카페인의 구조 (Caffeine Structure)

✅ 카페인의 구조 (Caffeine Structure)

• 화학명: 1,3,7-Trimethylxanthine (1,3,7-트리메틸잔틴)
• 분자식: C₈H₁₀N₄O₂
• 구조적 특징:
  • 푸린(purine) 골격을 가진 알칼로이드 ☕
  • 아데노신(adenosine)과 유사한 구조 → 신경계에서 아데노신 수용체(A1, A2A 등) 길항 작용
  • 지용성이 높아 **혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier)**을 쉽게 통과 → 빠르게 뇌에 작용

 

✅ 인체에서의 대사 (Metabolism)

카페인은 간에서 CYP1A2 효소에 의해 주로 대사됩니다.

• 흡수: 섭취 후 30~60분 내 혈중 최고 농도 도달
• 반감기: 평균 3~7시간 (개인차, 임신·약물·흡연 여부에 따라 다름)

대사 경로

1. 파라잔틴(Paraxanthine, 80%)
   • 중추신경 자극, 지방 분해 촉진 → 혈중 지방산 증가
2. 테오브로민(Theobromine, 10~12%)
   • 혈관 확장, 이뇨 작용, 심장 박동 증가
3. 테오필린(Theophylline, 4%)
   • 기관지 확장, 호흡 자극 (천식 치료제 성분으로도 사용)

👉 이 세 가지 대사산물이 각각 다른 생리적 효과를 내면서 카페인 특유의 각성·이뇨·심혈관 반응을 강화합니다.

 

 

✅ 인체에서의 반응 (Physiological Response)

1. 신경계 🧠

• 아데노신 수용체 차단 → 졸음 억제, 피로 감소
• 도파민과 노르아드레날린 분비 증가 → 집중력, 기분 향상
• 과량 시 → 불안, 불면, 신경과민, 떨림

2. 심혈관계 ❤️

• 심박수와 혈압 상승 (단, 장기 섭취자는 내성으로 영향 줄어듦)
• 고용량 → 부정맥, 심계항진 유발

3. 소화기계 🍴

• 위산 분비 촉진 → 위산 역류, 속쓰림 가능
• 장 운동 촉진 → 배변 활동 활발

4. 신장 및 대사 🩸

• 이뇨 작용 → 소변 증가, 탈수 위험
• 리파제 활성 증가 → 지방 분해 촉진
• 기초대사량 일시적 증가

 

 

⚠️ 개인차에 따른 차이

• 빠른 대사형 (CYP1A2 활성 ↑) → 카페인 빨리 분해 → 커피 많이 마셔도 덜 민감
• 느린 대사형 (CYP1A2 활성 ↓) → 카페인 분해 느림 → 한 잔만 마셔도 불면·두근거림 심함
• 임산부, 간 질환자, 특정 약물(예: 플루복사민) 복용자는 카페인 반감기가 길어져 체내 잔류시간 증가

 

 

👉 정리

• 카페인은 푸린 계열 알칼로이드, 아데노신 길항으로 각성 효과 발휘
• 간에서 CYP1A2 효소로 대사 → 파라잔틴, 테오브로민, 테오필린 생성
• 뇌(각성), 심장(혈압·심박), 위장관(위산 분비), 신장(이뇨) 등 전신에 다면적 영향
• 유전적 대사 속도, 건강 상태에 따라 반응이 크게 달라짐