Kafeina

arifuddinali.blogspot.com - Kafeina, atau lebih populernya kafein, ialah senyawa alkaloid xantina berbentuk kristal dan berasa pahit yang bekerja sebagai obat perangsang psikoaktif dan diuretik ringan. Kafeina ditemukan oleh seorang kimiawan Jerman, Friedrich Ferdinand Runge, pada tahun 1819. Ia membuat istilah "kaffein" untuk merujuk pada senyawa kimia pada kopi.Kafeina juga disebut guaranina ketika ditemukan pada guarana, mateina ketika ditemukan pada mate, dan teina ketika ditemukan pada teh. Semua istilah tersebut sama-sama merujuk pada senyawa kimia yang sama.

Kafeina dijumpai secara alami pada materi pangan menyerupai biji kopi, daun teh, buah kola, guarana, dan maté. Pada tumbuhan, ia berperan sebagai pestisida alami yang melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tumbuhan tersebut. Ia umumnya dikonsumsi oleh insan dengan mengekstraksinya dari biji kopi dan daun teh. Kafeina merupakan obat perangsang sistem sentra saraf pada insan dan sanggup mengusir rasa kantuk secara sementara. Minuman yang mengandung kafeina, menyerupai kopi, teh, dan minuman ringan, sangat digemari. Kafeina merupakan zat psikoaktif yang paling banyak dikonsumsi di dunia. Tidak menyerupai zat psikoaktif lainnya, kafeina legal dan tidak diatur oleh aturan di hampir seluruh yuridiksi dunia. Di Amerika Utara, 90% orang remaja mengonsumsi kafeina setiap hari

 

Keberadaan

Biji kopi, sumber utama kafeina

Kafeina dijumpai pada banyak spesies tumbuhan, di mana ia berperan sebagai pestisida alami. Dilaporkan bahwa kadar kafeina yang tinggi dijumpai pada semaian yang gres tumbuh. Kafeina melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tumbuhan tersebut. Kadar kafeina yang tinggi juga ditemukan pada tanah disekitar semai biji kopi. Diketahui bahwa ia berperan sebagai penghambat perkecambahan yang menghambat perkecambahan semai kopi lain di sekitarnya, sehingga meningkatkan tingkat keberlangsungan hidup kecambah kopi itu sendiri.

Sumber kafeina yang umumnya sering dipakai yaitu kopi, teh, dan kakao. Selain itu, tumbuhan maté dan guarana juga kadang kala dipakai dalam pembuatan minuman energi dan teh. Dua nama alternatif kafeina, mateina dan guaranina, berasal dari nama dua tumbuhan tersebut. Beberapa penggemar mate mengklaim bahwa mateina yaitu stereoisomer dari kafeina. Hal ini tidaklah benar, lantaran kafeina merupakan molekul akiral, sehingga ia tidak mempunyai enantiomer ataupun stereoisomer. Kesan dan imbas berbeda yang dijumpai pada aneka macam sumber kafeina alami disebabkan oleh sumber-sumber kafeina tersebut juga mengandung gabungan alkaloid xantina lainnya, mencakup teofilina yang merangsang detak jantung, teobromina, dan zat-zat lainnya menyerupai polifenol.

Sumber utama kafeina dunia yaitu biji kopi. Kandungan kafeina pada kopi bervariasi, tergantung pada jenis biji kopi dan metode pembuatan yang digunakan. Secara umum, satu menu kopi mengandung sekitar 40 mg (30 mL espresso varietas arabica) kafeina, hingga dengan 100 mg kafeina untuk satu cangkir (120 mL) kopi. Umumnya, kopi dark-roast mempunyai kadar kafeina yang lebih rendah lantaran proses pemanggangan akan mengurangi kandungan kafeina pada biji tersebut. Kopi varietas arabica umumnya mengandung kadar kafeina yang lebih sedikit daripada kopi varietas robusta. Kopi juga mengandung sejumlah kecil teofilina, namun tidak mengandung teobromina.

Teh merupakan sumber kafeina lainnya. Walaupun teh mengandung kadar kafeina yang lebih tinggi daripada kopi, umumnya teh disajikan dalam kadar menu yang jauh lebih rendah. Kandungan kafeina juga bervariasi pada jenis-jenis daun teh yang berbeda. Teh mengandung sejumlah kecil teobromina dan kadar teofilina yang sedikit lebih tinggi daripada kopi. Warna air teh bukanlah indikator yang baik untuk memilih kandungan kafeina. Sebagai contoh, teh menyerupai teh hijau Jepang gyokuro yang berwarna lebih pucat mengandung jauh lebih banyak kafeina daripada teh lapsang souchong yang berwarna lebih gelap.

Kafeina juga terkandung dalam sejumlah minuman ringan menyerupai kola. Minuman ringan biasanya mengandung sekitar 10 hingga 50 miligram kafeina per sajian. Kafeina pada minuman jenis ini berasal sanggup berasal dari materi ramuan minuman itu sendiri ataunya dari materi aditif yang didapatkan dari proses dekafeinasi. Guarana, materi utama pembuatan minuman energi, mengandung sejumlah besar kafeina dengan jumlah teobromina dan teofilina yang kecil.

Coklat yang didapatkan dari biji kakao mengandung sejumlah kecil kafeina. Efek rangsangan yang dihasilkan oleh coklat berasal dari imbas kombinasi teobromina, teofilina, dan kafeina. Coklat mengandung jumlah kafeina yang sangat sedikit untuk menjadikan rangsangan yang setara dengan kopi. 28 g menu coklat susu batangan mengandung kadar kafeina yang setara dengan secangkir kopi yang didekafeinasi.

Akhir-akhir iniTemplat:Sejak kapan?, aneka macam pengusaha pabrik mulai menambahkan kafeina ke dalam produk-produk mandi mereka (sampo dan sabun), mengklaim bahwa kafeina sanggup diserap melalui kulit. Namun, efektivitas produk-produk menyerupai itu belumlah dibuktikan, lantaran kafeina tidak akan dengan gampang terserap melalui kulit.

Sejarah

Sebuah rumah kopi di Palestina, sekitar tahun 1900

Manusia telah mengonsumsi kafeina semenjak Zaman Batu. Manusia zaman dahulu menemukan bahwa penguyahan biji, ranting, dan daun tumbuh-tumbuhan tertentu mempunyai imbas meringankan rasa lelah, merangsang kesadaran, dan memperbaiki suasana hati. Efek kafeina ini kemudian ditemukan sanggup ditingkatkan dengan menyeduhkan episode flora tersebut dengan air panas. Banyak kebudayaan yang mempunyai legenda mengenai asal seruan flora tersebut.

Menurut salah satu legenda terkenal Cina, Kaisar Cina Shénnóng‎, yang dimitoskan telah berkuasa sekitar tahun 3000 SM, tanpa sengaja menemukan bahwa ketika beberapa dedaunan jatuh ke dalam air mendidih, minuman yang wangi dan sanggup memulihkan tenaga dihasilkan. Shennong juga disebut-sebut dalam karya Lu Yu, Cha Jing, mengenai teh. Sejarah kopi pun telah tercatat semenjak era ke-9. Pada ketika itu, biji kopi hanya tersedia dari habitat aslinya saja, Etiopia. Legenda terkenal menceritakan inovasi kopi oleh seorang penggembala kambing berjulukan Kaldi yang memantau bahwa kambing-kambingnya menjadi lebih aktif dan tidak tidur pada malam hari sesudah merumputi semak-semak kopi. Setelah ia mencoba buah kopi yang dimakan oleh kambingnya, ia juga mendapat khasiat yang sama. Literatur paling awal yang menyebutkan adanya kopi kemungkinan yaitu sebuah rujukan mengenai Bunchum dalam karya seorang Persia al-Razi. Pada tahun 1587, Malaye Jaziri menyusun suatu karya yang menyelidiki sejarah dan kontroversi aturan kopi berjudul "Undat al safwa fi hill al-qahwa". Dalam karyanya ini, Jaziri mencatat bahwa seorang Sheikh, Jamal-al-Din al-Dhabhani, mufti Aden, yaitu yang pertama memakai kopi pada tahun 1454, dan pada era ke-15, para Sufi Yaman secara rutin memakai kopi untuk terus terbangun selama berdoa.

Sintesis dan ciri-ciri kafeina

Kafeina anhidrat (kering).

Pada tahun 1819, kimiawan Jerman Friedlieb Ferdinand Runge berhasil mengisolasi kafeinan yang relatif murni untuk pertama kalinya. Menurut Runge, ia melakukannya atas perintah Johann Wolfgang von Goethe. Pada tahun 1827, Oudry mengisolasi "teina" dari teh, namun kemudian dibuktikan oleh Mulder dan Jobst bahwa teina tersebut merupakan senyawa yang sama dengan kafeina. Struktur kafeina berhasil dipecahkan pada final era ke-19 oleh Hermann Emil Fischer, yang juga merupakan orang yang pertama kali berhasil mensintesis total senyawa ini.

Semua atom nitrogen kafeina intinya planar (hibridisasi orbital sp2), mengakibatkan molekul kafeina bersifat aromatik. Karena kafeina dengan gampang didapatkan sebagai produk samping proses dekafeinasi, kafeina biasanya tidak disentesis secara kimiawi. Apabila diperlukan, kafeina sanggup disintesis dari dimetilurea dan asam malonat.
 

Metabolisme dan toksisitas

Kafeina mempunyai molekul metabolit yaitu 1-3-7-asam trimetilurat, paraksantina, teofillina dan teobromina dengan masing-masing lintasan metabolismenya. Kafeina mengikat reseptor adenosina di otak. Adenosina ialah nukleotida yang mengurangi acara sel saraf ketika tertambat pada sel tersebut. Seperti adenosina, molekul kafeina juga tertambat pada reseptor yang sama, tetapi akhirnya berbeda. Kafeina tidak akan memperlambat acara sel saraf/otak, sebaliknya menghalangi adenosina untuk berfungsi. Dampaknya acara otak meningkat dan menjadikan hormon epinefrin terlepas. Hormon tersebut akan menaikkan detak jantung, meninggikan tekanan darah, menambah penyaluran darah ke otot-otot, mengurangi penyaluran darah ke kulit dan organ dalam, dan mengeluarkan glukosa dari hati. Lebih jauh, kafeina juga menaikkan permukaan neurotransmiter dopamin di otak.

Kafeina sanggup dikeluarkan dari otak dengan cepat, tidak menyerupai alkohol atau perangsang sistem saraf sentra yang lain sehingga tidak mengganggu fungsi mental tinggi dan tumpuan otak. Konsumsi kafeina secara berkelanjutan akan mengakibatkan badan menjadi toleran terhadap kehadiran kafeina. Oleh lantaran itu, kalau produksi internal kafeina diberhentikan (dinamakan "pelepasan ketergantungan"), badan menjadi terlalu sensitif terhadap adenosina dan mengakibatkan tekanan darah turun secara mendadak yang seterusnya menjadikan sakit kepala dan gejala-gejala lainnya. Kajian terbaru menyebutkan kafeina sanggup mengurangi risiko penyakit Parkinson, tetapi hal itu masih memerlukan kajian mendalam.

Terlalu banyak kafeina sanggup mengakibatkan peracunan (intoksikasi) kafeina (yaitu mabuk jawaban kafeina). Antara tanda-tanda penyakit ini ialah keresahan, kerisauan, insomnia, keriangan, muka merah, kerap kencing (diuresis), dan problem gastrointestial. Gejala-gejala ini sanggup terjadi walaupun hanya 250 mg kafeina yang diambil. Jika lebih dari 1g kafeina dikonsumsi dalam satu hari, tanda-tanda menyerupai kejang otot (muscle twitching), kekusutan pikiran dan perkataan, aritmia kardium (gangguan pada denyutan jantung)m dan gejolak psikomotor (psychomotor agitation) sanggup terjadi. Intoksikasi kafeina juga sanggup menjadikan kepanikan dan penyakit kerisauan.

Walaupun masih kondusif bagi manusia, kafeina, teofilina, dan teobromina (pada kakao) lebih meracun bagi sebagian hewan, menyerupai kucing dan anjing lantaran perbedaan dari segi metabolisme hati.

Keterangan:

Nama IUPAC 1,3,7-trimetil- 1H-purina- 2,6(3H,7H)-dion
Nama lain 1,3,7-trimetilksantina, trimetilksantina, teina, metilteobromina
Identifikasi
Nomor CAS	[58-08-2]
Nomor RTECS	EV6475000
SMILES	C[n]1cnc2N(C)C(=O)N(C)C(=O)c12
Sifat
Rumus molekul	C8H10N4O2
Massa molar	194,19 g·mol−1
Penampilan	bubuk putih tidak berbau
Densitas	1,2 g·cm−3, padat
Titik lebur	227-228 °C (anhidrat) 234-235 °C (monohidrat)
Titik didih	178 °C (menyublim)
Kelarutan dalam air	22 mg·mL−1 (25 °C) 180 mg·mL−1 (80 °C) 670 mg·mL−1 (100 °C)
Keasaman (pKa)	−0,13 – 1,22
Momen dipol	3,64 D (terhitung)
Bahaya
MSDS	External MSDS
Bahaya utama	Berakibat fatal apabila terhirup, tertelan ataupun terserap melalui kulit.
NFPA 704	1 2 0
Titik nyala	N/A
LD50	192 mg/kg (tikus, oral)

 

-wiki-