Koffein wird auch 1,3,7-Trimethlyxanthin genannt. Es gehört zur Stoffgruppe der sogenannten Xanthine. Dies sind Zwischenprodukte des DNA-Stoffwechsels. Neben dem Koffein gehören auch Theophyllin und Theobromin zu den Xanthinen. Diese beiden Verbindungen besitzen ähnlich anregende Eigenschaften wie Koffein und sind z. B. in Kakao und verschiedenen Teesorten enthalten.
Theophyllin wird als Medikament gegen COPD verwendet (Barnes, 2003). Auch bei Asthma und Entzündungen könnte es hilfreich sein. In natürlicher Form ist es in Guarana, Kakao und Mate enthalten. Theobromin ist ebenfalls in Kakaobohnen, der Nuss des Kolabaums und Mate enthalten (Baggot, 2013).
Koffein vermittelt seine anregende Wirkung über folgende beide molekulare Mechanismen:
- Blockierung der Adenosinrezeptoren
- Hemmung der Phosphodiesterase
Dadurch bewirkt Koffein:
- Steigerung des Blutdrucks und der Herzfrequenz
- Erweiterung der Herzkranzgefäße und der Bronchien
- Anregung der Verdauung
- Diuretische Wirkung (Rückresorption von Wasser in der Niere wird gehemmt und dadurch mehr Urin gebildet)
Bei exzessivem Koffein-Verzehr können Übelkeit, Herzrasen, Schlaflosigkeit und Nervosität auftreten. Für Erwachsene gelten Mengen bis zu 400 mg pro Tag als unbedenklich. Kinder und Jugendliche sollten vermutlich nicht mehr als 3 mg Koffein pro kg Körpergewicht zu sich nehmen. Bei Schwangeren wird empfohlen, nicht mehr als 200 mg Koffein pro Tag zu konsumieren.