카페인

요약 커피나 차 같은 일부 식물의 열매, 잎, 씨앗 등에 함유된 알칼로이드(alkaloid)의 일종으로, 커피, 차, 소프트드링크, 강장음료, 약품 등의 다양한 형태로 인체에 흡수되며, 중추신경계에 작용하여 정신을 각성시키고 피로를 줄이는 등의 효과가 있으며 장기간 다량을 복용할 경우 카페인 중독을 야기할 수 있다.

커피

흰색의 결정으로 쓴 맛이 나며, 커피 열매 안의 씨앗, 찻잎, 카카오와 콜라 열매, 마테차 나무와 과리나 등에 들어 있다. 식물에 함유된 카페인은 식물을 먹고 사는 해충을 마비시켜 죽이는 일종의 살충제 역할을 한다.

1819년 독일 화학자 프리드리히 페르디난트 룽게(Friedrich Ferdinand Runge)가 처음으로 비교적 순도 높은 카페인을 분리해냈고, 커피에 들어 있는 혼합물이라는 의미로 카페인(kaffein, 영어로는 caffeine)이라는 명칭을 붙였다. 19세기 말 헤르만 에밀 피셔(Hermann Emil Fischer)가 카페인의 화학구조를 밝혀냈다. 카페인의 분자식은 C₈H₁₀N₄O₂이다.

인간은 석기시대부터 카페인을 섭취하기 시작했으며, 초기에는 우연히 카페인을 함유한 식물의 씨앗, 나무껍질, 잎 등을 씹어 먹다가 피로를 가시게 하고 정신을 각성시키며 기분을 들뜨게 하는 효과가 있다는 것을 알게 된 뒤에, 오늘날 커피나 차를 마시듯이 뜨거운 물에 담가서 우려 먹는 형태로 점차 발전한 것으로 보인다.

카페인이 인체에 미치는 영향은 개인의 신체 크기와 카페인에 대한 내성 정도에 따라 다르지만 적당량을 섭취했을 경우 일반적으로 중추신경계와 신진대사를 자극하여 피로를 줄이고 정신을 각성시켜 일시적으로 졸음을 막아주는 효과가 있으며 이뇨작용을 촉진시키는 역할도 한다. 보통 카페인은 흡수한 뒤 1시간 이내에 효과를 나타내며, 서너 시간이 지나면 효과가 사라진다. 또한 상습적으로 복용할 경우 내성이 생겨 효과가 약해진다.

오늘날 카페인은 기호식품 및 치료약품으로 널리 소비되고 있다. 연간 소비되는 카페인 양은 세계적으로 120,000톤으로 추산되며 가장 흔한 카페인 섭취 경로는 커피와 차를 통한 섭취다. 이외에 카카오 열매 성분이 들어가는 초콜릿과 콜라, 카페인 함유 식물을 활용한 다양한 소프트드링크와 강장음료 등이 널리 인기를 얻고 있다. 근래에는 샴푸와 비누 같은 생활용품에 카페인을 넣은 상품도 출시되고 있다. 제조업체에서는 피부를 통해 카페인이 흡수된다고 주장하지만 효과는 미지수다.
또한 카페인이 들어간 각성제, 흥분제, 강심제, 이뇨제 등이 만들어져 다양한 용도로 쓰이고 있다. 각성제는 피로를 덜어주고 정신을 각성시켜주므로 야간운전자나 수험생이 많이 이용한다. 카페인은 조산된 신생아의 수면 중 무호흡증과 불규칙적인 심장박동을 치료하는 용도로 활용되며 편두통이나 심장병 등에도 쓰인다. 또한 약제 이외에 금·· 등의 분석시약으로도 사용된다.

카페인은 다량을 장시간 복용할 경우 카페인중독(caffeinism)을 초래할 수 있다. 카페인중독은 짜증, 불안, 신경과민, 불면증, 두통, 심장 떨림, 근반사항진(hyperreflexia), 호흡성 알칼리증(respiratory alkalosis) 등을 포함한 다양한 신체적·정신적 증상을 수반한다. 또한 카페인은 위산분비를 촉진하므로 오랫동안 다량을 복용하면 위궤양, 미란성식도염(erosive esophagitis), 위식도역류질환(gastroesophageal reflux disease) 등을 야기할 수 있다.