17世紀前，歐洲人的日常飲品還是啤酒和葡萄酒。隨著咖啡與茶的傳入，給歐洲人帶來了一種全新的生活體驗。其中來自中國的茶飲，就在歐洲封建貴族階層一度風靡。
酒精容易使人精神萎靡，茶和咖啡則能使人神清氣爽、精力充沛，工作效率也顯著提高。這是因為這二者中都含有一種叫“生物鹼”的東西，譬如常見的咖啡鹼、茶葉鹼、可可鹼等。
這三者是不同的物質，但都有提神作用，今天，就來說說這個茶葉中含量豐富的咖啡鹼！
許多人會疑惑，
為什麼明明是茶裡的成分，卻要叫“咖啡鹼”呢？
其實，那是因為這種物質最先在咖啡豆中被發現，因此被冠名為“咖啡鹼”！
咖 啡 鹼
咖啡鹼，一種生物鹼。分子式C8H10N4O2，具有白色、無臭、有苦味等特徵，苦味閾值約為500μmol/L，易溶於水和乙醇，對光和熱的穩定性較好。存在於茶葉、咖啡和可可中。
咖啡鹼是一種中樞神經的興奮劑，因此具有提神的作用。在對咖啡鹼安全性評價的綜合報告中的結論是：在人正常的飲用劑量下，咖啡鹼對人無致畸、致癌和致突變作用。
咖啡鹼對人體具有保健功效，是目前世界上最廣泛的精神類藥物之一。
研究表明，咖啡鹼具有興奮中樞神經、提高記憶力、增加警覺度、減少疲勞感、縮短反應時間、消毒滅菌、抗氧化和抗癌等功能，還有助消化、利尿、醒酒，影響呼吸作用和新陳代謝的功能，並且可以防治阿爾茲海默症和糖尿病等病症。
01
咖啡鹼在食品中的應用
咖啡鹼是茶葉中存在的最為重要的生物鹼類，在食品加工領域主要用於能量飲料的開發，也有將咖啡鹼新增到巧克力、餅乾中或拼配速溶粉用以開發具有提神、提高免疫力、緩解疲勞等功能的食品。美國、加拿大、英國、瑞典和芬蘭等國成人人均日咖啡鹼消費量達到200～400mg。
飲料
咖啡鹼是能量飲料中常見的成分。含咖啡鹼的能量飲料一般用於刺激神經、消除疲勞、提高反應能力和思考力。當今社會，約90%成年人飲用咖啡、茶和可樂等含咖啡鹼的能量飲料，美國的軟飲料中有60%以上含咖啡鹼。
對有咖啡鹼消費習慣的顧客，統計學調查研究發現，咖啡鹼能增強執行控制力和記憶力，可以減少疲勞感、增強緊張感和活力。Daisuke等研究了運動員服用咖啡鹼對運動成績的影響，發現8名足球運動員在運動前60min服用咖啡鹼，可以改善間歇性運動的成績，在炎熱環境下不會影響體溫調節反應。Haskell等研究發現，咖啡鹼能縮短人的反應時間，提高警惕性和對視覺刺激的應變能力。Lisa等研究發現，含咖啡鹼的能量飲料可以增強運動能力，在一定劑量範圍內可以增強乙醇的運動刺激特性。
對含咖啡鹼的能量飲料感知和喜好研究發現，含咖啡鹼濃度較高時可以被消費者發現，但是對消費者喜好影響不大，當明確告知能量飲料中含有咖啡鹼，會對消費者的喜好有負面影響，並且含咖啡鹼的能量飲料在美國常用於和酒共同飲用，但咖啡鹼與酒精一起飲用可能會存在問題。因咖啡鹼具有苦味，添加於飲料中時需要透過高倍的甜味劑來掩蓋，咖啡鹼在不同甜味劑中的閾值不同，但是，大家較難將加咖啡鹼和不加咖啡鹼的可樂飲料區分開來。
含咖啡鹼的能量飲料具有較多功能，但大量飲用也會帶來一定問題，尤其是特殊人群，歐盟的法規要求，不建議兒童、孕婦或哺乳期婦女飲用咖啡鹼含量高於150mg/L的飲料。國內外對含咖啡鹼飲料都作出了明確的規定：一杯現煮咖啡中約含咖啡鹼90mg，國家標準《咖啡類飲料》（GB/T 30767—2014）規定低咖啡鹼咖啡飲料中咖啡鹼含量≤50mg/kg，濃咖啡飲料中咖啡鹼含量≥200mg/kg。國家標準《茶飲料》（GB/T 21733—2008）規定茶葉飲料中咖啡鹼含量≥40mg/kg。可樂和能量飲料中咖啡鹼為外源新增，一般能量飲料中咖啡鹼的新增量為40～60mg/罐，可樂為20～30mg/罐。
速食食品
由於咖啡鹼的特殊性，其在國內速食食品領域應用並不多，但在國外軍用食品中卻有廣泛應用，一般含咖啡鹼的軍用食品有茶葉、咖啡、巧克力和其他飲料等。含咖啡鹼的食品可以提高士兵的作戰能力，美國、俄羅斯、瑞士、德國等的野戰軍、海軍和空軍等的口糧中都含有茶葉或速溶茶粉、咖啡和巧克力等含咖啡鹼的食品，含咖啡鹼的食品還可以減緩長期在嚴寒、酷暑、叢林等惡劣環境下作戰計程車兵睡眠不足和注意力不集中等問題。
咖啡鹼的強烈苦味，對其在食品工業上的應用帶來一定的影響。邵苗研究了澱粉對咖啡鹼進行吸附和包埋作用，發現咖啡鹼-澱粉的微膠囊結構能有效抑制咖啡鹼的苦味，並開發了提神巧克力，評價表明咖啡鹼-多孔澱粉微膠囊巧克力硬度適中，咀嚼性良好，具有巧克力特有風味，無明顯苦味，且具有明顯的提神效果，儲藏8周後巧克力的穩定性良好。
02
咖啡鹼在保健和醫藥領域的應用
目前，咖啡鹼在藥品領域主要用於興奮劑、麻醉劑、強心針、鎮痛劑、利尿劑等，保健品領域主要用於抗疲勞和改善精神障礙等方面，也有新的功能發現。
用於早產兒的治療
早產兒常會帶有多種併發症，如呼吸暫停、支氣管肺發育不良、腦癱等。
咖啡鹼是治療早產兒呼吸暫停的一類藥物，在發達國家已普遍使用，上世紀70年代，咖啡鹼已在歐美國家作為首選藥物治療早產兒呼吸暫停，且早產兒對咖啡鹼的耐受性好，不良反應也少，咖啡鹼被譽為新生兒醫學上的“銀子彈”。枸櫞酸咖啡因2013年豁免臨床試驗進入我國，是目前臨床上常用的一種精神興奮藥，常用於治療早產新生兒原發性呼吸暫停。國內也有研究證明，維持劑量咖啡鹼可以縮短早產兒的呼吸暫停時間，枸櫞酸咖啡因治療早產兒原發性呼吸暫停效果優於氨茶鹼，並且沒有明顯的不良反應增加。早產兒出生後72h內早期應用咖啡鹼可以起到減少咖啡鹼用量、縮短用氧時間和住院時間等，且早產兒無明顯不良反應。
咖啡鹼是目前治療支氣管發育不良的一線藥物，可降低發病率和病情的嚴重程度。咖啡鹼能提高早產兒拔管的成功率，縮短通氣時間，並透過抑制肺部炎症，減輕肺損傷，增強肺部抵禦外來刺激的能力，從內外兩方面共同作用，減輕早產兒支氣管炎發育不良的症狀。有研究表明，應用枸櫞酸咖啡因可以降低早產兒支氣管肺發育不良的機率，改善潮氣呼吸肺功能。
枸櫞酸咖啡因能促進早產兒腦白質髓鞘化發育、白質纖維形成，減少智力和運動發育障礙的發生機率，且早產兒無明顯不良反應。
此外，豬和羊在生產過程中由於產仔數多、體積大和分娩時間長等原因，導致產後幼崽死亡。咖啡鹼可保護幼崽避免受到缺氧、缺血的不利影響，提高幼崽的呼吸功能、調節體溫能力和生命力，降低死胎機率，並且經過咖啡鹼處理的母豬乳汁產量也有提高。
抗疲勞
疲勞分為運動疲勞、精神疲勞、環境疲勞和免疫疲勞等型別，咖啡鹼有提神醒腦的功能，能緩解精神疲勞和運動疲勞。以咖啡鹼5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg，每天2次喂飼小鼠，均能提高其肝糖原儲備量，降低運動後乳酸濃度；中高劑量組可降低尿素氮水平，提高SOD活性，綜合來看，咖啡鹼增強了小鼠運動耐力，有抗運動疲勞的功能。咖啡鹼可作為腺苷受體拮抗劑，透過調節肌肉收縮力，減少運動時對疲勞或疼痛的感知，降低主觀疲勞感，從而提高運動員的耐力素質，且對心肺功能指標幾乎沒有影響。
改善精神障礙
老年人常出現睡眠質量下降和記憶力降低的情況，咖啡鹼可以改善學習和記憶能力。實驗表明，被剝奪72h睡眠的小鼠，服用5～20mg/kg咖啡鹼可改善其學習記憶能力。作用機制可能與咖啡鹼能增強大腦內海馬抗氧化能力和膽鹼能系統有關。咖啡鹼能降低乙醯膽鹼酯酶活力，提高乙醯膽鹼含量，從而抑制了剝奪睡眠對小鼠大腦皮質和海馬的氧化應激損傷。
抑鬱症是以持久心情低落為主要特徵的情感性精神障礙，極大影響了人們的身心健康。我國抑鬱症的患病率高達1。3%～1。5%。咖啡鹼對小鼠的抑鬱行為有部分改善作用，劑量與效果呈現一定的相關性。分別給予小鼠10～30mg/kg咖啡鹼、大鼠20～30mg/kg咖啡鹼，對抑鬱的改善效果最好，當劑量達到60mg/kg以上時，大鼠、小鼠的活動反而會減少，表現出抑鬱狀況。
護肝
咖啡鹼對急性酒精肝損傷具有保護作用，劑量5mg/kg、15mg/kg、30mg/kg能顯著降低酒精肝損傷小鼠血清中的谷丙轉氨酶、穀草轉氨酶含量和白介素-1β和腫瘤壞死因子-α水平，15mg/kg和30mg/kg處理能增強組織中SOD活性，30mg/kg處理能顯著降低小鼠組織中的丙二醛含量，病理組織學顯示咖啡鹼可以顯著改善幹細胞脂肪變性。咖啡鹼也能在一定程度上抑制CCl4誘導的大鼠肝硬化，並提出抑制機制可能是咖啡鹼能抑制肝炎反應，抑制相關細胞的活化和促進肝纖維化因子的表達，從而抑制肝纖維化。
04
咖啡鹼在酵素飲品中的應用
劉麗麗公開了
一種茶葉咖啡鹼梨酵素中藥飲劑
（CN201610387884。X），由茶浸提液、紅茶咖啡鹼提取液、梨、小球藻藻粉、發酵菌和蔗糖發酵製備而成，可以提高小球藻的消化率與蛋白吸收效率，具有提神解乏和潤嗓清肺的作用，可以緩解咳嗽症；紅茶咖啡鹼提取液與茶葉咖啡鹼梨酵素中藥飲劑中的其他原料協同作用後能夠改善血液迴圈，促進胰島素分泌和降低Ⅱ型糖尿病風險。除此之外，茶葉咖啡鹼梨酵素中藥飲劑口感極佳，色澤為紅色，色鮮亮，均勻一致，汁液渾濁度均勻，無雜質，口感細膩柔和，甜度適中，氣味清甜，有紅茶和梨的清香。
劉麗麗公開了
一種茶葉咖啡鹼果蔬複合酵素中藥飲劑（
CN201610382535。9），由茶浸提液、紅茶咖啡鹼提取液、梨、木瓜、青蘿蔔、小球藻藻粉、發酵菌和蔗糖發酵製備而成，可以提高小球藻的消化率與白吸收效率，有健脾消食和潤嗓清肺的作用；紅茶咖啡鹼提取液與茶葉咖啡鹼果蔬複合酵素中藥飲劑中的其他原料協同作用後能夠改善血液迴圈，促進胰島素分泌和降低Ⅱ型糖尿病風險。除此之外，茶葉咖啡鹼果複合酵素中藥飲劑口感極佳，色澤為淺紅褐色，顏色透亮，均一致，無雜質，口感細膩柔和，甜度適中，香味濃郁，清新獨特有紅茶和果蔬的清香。
此外，劉麗麗還公開了
咖啡鹼木瓜酵素中藥飲劑和咖啡鹼青蘿蔔酵素中藥飲劑及其製備方法。
木瓜酵素有健脾消食的功能，青蘿蔔酵素有促進胃腸蠕動、降低血脂、軟化血管和穩定血壓的功能。
當然，綠茶酵素、普洱茶酵素等茶葉類酵素都是富含咖啡鹼的。因為咖啡鹼能興奮中樞神經，所以一定要適量飲用富含咖啡鹼類飲品。
我國作為茶葉生產大國，具有豐富的茶葉資源，然而大量的夏秋茶資源並未得到充分利用。如果能從其中提取咖啡鹼，開發成各種食品、飲料、藥品等功能產品，不僅有利於提高茶業經濟效益，還可以為人們帶來健康效應。
據報道，我國已經研究提出了多種從茶葉中提取製備咖啡鹼的方法，包括髮酵、昇華、溶劑萃取、離子沉澱、柱層析、超聲波提取及超臨界流體萃取等方法，可以為咖啡鹼在食品與醫藥臨床方面的應用提供條件。
咖啡鹼應用於能量飲料和食品，以及在藥品領域用於興奮劑、麻醉劑等，已經較為普及，且咖啡鹼用於早產兒呼吸暫停、支氣管和大腦發育不良等症狀的治療已經有較多研究。
茶葉中的咖啡鹼對生物機體的影響是多重的，既有對神經疾病、代謝類疾病和腫瘤預防和治療方面的積極作用，也有影響人體健康的負面作用，如嬰幼兒、孕婦和哺乳期的婦女攝入咖啡鹼需要謹慎，仍然有很多未知的功能和機制尚未清晰，咖啡鹼在將來很長時間仍然是醫學研究的熱點，還需要更多的研究來完善對咖啡鹼的認識。
