期刊名:Beverages
期刊 ISSN:2306-5710
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/beverages
论文标题:Caffeinated Beverages—Unveiling Their Impact on Human Health
论文链接: http://www.mdpi.com/2306-5710/11/1/18
主题
咖啡因作为全球最广泛消费的精神活性物质,存在于咖啡、茶、能量饮料、含糖饮料及可可等多种饮品中。2020–2021年全球咖啡消费量近1.76亿袋(60kg/袋)。咖啡因具有抗氧化特性,但高剂量摄入与头痛、失眠等不良反应相关。斯洛伐克 科希策帕沃尔·约瑟夫·萨法里克大学 Beáta Cizmárová等人在Beverages期刊发表综述,系统阐述咖啡因的分子特性、代谢机制、剂量效应及各类含咖啡因饮料的健康影响。
核心内容
一、咖啡因的理化与代谢特性
咖啡因(1,3,7-三甲基黄嘌呤)分子量194.19 g/mol,水溶性且脂溶性,可透过血脑屏障。口服后15–20分钟达血浆峰浓度,半衰期健康成人约3–4小时,孕妇延长至9–11小时,婴幼儿可达65–130小时。主要经肝脏CYP1A2酶代谢,生成副黄嘌呤(84%)、可可碱(12%)和茶碱(4%)。
二、作用机制
核心机制为腺苷A1和A2A受体非选择性拮抗,影响睡眠、记忆、学习和认知。低剂量拮抗甘氨酸受体,中等剂量抑制磷酸二酯酶(促进脂肪分解),高剂量影响RYR2钙通道和GABA_A受体。
三、安全剂量建议
欧洲食品安全局(EFSA)建议:成人单次安全剂量200mg(或3mg/kg体重),每日摄入量37–319mg;孕妇每日上限200mg。儿童(3–10岁)单次3mg/kg,青少年单次3mg/kg。
四、各类咖啡因饮料分析
•咖啡:每杯含咖啡因约63–194mg(因制备方式而异)。适量饮用(每日最多4杯,约400mg咖啡因)与降低2型糖尿病风险、保护神经退行性疾病(阿尔茨海默病、帕金森病)相关。Meta分析显示,规律饮用可降低肝细胞癌风险34%、慢性肝病风险38%。但具有短暂利尿和升压效应,6mg/kg剂量可诱导急性利尿,3mg/kg则不影响体液平衡。
•茶:每日消费超过20亿杯。根据发酵程度分为六类:白茶、绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶、黑茶。100°C冲泡时咖啡因含量:白茶 > 乌龙茶 > 绿茶 > 红茶。富含儿茶素(EGC、EGCG),具有抗氧化、抗炎、降血压、降胆固醇、神经保护作用。Meta分析显示,饮茶与降低痴呆、阿尔茨海默病和血管性痴呆风险显著相关。
•能量饮料:咖啡因含量约150mg/500mL,另含牛磺酸(2000mg)、葡萄糖醛酸内酯(1200mg)、肌醇、B族维生素等。可提升警觉性、注意力和情绪,改善运动反应能力。但过量摄入导致心动过速、呕吐、心律失常、癫痫发作甚至死亡。与酒精混合饮用增加酒精相关伤害风险,青少年和儿童尤为敏感。
•含糖咖啡因饮料:500mL可乐含咖啡因53–65mg。高摄入与睡眠紊乱、超重肥胖、龋齿及早发初潮相关。美国儿科学会建议儿童避免饮用含咖啡因饮料。
•可可饮料:咖啡因含量低(1.3–4.6mg/100mL),主要生物碱为可可碱(浓度约为咖啡因10倍)。可可碱同样具有腺苷受体拮抗和磷酸二酯酶抑制作用,但精神刺激效应较弱。
五、系统效应总结
•神经系统:精神兴奋剂,提升警觉性和认知,但过量导致失眠、焦虑、依赖。
•心血管系统:短期升压,过量致心动过速、心律失常。
•泌尿系统:利尿作用,降低肾结石形成风险。
•肌肉骨骼系统:增加骨质疏松和髋骨折风险。
•胃肠道:刺激胃酸分泌,降低肝纤维化、肝硬化和肝癌风险。
•内分泌系统:短期降低骨骼肌胰岛素敏感性。
•生殖系统:孕期过量摄入减少胎儿生长,增加流产、死产风险。
•肺部:有益于早产儿呼吸暂停。
结论
1.核心观点: 咖啡因在适量摄入时对认知功能、代谢健康和疾病预防具有多重益处,但过量摄入尤其在儿童和青少年中可导致中毒、依赖和心血管风险。效应取决于剂量、饮品类型和个体差异性。
2.人群建议: 儿童应避免含咖啡因饮料;孕妇每日不超过200mg;心血管疾病患者和焦虑障碍者需谨慎。
3.未来方向: 需加强对新型咖啡因产品(如能量饮料、咖啡因口香糖)的监管,关注累积摄入对行为和生理的长期影响。
图文赏析
图1. 咖啡因分子结构。

图2. 咖啡因从黄嘌呤核苷生物合成途径。

图3. 咖啡因剂量依赖性作用机制:低剂量拮抗腺苷和甘氨酸受体,中等剂量抑制磷酸二酯酶,高剂量影响RYR2钙通道和GABA_A受体。

图6 The six main types of tea according to the manufacture processing

原文信息:
Cizmárová, B.; Kraus, V., Jr.; Birková, A. Caffeinated Beverages—Unveiling Their Impact on Human Health. Beverages 2025, 11, 18. https://doi.org/10.3390/beverages11010018
期刊介绍
Beverages (ISSN 2306-5710) 是一本国际同行评审的开放获取(Open Access)科学期刊,专注于发表饮料研发领域的高质量原创研究论文与权威综述。本刊采用双月在线出版模式,所有文章均可免费阅读、下载及分享。目前,Beverages已被 ESCI(Web of Science)、Scopus 和 DOAJ 等知名数据库收录,彰显其学术影响力。
本期刊涵盖饮料科学的全方位研究,包括饮品研发、营养、品质与安全、生产工艺、功能性饮料、消费趋势及与饮品相关的公共健康政策。
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