，約等于2～3杯咖啡[1]。

咖啡因經口服攝入后，通過胃腸道快速吸收，可以穿過血腦屏障并分布到人體各個組織器官，血漿咖啡因濃度可在15～120分鐘達到峰值。咖啡因在肝臟中被細胞色素P450氧化酶分解，并通過酶促反應產生3種代謝物：對黃嘌呤（84%）、茶堿（4%）和可可堿（12%），其中，對黃嘌呤是主要代謝物，然后進一步代謝成尿酸，并最終隨尿排出體外。

咖啡因存在于市面上常見的食品和飲料中，例如巧克力、軟飲料、能量飲料等[1-3]。其中，茶（Camellia sinensis）和咖啡（Coffea spp.）含有大量的咖啡因，是全球最受歡迎的兩種飲料[1-3]。

茶起源于中國，距今已有5000多年的歷史，是除水外，第一大最受歡迎的飲料。茶具有令人愉悅的味道、香氣和風味，此外，茶中含有的豐富活性分子，如咖啡因、兒茶素等，具有多種健康益處。中國成年消費者平均每天從茶中攝入的咖啡因含量約為180毫克，以綠茶、黑茶和紅茶為主要來源，并且男性的平均咖啡因攝入量高于女性。泡茶過程中，水溫和沖泡時間會影響咖啡因的釋放量，例如，更高的水溫和更長的沖泡時間會釋放更多的咖啡因。值得注意的是，不同種類的茶中咖啡因的含量可能會有所不同[5]。例如，一項研究評估了不同茶葉樣品的咖啡因含量，結果表明，綠茶、紅茶和白茶的咖啡因含量略有不同，每克茶中分別為18.3～25.3毫克、14.3～34.8毫克和21.5～31.0 毫克。

咖啡起源于埃塞俄比亞，是世界上第二大受歡迎的飲料，含有咖啡因、多糖、蛋白質等1000多種生物活性物質。咖啡的消費量在世界范圍內各不相同，其中，北歐國家消費量最大，如芬蘭、挪威、冰島、丹麥和瑞典人均年咖啡消費量分別為12、9.9、9.0、8.7和8.2千克[4]。值得注意的是，咖啡的類型和來源、種植地點、氣候和環境條件、咖啡豆的加工，即清洗和烘烤過程，以及儲存的時間和條件等都會影響咖啡因的含量。例如，烘焙咖啡豆的過程可以改變咖啡中生物活性化合物的含量，影響其感官特性。烘焙級別可分為淺度、中度、中深和深度烘焙，而在較高的烘焙溫度下，咖啡因的損失可能會更大[6]。

咖啡因在不同人群中的流行源自于與其攝入相關的各種益處，例如，對于高強度、長時間工作的人群來說，咖啡因可以減輕疲勞和提高警覺性；而對于年輕人來說，攝入適量的咖啡因能提神、提高工作和學習效率。

咖啡因具有抗氧化活性，可保護機體免受過量游離基誘導的細胞損傷和氧化應激，預防多種慢性病的發生[2]。例如，糖尿病已成為日益嚴重的公共衛生問題，其發病率在全球范圍內呈上升趨勢[9]。研究發現，從咖啡或茶中攝取適量的咖啡因可降低2型糖尿病的患病風險。此外，還可以提高糖尿病高乳酸血癥和體育鍛煉后的乳酸清除率和激素穩定性。

肥胖與許多因素有關，例如能量攝入和消耗失衡、社會環境因素以及直接和間接的遺傳效應。咖啡因可以提高人體的新陳代謝率，促進脂肪組織的分解和脂質的氧化，從而有助于減肥[8]。研究發現，健康參與者在騎車前攝入咖啡因會使脂肪氧化增加，而總碳水化合物氧化率和對疲勞的自我感知減少。

非酒精性脂肪肝病是一種與肥胖相關的疾病，近年來已成為全球肝病的主要致病原因。研究發現，咖啡因可以刺激肝臟脂質氧化，在非酒精性脂肪肝病中具有潛在的有益作用。此外，咖啡因攝入量的增加可導致慢性丙型肝炎病毒感染者的肝纖維化減少。同時，每天喝1～2杯咖啡的人患心血管疾病的風險顯著降低；而不喝咖啡、喝不含咖啡因的咖啡和每天喝6杯以上咖啡的人，心血管疾病的患病風險分別增加11%、7%和22%。

此外，咖啡因還減少一些炎癥反應，對預防和治療炎癥相關疾病有一定的作用。適量攝入咖啡因可以改善記憶和認知功能，預防神經性疾病。尤其是女性通過飲用咖啡或綠茶，可能降低癡呆和認知能力下降的風險，并改善認知障礙。抑郁癥患者可能表現出情緒低落、嗅覺受損、欲望減少、社交退縮等多種癥狀，嚴重的患者可能有自殺行為。研究發現，咖啡因可能會增強典型抗抑郁藥的抗抑郁效果，在服用抗抑郁藥的基礎上，長期攝入低劑量咖啡因可能會降低抑郁評分，并提高其認知能力。

咖啡因是一種會影響人體血壓、心率、睡眠等的中樞神經興奮劑。長期過量攝入咖啡因，可能會給消費者的身體和心理帶來一些負面影響。例如，睡前過量的咖啡因可能會導致睡眠壓力增加，睡眠質量下降。

長期過量攝入咖啡因可能會誘發多種疾病，如慢性偏頭痛，而突然停止攝入咖啡因也可能是偏頭痛發作的一個重要原因。對于偏頭痛患者來說，每天的咖啡因攝入量不應超過200 mg，并且每天的攝入量應盡可能保持一致，以避免脫癮性頭痛。此外，咖啡因的攝入還可能導致眼壓變化。在具有高眼壓遺傳易感的人群中發現，高眼壓和青光眼的患病率增加與攝入過多的咖啡因有關，因此，青光眼遺傳風險高的人應該減少或避免咖啡因的攝入。

大量研究表明，懷孕期間攝入咖啡因與不良妊娠結局有關。咖啡因可能會影響胎兒大腦發育并造成認知損傷，或影響生殖發育的各個階段，因此，懷孕期間應該限制或減少咖啡因的攝入。此外，兒童時期過量攝入咖啡因可能會對成年期產生負面影響。對于青少年來說，過早接觸高劑量的咖啡因會導致血管阻力的持續增加，隨著時間的推移，可能增加高血壓和其他疾病的患病風險。因此，高劑量的咖啡因攝入可能會對兒童和青少年的身體、心理和行為造成傷害。

對于那些需要控制或減少咖啡因攝入量的消費者，例如兒童、青少年、孕婦、患心血管疾病以及對咖啡因敏感的人群來說，低咖啡因咖啡或者茶也許可以在日常生活中滿足他們對咖啡因的消費需求并具有安全性。低咖啡因咖啡或茶是指在咖啡豆或茶葉生產加工過程中， 采取各類咖啡因脫除手段， 如溶劑萃取法、膜分離法、酸洗脫法、離子交換樹脂法、熱水脫除法、超臨界CO2萃取法， 以及培育低咖啡因品種等使咖啡因含量降低至一定水平而制成的精深加工產品[7]。

咖啡因存在于許多食品中，并且被廣泛消費。適量攝入咖啡因可以降低多種疾病的發病風險，如心血管疾病、癌癥、糖尿病、肥胖、神經退行性疾病和肝臟疾病。此外，咖啡因還可以改善記憶和認知功能，預防神經性疾病，緩解疲勞。通過喝咖啡或飲茶適量攝入咖啡因可能是一種預防某些疾病的健康生活方式。然而，長期過量攝入咖啡因會對睡眠、偏頭痛和眼壓產生副作用。此外，高咖啡因攝入可能會導致孕婦的后代認知障礙，增加成年后患病的易感性，并對兒童和青少年的生長發育產生有害影響。因此，特殊人群和對咖啡因敏感的人應該限制或減少咖啡因的攝入量，以避免潛在的不良反應。

[1]van Dam R M， Hu F B， Willett W C. Coffee， caffeine， and health. New England Journal of Medicine， 2020， 383（4）： 369-378.

[2]Saimaiti A， Zhou D D， Li J H， et al. Dietary sources， health benefits， and risks of caffeine. Critical Reviews in Food Science and Nutrition， 2022.

[3]Shang A， Li J H， Zhou D D， et al. Molecular mechanisms underlying health benefits of tea compounds. Free Radical Biology and Medicine， 2021， 172： 181-200.

[4]Jahrami H， Al-Mutarid M， Penson P E， et al. Intake of caffeine and its association with physical and mental health status among university students in bahrain. Foods， 2020， 9（4）： 473.

[5]Law V K M， Li K-k， Lam A K C. Caffeine consumption from drinking tea in chinese “dim sum” meal. Journal of Caffeine and Adenosine Research， 2018， 8（1）： 37-42.

[6]Olechno E， Puscion-Jakubik A， Zujko M E， et al. Influence of various factors on caffeine content in coffee brews. Foods， 2021， 10（6）： 1208.

[7]Hui Z， Xiao D U. The research progress of the decaffeinated tea. Journal of Huazhong Agricultural University， 2008， 27（4）： 564-568.

[8]Xu X Y， Zhao C N， Li B Y， et al. Effects and mechanisms of tea on obesity. Critical Reviews in Food Science and Nutrition， 2021.

[9]Meng J M， Cao S Y， Wei X L， et al. Effects and mechanisms of tea for the prevention and management of diabetes mellitus and diabetic complications： An updated review. Antioxidants， 2019， 8（6）： 170.

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