카페인에 대한 과학적 의견

28 8월, 2020
카페인 섭취에 대한 의견이 분분하다. 하지만 과학 연구에 따르면, 대부분의 성인에게 적당한 카페인 섭취는 긍정적인 효과가 있다. 이 글에서 카페인에 대한 과학적 의견을 알아보자.
 

카페인이 들어간 음료를 자주 섭취할 경우 건강에 좋지 않은 영향을 미친다는 것에 대해 대중과 과학계의 많은 관심이 집중되고 있다. 카페인에 대한 과학적 의견은 무엇일까? 지금부터 함께 알아보자.

카페인에 대한 연구 결과가 완전히 결정적인 것은 아니다. 유일하게 임신 중 부정적인 결과에 대한 카페인 섭취와 관련된 한 가지의 인과 관계만이 알려져 있다.

특히 역학 연구를 통해 과학계가 카페인에 대해 언급하는 것은 이 물질이 만성 질환의 위험을 줄이는 데 유익한 효과가 있다는 점이다.

하지만 카페인이 건강에 미치는 영향을 이해하려면 먼저 이러한 활성 화합물의 공급원을 알아야 한다.

카페인의 공급원

카페인은 전 세계적으로 가장 많이 소비되는 자극제이다. 카페인의 주요 공급원은 다음과 같다.

  • 콜라 너트 (Cola acuminata)
  • 카카오 열매 (Theobroma cacao)
  • 예르바 마테(Ilex paraguariensis)는 일부 남미 국가에서 섭취하는 차이다.
  • 구아라나 (Paullinia cupana)
  • 볶은 커피콩(아라비카 로부스타)은 전 세계에서 주로 섭취하는 카페인 공급원이다.

앞서 언급한 공급원 외에도, 일부 진통제, 탄산음료, 에너지 음료, 식이 보충제에서 카페인을 발견할 수 있다.

카페인의 농도는 이 성분을 포함하는 음료에 따라 상당히 다르다. 하지만 커피는 1컵당 100 mg의 카페인을 포함하고 있으므로, 카페인 농도가 가장 높은 음료이다. 마테는 230 gm당 78 mg을 포함하고 있어 농도가 두 번째 높은 음료이며, 세 번째는 230 gm당 55 mg을 포함하고 있는 홍차이다.

 

더 읽어보기: 홍차와 체중 감량의 관계

카페인에 대한 과학적 의견

커피는 카페인 함량이 가장 높은 음료이다. 마테와 홍차가 그 뒤를 잇는다.

카페인 흡수 및 대사 작용

카페인을 섭취하고 나면 신체는 위장관에서 이 물질을 신속하고 완벽하게 흡수한다. 생체 이용률은 100%이다. 그 후 간에서 대사 작용을 하면서 다음과 같은 3가지의 중요한 대사 산물을 형성한다.

  • 테오브로민
  • 파라크산틴
  • 테오필린

카페인은 신체에 흡수된 후 과학적으로 어떤 영향을 미칠까? 이 화합물은 신체에 생리학적 효과를 선사한다. 지금부터 자세히 알아보자.

카페인의 생리학적 메커니즘

첫째, 카페인은 뇌의 아데노신 수용체에 대한 길항제의 역할을 한다. 아데노신과 유사한 분자 구조로 되어 있어, 수용체(주로 해마의 A1 및 뇌에서 도파민이 풍부한 영역에 있는 A2)를 점유하는 능력이 있기 때문이다.

수면을 유도하는 뉴런에서 아데노신 결합을 차단하여 중추 신경계(CNS) 활동을 자극한다. 일반적으로 하루에 20~200 mg 정도로 이 물질을 적게 섭취하는 것은 행복, 각성, 에너지에 긍정적인 효과를 준다.

 

하지만 더 많은 양은 특히 카페인 음료를 마시는 데 익숙하지 않은 사람에게 긴장과 불안을 유발할 수 있다.

카페인 섭취와 파킨슨병

파킨슨병은 흑질에서 도파민 작동성 뉴런이 점진적으로 감소한 후에 나타나는 질환이다.

카페인은 아데노신 수용체에 대한 길항 효과로 인해, 도파민성 시스템의 수행 능력을 개선하는 것으로 도파민 분비를 자극하여 소근육 운동 기술과 대근육 운동 기술의 저하를 줄인다.

더 읽어보기: 파킨슨병에서 라사길린의 사용

카페인에 대한 과학적 의견

카페인 섭취는 파킨슨병에 관여하는 신경 전달 물질인 도파민 생성에 도움을 준다.

비만과 당뇨병에 대한 카페인 섭취

카페인과 체중 감량 효과에 대한 과학적 의견은 매우 흥미롭다. 이와 관련하여 카페인은 대사율, 에너지 소비, 열 발생 효과(특히 지질)에 작용한다.

하루에 300 mg의 카페인을 섭취하면 고리형 AMP 인산 디에스테르 가수 분해 효소 주기를 억제하여 사이클릭 AMP를 높이며, 아데노신 수용체를 길항하는 것으로 노르에피네프린 분비를 증가한다. 이는 지질 분해 활성을 높여 체중 감소를 유도하는 효과이다.

 

또한 수많은 연구에서 커피 섭취와 제2형 당뇨병 발병 위험의 반비례 관계를 시사한다. 하루에 최소 6잔의 커피를 마시는 사람은 질병의 발병 위험이 35% 낮다. 한편 4~6잔을 마시는 사람은 질병의 발병 위험이 28% 낮다.

미네랄 흡수에 대한 카페인의 영향

주된 식사를 할 때 카페인 음료를 함께 마시면 신체가 철분 및 칼슘과 같은 중요한 미네랄을 흡수하기 어려워진다.

일부 코호트 연구는 다량의 카페인이 소변 칼슘 배출량을 높인다고 보고했다. 이렇게 되면 뼈 질환의 발병 위험이 커진다. 따라서 전문가는 카페인 섭취를 다음과 같이 조절할 것을 권장한다.

  • 블랙커피 4잔
  • 카푸치노 3잔
  • 커피 6잔

참고 사항: 이러한 권고는 적절한 칼슘 섭취로 보완해야 한다.

임신 및 수유 중 카페인에 대한 과학적 의견

임신과 수유 중 카페인을 금하는 이유는 이 물질이 태반을 통과하여 태아의 대사율을 자극하는 능력이 있기 때문이다.

임신 중 다량의 카페인은 선천성 기형, 유산, 저체중, 신생아의 행동 변화 발달과 관련이 있다.

마찬가지로 카페인은 모유를 통해 직접 전달되어 아기에게 과민성과 수면 장애를 일으킬 수 있다. 따라서 전문가는 하루에 카페인을 섭취하는 양이 최대 200 mg을 넘지 않도록 권장한다.

카페인에 대한 과학적 의견
 

임신 및 수유 중 과도한 카페인 섭취는 아기에게 해를 끼칠 수 있다.

카페인이 건강에 미치는 영향에 대한 과학적 의견

요컨대, 전문가는 카페인이 신체에 미치는 영향을 알고 있다. 세계에서 가장 많이 소비되는 음료에 카페인이 들어가 있으므로, 신체에 미치는 영향과 메커니즘을 알아 두는 것이 중요하다. 물론 변화를 일으키지 않고 이점을 최대한 활용하기 위해 권장량도 함께 알고 있어야 한다.

대부분의 인간 연구에 따르면, 하루에 400 mg을 넘지 않는 적당한 카페인 섭취는 체중과 신경 퇴행성 질환 및 대사 질환에 효과를 선사한다.

하지만 임신 및 수유 중에는 섭취를 금해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 또한 이뇨 작용을 조절하는 것이 좋다.

 
  • Reyes CM, Cornelis MC. Caffeine in the Diet: Country-Level Consumption and Guidelines. Nutrients.2018; 10 (1772): 1-34.
  • Wikoff, D.; Welsh, B.T.; Henderson, R.; Brorby, G.P.; Britt, J.; Myers, E.; Goldberger, J.; Lieberman, H.R.; O’Brien, C.; Peck, J. Systematic review of the potential adverse effects of caffeine consumption in healthy adults, pregnant women, adolescents, and children. Food Chem. Toxicol. 2017, 109, 585–648
  • Heckman MA, Weil J, Gonzalez de Mejia E. Caffeine (1,3,7-trimethylxantine) in Foods: A Comprehensive Review on Consumption, Functionality, Safety, and Regulatory Matters. J Food Sci. 2010 Apr;75(3):R77-87.
  • De Melo Pereira GV, de Carvalho Neto DP, Magalhaes J et al. Chemical composition and health properties of coffee and coffee by-products. Adv Food Nutr Res. 2020; 91: 65-96.