長恒是云南大理一家咖啡店的店主，對咖啡品質精益求精的他每天開門迎客前會先做2～3杯咖啡并以此調節(jié)磨豆機，以保證當天出品的咖啡品質一如既往。一天，他從云南保山購進一批新咖啡豆，由于是從未使用過的品種，他花了很多時間來調試。從中午開張一直到晚上關店，他一共喝了15杯咖啡。在回家路上，他感覺手臂發(fā)麻、胃里惡心。當他騎車在一個路口停下等紅燈時，一陣強烈的耳鳴襲來，他很快癱倒在地。在失去意識之前，他能聽到的只有自己心臟狂跳的聲音……

長恒醒來后，醫(yī)生說他是因為急性低血鉀癥而暈倒的。經過簡單詢問，醫(yī)生確定了攝入太多咖啡因是他昏厥的原因。為什么本應該讓人精神振奮的咖啡因也能讓人昏厥？原來，含大量咖啡因的咖啡屬于利尿劑，過量攝入會迫使腎臟排出大量鉀，而足量的鉀離子是肌肉細胞和神經細胞發(fā)揮正常功能所必需的。長恒因為細胞缺鉀而出現手麻、肌肉無力、心悸，并最終暈倒。

就算你的工作是制作咖啡，你也不能喝太多咖啡

世界衛(wèi)生組織建議，成年人每日攝入的咖啡因不超過400毫克。也就是說，我們每天喝咖啡（200毫升）不要超過4杯，運動飲料（300毫升）不要超過5瓶，聽裝可樂（355毫升）不要超過10聽。好在普通人幾乎不可能像長恒一樣短時間內攝入如此多的咖啡因。

奇妙的生物堿

咖啡因是一種甲基黃嘌呤生物堿（正式名稱“1，3，7-三甲基黃嘌呤”），自然界中有60多種植物能夠合成咖啡因。咖啡因幫助這些植物打壓其他植物，抑制競爭對手生根和萌芽，同時也能阻止昆蟲啃食這些植物。

咖啡因對人、猩猩和羊等哺乳動物有很強的興奮作用。咖啡因的分子結構十分類似細胞代謝活動產生的“腺苷”。腺苷和腺苷受體結合，人就會感覺疲倦。而咖啡因這個“冒牌貨”雖然也能和腺苷受體結合，但不會讓大腦感覺疲倦。在咖啡因的作用下，神經細胞會變得更加興奮，導致腎上腺素分泌量增加，給人帶來心跳加快和精神振奮等效果。

咖啡因的分子結構

人類首次提煉出純的咖啡因是在18世紀。1794年，后來成為化學家的德國人朗格在一家藥房做學徒。一次操作失誤，讓他從顛茄植物中意外提取到了一種能讓人瞳孔放大的物質。德國詩人兼化學家歌德（《浮士德》的作者）知道這件事后，給朗格寄了一小盒希臘咖啡豆，希望朗格能破解咖啡豆讓人無法入睡的秘密。幾個月后，朗格從咖啡液中成功分離出一種能讓人興奮失眠的針狀結晶，他將其命名為“咖啡因”。

茶堿、咖啡因和可可堿都屬于甲基黃嘌呤生物堿，它們各自的分子式和對人體的作用都略有不同，但服用后對人都有興奮作用。茶葉同時含有咖啡因、可可堿和茶堿，但比例相差巨大：咖啡因一般占茶葉干物質量的2%～5%，可可堿約為0.05%，茶堿約為0.002%。由此可見，茶葉中含有的甲基黃嘌呤生物堿的主要類型是咖啡因，喝茶讓人精神振奮主要是通過咖啡因起作用。

咖啡因對身體的影響

咖啡因的代謝過程

一個健康成年人的咖啡因半衰期為3～4小時，也就是每隔3～4小時，其體內的咖啡因含量減半。兒童代謝咖啡因的能力不如成年人，新生兒的咖啡因半衰期為30小時。患有嚴重肝病的患者無法有效代謝咖啡因，其咖啡因半衰期可長達90多小時。

在飲用茶、咖啡或含咖啡因的運動飲料后的45分鐘內，咖啡因被胃和小腸完全吸收并通過血液散布到全身所有器官。

在肝臟細胞色素P450氧化酶的作用下，咖啡因被代謝為副黃嘌呤、茶堿和可可堿這三種二甲基黃嘌呤。其中，副黃嘌呤能加速脂肪分解，可可堿能擴張血管，增加尿量，茶堿能舒緩支氣管平滑肌。

上述三種代謝產物經過進一步代謝，最終隨尿液被排出體外。

咖啡因提高運動表現？

在2015年1月的霍普曼杯上，網球名將小威廉姆斯在對戰(zhàn)佩內塔的第一盤中一分未獲。在休息階段，小威廉姆斯向主辦方要了一杯濃縮咖啡并一飲而盡。這杯咖啡在接下來的兩盤比賽中幫助小威廉姆斯恢復了應有的表現，并助她最終獲得勝利。因此，媒體將這杯咖啡稱為“奇跡濃縮咖啡”。

由于咖啡因具有提升運動員表現的作用，世界反興奮劑機構曾在很長一段時間里將咖啡因列為禁止使用藥物之一。并且，咖啡因對運動表現的提升作用是多方面的：一方面，咖啡因能幫助人體分解脂肪，從而提供能量，因此能幫助主要依靠分解脂肪供能的長跑者取得更好成績;另一方面，咖啡因還能降低長跑運動員的痛苦感，使他們更容易堅持完成全部賽程;此外，對于短跑、游泳和力量運動這類無氧運動，咖啡因則能幫助運動員增加神經細胞募集肌肉纖維的數量，也就是說，運動員攝入咖啡因后能調動更多的肌肉纖維，從而提升運動表現。

從2004年起，世界反興奮劑機構將咖啡因從禁止使用藥物清單中刪除。雖然具體原因無從得知，但一項發(fā)表于2019年的研究告訴我們，盡管咖啡因對運動員的表現有提升作用，作用卻并不明顯。在綜合分析了歷年來300多份關于咖啡因和運動表現的研究后，科學家得出結論：對于普通人，咖啡因能夠提升2%～6%的運動表現，效果非常有限;對于專業(yè)運動員，咖啡因對運動表現的提升最高能到16%，但也僅限于極少數個體。運動表現受許多因素影響，平時的訓練在其中起主要作用，咖啡因最多只能幫助他們達到應有水平。這樣看來，讓小威廉姆斯扭轉比賽成績的那杯奇跡濃縮咖啡所起的作用，可能更多在于幫助她集中注意力。

咖啡因可以提高運動員的表現，但效果有限

咖啡因對兒童好不好 ？

明明的母親在懷孕26周時，因為身體原因不得已生下了體重只有800克的明明。然而，出生兩天后的明明出現間歇性呼吸中斷，心跳時不時地變慢，皮膚也因缺氧而呈現青紫色……幸運的是，在注射咖啡因后，明明的呼吸恢復了正常，皮膚也漸漸恢復紅潤。

咖啡因是治療新生兒呼吸暫停的標準藥物。血液中二氧化碳含量上升會激活大腦呼吸中樞，讓人產生呼吸欲望。然而，許多早產兒的呼吸中樞沒有完全發(fā)育，對血液中二氧化碳含量上升并不敏感，也就不會產生呼吸欲望?？Х纫蜃鳛橐环N呼吸興奮劑，可以提高呼吸中樞對二氧化碳的敏感性，迫使服用者加速呼吸。

人們一直擔心喝太多咖啡會影響人體吸收鈣，從而影響兒童發(fā)育。那么，這種說法有沒有依據呢？飲用咖啡會影響兒童發(fā)育的說法最初來源于一系列廣告。20世紀初，一家美國飲品公司開始推廣一種以麥麩為原料制成的沖泡熱飲。為了和咖啡爭奪消費者，該公司在廣告詞中暗指咖啡會造成兒童出現緊張、學習障礙和生長遲緩等副作用。根據現有對咖啡因的研究，科學家還沒有證實咖啡因會影響人體吸收鈣質或造成骨質疏松。由此可見，咖啡因會影響兒童發(fā)育這種說法是站不住腳的，但咖啡因畢竟是一種中樞神經興奮劑，正在發(fā)育中的兒童還是應該避免大量攝入。

咖啡因也是治療新生兒呼吸暫停的標準藥物

想方設法脫去咖啡因

一些消費者雖然喜歡咖啡的口味，但無法承受咖啡因給身體帶來的種種影響。因此，脫因咖啡的問世是遲早的事。最早的脫咖啡因（簡稱“脫因”）技術的發(fā)明源于一次意外。1905年，一位名叫路德維希的德國咖啡商收到了一批被海水泡過的咖啡生豆，他并沒有丟掉這批咖啡豆，而是試著對其進行烘焙。路德維希發(fā)現，用這批咖啡豆做出的咖啡雖然沒有了咖啡因，但味道沒有什么變化。

這個發(fā)現啟發(fā)了路德維希，他的公司開始大量生產脫因咖啡，并以“閃卡”為品牌在許多國家出售。為了對咖啡豆進行更徹底的脫因，路德維希的公司采用了苯這種有毒的有機溶劑，而苯對大腦和身體的危害巨大。例如，在當時的一部電影中，一位生物老師上課前對學生們說：“我剛喝了閃卡咖啡，反應有點慢，你們多上點兒心?！比缃?，咖啡生產商已經不再使用苯來加工脫因咖啡，采用化學溶劑法脫咖啡因的公司轉而使用乙酸乙酯或二氯甲烷對咖啡豆脫因。

溶液浸出法去除咖啡因

另一種給咖啡豆脫因的方法同樣來自德國。1967年，德國科學家科特意外發(fā)現，在加熱和加壓條件下，氣體會進入一種氣液共存的超臨界狀態(tài)，此時的超臨界二氧化碳能從咖啡豆中輕易萃取出咖啡因。由于二氧化碳無毒，用這種方法生產的脫因咖啡也很安全。

還有一種被稱為“瑞士水處理法”的脫因技術則可謂大費周章。首先，第一批咖啡生豆被置于熱水中，咖啡中的綠原酸、氨基酸、糖和咖啡因會逐漸溶入熱水。第一批咖啡生豆完成使命后被丟棄。接下來，泡過第一批咖啡豆的熱水通過活性炭過濾器，其中的咖啡因在此過程中被去除。然后，第二批咖啡生豆被浸入泡過第一批咖啡豆的熱水中。因為熱水的所有成分中只有咖啡因的濃度低，所以在滲透壓的作用下，生豆的成分中只有咖啡因會大量溶入溶液，而其他成分則依然會被生豆所保留。最后，人們就得到了只脫去咖啡因并盡可能保留了香味的咖啡豆。經過這種脫因處理，咖啡中的咖啡因含量可以被降低到初始水平的1/5左右。

一杯奶茶= 5碗米飯

長期適量攝入咖啡因被證實能顯著降低患上心臟病、阿爾茲海默病、帕金森病、2型糖尿病和中風等疾病的風險。雖然咖啡因有那么多好處，但常見咖啡飲料中的脂肪（尤其是反式脂肪、飽和脂肪）和糖的含量都很高，過量攝入脂肪和糖則會抵消掉咖啡因給身體帶來的好處。

奶茶和咖啡是當今最受年輕人歡迎的含咖啡因飲料。喝下含糖飲料會讓我們的大腦釋放大量多巴胺，從而讓人感到幸福;而咖啡因一旦和糖水結合，則能放大這種幸福感?？茖W家發(fā)現，咖啡因能強化多巴胺對大腦的刺激作用，從而讓人們更難以忘記飲用含糖咖啡或奶茶帶來的幸福感。然而，一杯600毫升的奶蓋奶茶需要添加50～70克植脂末（飽和植物油制品）、40～60克糖漿和10～20克淡奶油，總熱量高達550大卡。一般人不到10分鐘就能喝完這樣一杯奶茶，但許多人并不清楚自己短時間攝入了相當于5碗米飯的熱量。

一些人相信咖啡因能幫助自己減輕體重，然而科學家并沒有證實定期攝入咖啡因有助于長期減輕體重。不過，喝咖啡會抑制飲用者的食欲，這在一定程度上的確有助于減重。

一杯奶茶的熱量遠超你的想象