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Les hindous [[vaishnava|vaishavistes]] s'abstiennent généralement de consommer de la caféine alléguant qu'elle trouble l'esprit et d'hyperstimule les sens. Pour être initié par un guru, on ne doit ainsi pas avoir consommé de caféine (de même que de l'alcool, de la nicotine et d'autres drogues) pendant au moins une année.
Les hindous [[vaishnava|vaishavistes]] s'abstiennent généralement de consommer de la caféine alléguant qu'elle trouble l'esprit et d'hyperstimule les sens. Pour être initié par un guru, on ne doit ainsi pas avoir consommé de caféine (de même que de l'alcool, de la nicotine et d'autres drogues) pendant au moins une année.

== Voir aussi ==
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.camo.com/downloads/resources/application_notes/decaffeinated_coffee_NIR_spectroscopy.pdf
| titre=Determination of caffeine in decaffeinated coffee by NIR spectroscopy
| éditeur=Camo
| consulté le=22 juin 2009
}}


== Notes et références ==
== Notes et références ==
{{reflist}}
{{reflist|2}}

==Liens externes==
{{Wiktionnaire}}

=== Informations générales ===

* {{en}} {{Lien web
| url=http://home.howstuffworks.com/caffeine.htm
| titre=How Stuff Works: "How Caffeine Works"
| auteur=Charles W. Bryant
| éditeur=HowStuffWorks
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.erowid.org/chemicals/caffeine/caffeine.shtml
| titre=Caffeine
| éditeur=Erowid
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://sxph.org/caffeine/
| titre=Highly Caffeinated: The Caffeine Information Archive
| consulté le=24 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://ngm.nationalgeographic.com/ngm/0501/feature1/
| titre=Caffeine: It's the world most popular psychoactive drug
| auteur=T. R. Reid
| année=2005
| éditeur=National Geographic Society
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.caffeinezone.com
| titre=Caffeine Zone: Social and Medical info on caffeine and its effects.
| éditeur=CaffeineZone.com
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.thenakedscientists.com/html/columnists/dalyacolumn2.htm
| titre=Why do plants make caffeine?
| auteur=Dalya Rosner
| éditeur=The Naked Scientists
| en ligne le=mars 2005
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.druglibrary.org/schaffer/Library/studies/cu/CU21.html
| titre=The Consumers Union Report on Licit and Illicit Drugs, Caffeine-Part 1
| auteur=Edward M. Brecher
| année=1972
| en ligne le=
| consulté le=22 juin 2009
}} ; {{en}} {{Lien web
| url=http://www.druglibrary.org/schaffer/Library/studies/cu/CU22.html
| titre=Part 2
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=6155178
| titre=Coffee: A Little Really Does Go a Long Way
| auteur=Allison Aubrey
| éditeur=NPR
| en ligne le=28 septembre 2006
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.express.co.uk/posts/view/4664/Does-coffee-really-give-you-a-buzz-%20Does%20coffee%20really%20give%20you%20a%20buzz?
| titre=Does coffee really give you a buzz?
| auteur=John Triggs=
| éditeur=Daily Express
| en ligne le=17 avril 2007
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://chemsub.online.fr/chemsearch/cas_number_58-08-2.html
| titre=Caffeine
| éditeur=ChemSub Online
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.mayoclinic.com/health/caffeine/AN01211
| titre=How much caffeine is in your daily habit? (Caffeine content in common foods and drinks)
| auteur=Mayo Clinic Staff
| éditeur=Mayo Foundation for Medical Education and Research
| en ligne le=octobre 2007
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://energyfiend.com/the-caffeine-database
| titre=Extensive Caffeine Database (allows you to calculate your daily caffeine consumption)
| éditeur=Energyfiend.com
| consulté le=24 juin 2009
}}

===Nouvelles===
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| url=http://historyofalcoholanddrugs.typepad.com/alcohol_and_drugs_history/caffeine/index.html
| titre=Alcohol and Drugs History Society: Caffeine news page
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.canada.com/nationalpost/news/story.html?id=30d6d514-1c68-441a-bbec-5b80ae23627f&k=45911
| titre=National Post: Caffeine linked to psychiatric disorders
| auteur=Joseph Brean
| éditeur=National Post
| en ligne le=2 décembre 2006
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.hopkinsmedicine.org/Press_releases/2004/09_29_04.html
| titre=Caffeine Withdrawal Recognized as a Disorder
| éditeur=Johns Hopkins Medicine
| en ligne le=29 septembre 2004
| consulté le=22 juin 2009
}}

===Santé===
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| url=http://www.benbest.com/health/caffeine.html
| titre=Is Caffeine a Health Hazard?
| auteur=Ben Best
| consulté le=22 juin 2009
}}
* {{en}} {{Lien web
| url=http://www.emedicine.com/med/topic3115.htm
| titre=Caffeine-Related Psychiatric Disorders
| auteur=R Gregory Lande
| éditeur=eMedicine
| en ligne le=31 mai 2009
| consulté le=22 juin 2009
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| url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/7326839.stm
| titre=Protects brain from Alzheimer's?
| éditeur=BBC
| en ligne le=2 avril 2008
| consulté le=22 juin 2009
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Version du 24 juin 2009 à 19:55

Caféine
Image illustrative de l’article Caféine
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Identification
Nom UICPA 1,3,7-triméthyl-1H-purine-2,6(3H,7H)-dione
Synonymes

1,3,7-triméthylxanthine
théine
guaranine
matéine
méthylthéobromine
méthylthéophylline

No CAS 58-08-2
No ECHA 100.000.329
No CE « 0 » dans L'Encyclopédie canadienne, Historica Canada, 1985–.
DrugBank DB00201
PubChem 2519
FEMA 2224
SMILES
InChI
Apparence sans obeur, en poudre critalline ou cristaux blancs[1]
Propriétés chimiques
Formule C8H10N4O2  [Isomères]
Masse molaire[3] 194,190 6 ± 0,008 5 g/mol
C 49,48 %, H 5,19 %, N 28,85 %, O 16,48 %,
pKa −0.13 – 1.22[2]
Moment dipolaire 3.64 D
Propriétés physiques
fusion 227 à 228 °C (anhydre)
234 à 236,5 °C (monohydratée)[4]
ébullition 178 °C (subl.)[1]
Solubilité 21,7 mg·mL-1 (25 °C)
180 mg·mL-1 (80 °C)
670 mg·mL-1 (100 °C)
Masse volumique 1,23 (18 °C)[4]
Précautions
SGH[5]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H302
NFPA 704

Symbole NFPA 704.

 
Transport
   1544   
Ingestion fatal en cas d'absorption en trop grande quantité
Écotoxicologie
DL50 192mg/kg rat oral[6]
127mg/kg souris oral
62mg/kg souris i.v.
242mg/kg souris s.c.
168mg/kg souris i.p.[7]
LogP -0.07[1]
Caractère psychotrope
Catégorie stimulant
Mode de consommation

ingestion

Autres dénominations

café, thé, guarana

Composés apparentés
Autres composés

Paraxanthine, Théobromine, Théophylline, Xanthine


Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La caféine (ou théine) est une méthylxanthine présente dans de nombreux aliments comme les grains de café, le thé, le cacao (chocolat), la noix de kola, le maté ou la graine de guarana. Il s'agit de la drogue la plus communément prise dans le monde[8]. Elle est bien connue pour ses propriétés de stimulant du système nerveux central et du système cardio-vasculaire. Elle fait partie de la composition de boissons comme celles à base de cola ou d'autres boissons énergisantes.

Contrairement à l'idée largement répandue, la théine n'existe pas à proprement parler : c'est en fait bel et bien de la caféine que contient le thé, mais en quantité moindre que le café.

Provenance

Grains de café toréfiés, la principale source de caféine à l'échelle mondiale

On trouve de la caféine dans différentes espèces de plantes où elle jouerait le rôle de pesticide naturel, en particuliers dans les plantules dont le feuillage est en cours de développement et qui n'ont pas encore mis en place de méchanisme de protection[9] ; la caféine entraîne la paralysie voire la mort de certains insectes qui se nourrissent de la plante[10]. De hautes teneurs en caféine étant mesurées dans les sols de plantules de caféier, la caféine agirait également comme inhibiteur de la germination et de la croissance des plantules de caféier voisins, augmentant ainsi les chances de survie du jeune plantule[11].

Les produits naturels contenant de la caféine les plus utilisés sont le café, le thé et dans une moindre mesure le cacao[12]. Le maté et le guarana sont d'autres sources de caféine, moins utilisées[13], qu'on utilise parfois dans des préparations à base de thé ou des boissons énergisantes. Deux des synonymes de la caféine, la matéine et la guaranine sont d'ailleurs dérivés du nom de ces plantes[14],[15]. Certains passionnés du maté prétendent que la matéine est un stéréoisomère de la caféine et qu'il s'agirait ainsi de deux substances différentes[13]. Ceci est cependant erroné car la caféine est une molécule achirale et de ce fait ne peut avoir ni énantiomères ni stéréoisomères. Les disparités constatées expérimentalement entre les différentes sources naturelles de caféine pourraient être dues au fait que la caféine extraite de ces plantes contient également des mélanges très variables d'autres xanthines alcaloïdes, dont la théophylline et la théobromine, des stimulants cardiaques, et d'autres substances telles que des polyphénols qui forment des complexes insolubles avec la caféine[16].

A l'échelle mondiale, la première source de caféine est le "grain" de café (en fait la graine du caféier) à partir duquel le café est infusé. La teneur en caféine dans le café varie fortement et dépend du type de grain de café et de la méthode de préparation utilisée[17] ; même les graines issues d'un pied donné peuvent présenter des différences de concentrations. La quantité contenue dans une portion de café va d'environ 40 milligrammes pour un espresso (30 millilitres) de la variété arabica, à environ 100 mg pour une tasse (120 ml) de café filtré. Le café très torréfié présente généralement moins de caféine que celui qui l'est moins car le processus de torréfaction diminue la teneur en caféine de la graine[18],[19]. Le café arabica contient normalement moins de caféine que le robusta[17]. Le café contient aussi des traces de théophylline mais pas de théobromine.

Le thé est une autre source de caféine. Bien que le thé contienne plus de caféine que le café à poids égal, une portion typique en contient beaucoup moins car le thé est normalement bien plus faiblement infusé. A côté de l'intensité de l'infusion, le type de thé, les conditions de croissance, les procédés de transformation et d'autres variables influent également sur la teneur en caféine. Le thé contient de faible quantité de théobromine et une teneur en théophylline légèrement supérieure au café. La préparation et beaucoup d'autres facteurs ont un impact important sur la teneur en caféine, mais la couleur s'avère en être un mauvais indicateur[20]. Ainsi des thés tels que le pale thé vert japonais gyokuro, contiennent bien plus de caféine que d'autres thés plus foncés tels que le lapsang souchong qui en contient très peu.

La caféine est aussi un ingrédient commun des sodas tels que le cola, à l'origine préparé à partir de noix de kola. Les sodas contiennent généralement entre 10 et 50 mg de caféine par portion. En comparaison, une boisson énergisante comme le Red Bull dépasse les 80 mg de caféine par portion. La caféine contenue dans ces boissons provient des ingrédients utilisés ou est un additif dérivant du processus de décaféination ou de synthèse chimique. Le guarana, un ingrédient typique des boissons énergisantes, contient une grande quantité de caféine et de faibles teneurs en théobromine et théophylline[21].

Le chocolat, dérivé du cacao, contient une faible quantité de caféine. Le léger effet stimulant du chocolat est semble-t-il du autant à la combinaison de théobromine et de théophylline que la caféine[22]. Cependant le chocolat contient trop peu de ces composés pour entraîner un effet comparable au café à portion égale. Une barre de chocolat au lait de 28 g a ainsi à peu près autant de caféine qu'une tasse de café décaféiné.

Ces dernières années, plusieurs fabricants ont commencé à mettre de la caféine dans des produits de bain tels que le shampoing ou le savon, prétendant que la caféine peut être absorbée au travers de la peau[23]. Cependant l'efficacité de tels produits n'a pas été démontrée et il est peu vraisemblable qu'ils aient un effet stimulant sur le système nerveux central car la caféine est difficilement absorbée à travers la peau[24].

Des fabricants commercialisent des comprimés de caféine, prétendant qu'utiliser de la caféine de qualité pharmaceutique améliore la vigilance. Ceci a été démenti par une étude qui montre que la caféine, qu'elle soit en comprimé ou non, diminue la fatigue et augmente l'attention aussi efficacement[25]. Ces comprimés sont généralement utilisés par des étudiants préparant leurs examens ou par des personnes travaillant ou conduisant pendant de longues heures[26].

Histoire

Un café en Palestine, vers 1900

Les hommes consomment de la caféine depuis l'Âge de la pierre[27]. Les premiers peuples ont découvert que mâcher les graines, l'écorce ou les racines de certaines plantes avaient pour effets de diminuer la fatigue, stimuler la vigilance et améliorer l'humeur. C'est seulement bien plus tard qu'il fut découvert que l'effet de la caféine était augmenté en faisant tremper ces plantes dans l'eau chaude. Beaucoup de cultures ont des légendes qui attribuent la découverte de telles plantes à des gens vivant il y a des milliers d'années.

D'après une légende chinoise populaire , l'empereur de Chine Shennong, réputé pour avoir régné il y a environ 3000 av. J-C, a accidentellement découvert que quand des feuilles étaient plongées dans de l'eau bouillante, une boisson caféinée, parfumée et restorante en résultait[28],[29],[30]. La première référence au café dans la littérature apparaîtrait dans les écrits du médecin perse al-Razi, datés du 9ème siècle. A cette époque, les grains de café n'étaient disponibles que dans leur région d'origine, l'Éthiopie. Une légende populaire attribue sa découverte à un gardien de chèvre nommé Kaldi, qui observa que ses chèvres devenaient euphoriques et restaient éveillées la nuit après avoir brouté des caféiers. Essayant à son tour les baies que les chèvres avaient consommées, il ressentit la même vitalité. En 1587, Malaye Jaziri retrace dans un ouvrage l'histoire et les controverses sur le café, intitulé "Undat al safwa fi hill al-qahwa". Jaziri y relate qu'un Cheïkh, Jamal-al-Din al-Dhabhani, mufti d'Aden, fut le premier à adopter l'usage du café en 1454, et qu'au 15ème siècle, les Soufis du Yémen utilisaient couramment du café pour rester éveillés pendant les prières.

Vers la fin du 16ème siècle, l'utilisation du café était rapportée par un européen habitant l'Égypte et à cette époque son usage se généralisa au Moyen Orient. L'apparition du café comme boisson en Europe, où il fut d'abord connu comme "vin arabe" date du 17ème siècle. Durant cette période des cafés ont été créés, les premiers étant ouverts à Constantinople et Venise. En Grande-Bretagne, les premiers cafés ont été ouverts à Londres en 1652, sur la St Michael's Alley. Ils sont rapidement devenus populaires dans l'ensemble de l'Europe de l'ouest et jouèrent un rôle important dans les relations sociales du 17ème et du 18ème siècle[31].

La noix de Kola tout comme le grain de café et la feuille de thé, semble avoir des origines anciennes. Elle est mastiquée dans de nombreuses cultures d'Afrique de l'ouest, individuellement ou lors de rassemblements sociaux, pour redonner de la vitalité et pour soulager la faim. En 1911, la kola a été l'objet d'une des premières menaces de santé publique documentée quand le gouvernement des Etats-Unis saisit 40 barils et 20 fûts de sirop de Coca-Cola à Chattanooga, dans le Tennessee, sur le motif que la caféine de cette boisson était "dangereuse pour la santé"[32]. Le 13 mars 1911, le gouvernement intenta un procès à Coca-Cola (The United States v. Forty Barrels and Twenty Kegs of Coca-Cola) afin d'obliger la compagnie à enlever la caféine de ses formules, usant d'arguments tels que l'excès de Coca-Cola dans une école de filles avait entraîné des "caprices nocturnes, violations de règles et même immoralités." Bien que le juge rendit un verdict en faveur de Coca-Cola, deux lois furent introduites à la chambre des représentants en 1912 pour amender la Pure Food and Drug Act, en ajoutant la caféine à la liste des substances "nuisibles" et "addictives" qui doivent être mentionnées sur l'étiquette d'un produit.

Les premières preuves de l'utilisation de cacao sont des résidus trouvés dans un pot maya daté de 600 av. J-C. Dans le Nouveau Monde, le chocolat était consommé dans une boisson amère et épicée appelée xocoatl, souvent assaisonnée avec de la vanille, du piment et du roucou. Le xocoatl était reconnu pour combattre la fatigue, une croyance qui est probablement due à sa teneur en théobromine et caféine. Le chocolat était une denrée de luxe importante dans l'ensemble de la Mésoamérique précolombienne et les fèves de cacao étaient souvent utilisées comme devise. Le Xocoatl a été introduit en Europe par les espagnols et devient une boisson populaire vers 1700. Ils ont aussi introduit le cacaoyer aux Indes occidentales et aux Philippines.

Les feuilles et les tiges du Yaupon Holly (Ilex vomitoria) étaient utilisées par les amérindiens pour infuser un thé appelé asi ou boisson noire, dont il a été démontré par des archéologues qu'il en était déjà fait usage au cours de l'Antiquité. Le principe actif de cette boisson est la caféine, elle fut souvent utilisée par les colons comme substitut au thé ou au café sous l'appellation de cassine ou cassina.

Découverte

Le guaraná Paullinia cupana

La caféine, anciennement appelée guaranine, a été découverte en 1819 par Friedrich Ferdinand Runge et Von Giese et décrite en 1821 par Pierre Joseph Pelletier et Pierre Jean Robiquet. La théine, découverte en 1827 par Oudry, a été démontrée, en 1838, identique à la caféine. La différence d'effet entre thé et café s'explique essentiellement par le fait que le thé contient une grande quantité de tanins, qui ralentit l'assimilation de la caféine. C'est pourquoi son effet est plus doux et plus progressif, bien qu'il s'agisse de la même substance.

Formule chimique

La caféine — C8H10N4O2, ou 1,3,7-triméthylxanthine ou encore 1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione — est une molécule de la famille des méthylxanthines, qui comprend également la théophylline et la théobromine. Dans sa forme pure, elle consiste en une poudre blanche d'un goût extrêmement amer.

Effets principaux de la caféine

De façon générale, la caféine est un stimulant et un psychostimulant.

Stimulation physique: sur le système cardiovasculaire, la caféine entraîne une accélération du rythme cardiaque et une vasoconstriction. Elle présente également des effets au niveau du système respiratoire et gastro-intestinal. De plus, elle agit au niveau des muscles squelettiques, du flux sanguin rénal, de la glycogénolyse et de la lipolyse. Il y a amélioration des performances physiques et augmentation de la diurèse.

Psychostimulation et symptômes de sevrage: la caféine peut provoquer une certaine amélioration de l'humeur et du niveau d'éveil ainsi que des performances intellectuelles. Revers de la médaille, l'arrêt de la consommation habituelle ou un simple oubli de prise cause souvent des symptômes de sevrage: fatigue, maux de tête, voire état dépressif. Du fait de ces symptômes de sevrage, il semble que les effets réels de psychostimulation de la caféine aient été parfois surévalués par la recherche. Ceci viendrait du fait que dans certaines recherches, l'état psychique dégradé en situation d'arrêt de consommation de caféine (sevrage et manque) a été considéré comme l'état d'une personne ne consommant pas habituellement de café. L'amélioration par la disparition des effets de sevrage consécutive à un apport a alors pu être interprétée comme faisant partie des effets bénéfiques de la caféine[33].

Effets sur la mémoire et l'apprentissage

Un grand nombre d'études ont montré que la caféine pourrait avoir des effets nootropiques, provoquant certains changements dans la mémorisation et l'apprentissage. Cependant, les résultats des tests se sont révélés contradictoires et peu concluants.

Des chercheurs ont découvert que la consommation à long terme de faibles doses de caféine ralentit l'apprentissage dépendant de l'hippocampe (une partie du cerveau associé au processus de mémorisation) et diminue la mémoire à long terme chez la souris. La consommation de caféine durant 4 semaines diminuait significativement la neurogenèse hippocampale comparée aux témoins au cours de l'expérience. La conclusion était que la consommation à long terme de caféine pourrait inhiber l'apprentissage dépendant de hippocampe et la mémoire partielle par l'inhibition de la neurogenèse hippocampale[34].

Dans une autre étude, de la caféine était ajoutée in vitro à des neurones de rats. Les épines dentritiques (une partie des neurones formant des connections entre les neurones) de l'hippocampe ont grandi de 33% et de nouvelles épines se sont formées. Toutefois, après un heure ou deux, ces cellules ont retrouvées leur forme originale[35].

Une autre étude encore, a montré que des sujets ayant reçus 100 mg de caféine, avaient une activité accrue dans le lobe frontal, une région du cerveau dans laquelle une partie du réseau impliqué dans la mémorisation se situe, et le cortex cingulaire antérieur, une partie du cerveau qui contrôle l'attention. Les sujets sous caféine ont également mieux effectué les exercices de mémorisation[36].

Cependant, une étude différente a montré que la caféine pourrait diminuer la mémoire à court terme et augmenter l'occurence du phénomène du « mot sur le bout de la langue » (en anglais #en tip-of-the-tongue phenomenon). L'étude a amené les chercheurs à suggérer que la caféine pourrait aider la mémoire à court terme quand l'information à se rappeler est liée au train de pensées, mais également à formuler l'hypothèse que la caféine gênerait la mémoire à court terme quand le train de pensées est sans lien de parenté[37]. En résumé, la consommation de caféine augmenterait les performance mentales d'une pensée focalisée, tandis qu'elle pourrait diminuer les capacités de réflexion sur un plus grand champ de pensées.

Autres effets

Des études récentes suggèrent que l'apport de caféine par le café pourrait diminuer le risque de contracter la maladie de Parkinson[38],[39], mais une étude plus approfondie est nécessaire.

Une étude sur 2 000 prématurés amène à penser que la caféine aurait un rôle positif sur les fonctions respiratoires.[40]. Chez la femme enceinte, les études montrent des résultats contradictoires : certains estiment que la consommation de caféine pourrait être corrélée avec un poids de naissance plus petit[41]. D'autres ne retrouvent pas ces résultats[42].

Toxicité

Une prise trop importante de caféine peut conduire à une intoxication. Ces symptômes sont l'insomnie, la nervosité, l'excitation, flushing cutané (un visage tout rouge), l'augmentation de la diurèse, et des troubles gastrointestinaux. Chez certaines personnes, ils peuvent apparaître après une prise aussi faible que 250 mg par jour. Plus d'un gramme par jour peut générer des contractions musculaires involontaires, des pensées et propos décousus, de l'arythmie cardiaque ainsi qu'une agitation psychomotrice. Les symptômes de l'intoxication à la caféine sont similaires à ceux de la panique et d'une anxiété généralisée. La LD50 de la caféine par ingestion chez le rat est de 192 mg/kg. Bien que cette valeur ne puisse être directement extrapolée à l'humain, on peut faire l'hypothèse que l'ingestion d'environ 10 g de caféine chez l'homme adulte, soit environ 100 tasses de café, serait létale dans 50 % des cas. La caféine est par conséquent classée dans la catégorie des substances moyennement toxiques. Il est recommandé de ne pas dépasser une consommation quotidienne de caféine (toutes sources) de 600mg/jour, ce qui équivaut à 2 à 3 litres de thé par jour. Pour les femmes enceintes, il est recommandé de limiter la consommation quotidienne à un maximum de 300mg/jour.[43]

Les phénomènes moléculaires déclenchants ces effets

Caféine et récepteurs cérébraux de l'adénosine

La caféine agit par antagonisme des récepteurs de l'adénosine dans le cerveau. On voit ici, côte-à-côte, la caféine et l'adénosine.

La caféine agit principalement dans le cerveau en y empêchant l' adénosine de jouer son rôle par le blocage des récepteurs de l'adénosine. La molécule de caféine et celle d'adénosine sont structurellement proches. L' action primaire de la caféine est l'antagonisme de l'adénosine dans le cerveau, en se fixant sur les récepteurs de l'adénosine sans les activer.

Dans le cerveau, l'adénosine en s'accumulant pendant l'état de veille, et en se fixant sur ses récepteurs, diminue l'activité des cellules nerveuses (par une action sur des protéines G) ; c'est un des facteurs sommeil. L'antagonisme de l'adénosine par la caféine provoque l'augmentation de l'activité nerveuse avec la libération d'adrénaline et augmentation des niveaux de dopamine. L'adrénaline est une hormone qui cause plusieurs effets tels que l'augmentation du rythme cardiaque (chronotrope +), de la contractilité du cœur (inotrope +), de la pression artérielle, de l'apport de sang aux muscles, la diminution de l'apport de sang aux autres organes (excepté le cerveau) et la libération de glucose par le foie, par néoglucogénèse par exemple. Quant à la dopamine, c'est un neurotransmetteur. La modulation de sa concentration a des répercutions importantes: par exemple les effets des amphétamines, sont dûes à l'augmentation de l'activité de la dopamine.

Caféine et AMPc

Dans l'ensemble du corps, la caféine inhibe la phosphodiestérase, responsable de l'inactivation de l'AMPc. L'accroissement du taux d'AMPc intra-cellulaire amplifie ses actions de « second messager », ce qui explique une partie des effets de la caféine.

Accoutumance, addiction et symptômes de sevrage

Une accoutumance à la caféine se développe au cours des périodes de consommation. Pour une même dose, l'effet de stimulation physique et psychique tend à diminuer.

Corrélativement, la consommation continue de caféine finit par faire apparaître une addiction liée à l'excès de récepteurs à l'adénosine et au manque de récepteurs à la dopamine. Lors du sevrage, le corps devient hyper-sensible à l'adénosine, ce qui fait diminuer la pression artérielle et peut générer de très forts maux de tête et d'autres symptômes comme la bradycardie ; le manque de récepteurs à la dopamine peut générer une sorte d'état dépressif et une nette diminution des performances cérébrales ; c'est pourquoi on recommande toujours un sevrage progressif étalé sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Cependant, contrairement à d'autres stimulants du système nerveux central, la caféine n'agit pas directement sur le noyau accumbens, responsable de l'addiction psychologique.

La résolution des symptômes de sevrage par le renouvellement de la prise de caféine est souvent confondue avec l'effet bénéfique de la caféine.

Pharmacocinétique

Molécule de caféine
La caféine est métabolisée dans le foie en trois métabolites primaires : paraxanthine (84%), theobromine (12%), and theophylline (4%)

La caféine est très rapidement et intégralement absorbée par le tube digestif, et parvient au cerveau dès la 5e minute suivant l’ingestion. Elle est assimilée à 75% après un quart d’heure et le pic plasmatique est atteint au bout d’une heure.[réf. nécessaire] Sa demi-vie est de 4 à 6 heures.

La caféine diffuse rapidement dans le milieu extra-vasculaire. Elle n’est que faiblement liée aux protéines circulantes du plasma (environ 15%). Elle passe la barrière hémato-encéphalique grâce à sa ressemblance à l’adénosine. Sa concentration dans le liquide céphalo-rachidien est égale à celle du plasma.

Le passage dans le lait maternel est également important, la concentration vaut 50% de la concentration plasmatique de la mère. Chez l’adulte, la caféine est presque complètement métabolisée au niveau hépatique par oxydation, déméthylation et acétylation.

La caféine ne peut être détectée dans l’organisme après plus de 24h après la dernière prise de caféine, que ce soit par analyse globulaire du sang ou par examen chimique de l’urine.

La quantité de caféine dans les aliments et différents produits végétaux

Plusieurs aliments sont connus pour leur richesse en caféine[44]
Aliment Teneur moyenne en mg de caféine
100 ml café espresso 170
100 ml café filtre 145
100 g chocolat noir 72
100 ml chocolat chaud 25[45]
100 ml café instantané 56
100 ml boisson énergisante (type Red Bull ) 32
100 ml thé[46] 20 à 30[47]
100 ml cola 9.6
100 ml café décaféiné 2
Teneur en caféine de produits végétaux couramment consommés
Produit végétal % de caféine du poids sec
Fève d'arabica (Coffea arabica) 1,1[45]
Fève de robusta (Coffea canephora) 2,2[45]
Fève de cacao (Theobroma cacao) 0,1 à 0,4[48]
Graine de Guarana (Paullinia cupana) 2 à 4,5[49]
Noix de Kola (Cola acuminata) 1 à 3,5[50]
Feuille de thé (Camellia sinensis) 2,5 à 5[51]
Feuille de maté (Ilex paraguariensis) 0,3 à 1,7[52]

Une tasse normale de café filtre contient de 80 à 130 mg de caféine (peut aller jusqu'à 160mg pour le robusta). Une dose de 30 à 40 g d'espresso, quant à elle, en contient environ 100, atteignant les 130 mg ; 100 mL de thé contient jusqu'à 45mg de caféine ; 100 mL de boisson lactée au chocolat contient jusqu'à 10 mg ; 100 mL d'une boisson au cola jusqu'à 12 mg; des boissons énergisantes homologuées en France peuvent contenir jusqu'à 32 mg par 100 mL de caféine. Des pilules stimulantes peuvent en contenir jusqu'à 200 mg chacune.[réf. nécessaire]

Consommation

Les pays où l'on consomme le plus de caféine par habitant sont indiqués dans l'histogramme ci-dessous. Pour comparaison, les valeurs de caféine issue du thé sont indiquées. Une troisième source de caféine non incluse dans ce graphique vient des boissons gazeuses, en constante augmentation. L'évolution de la consommation de ces trois sources de caféine aux États-Unis est présentée dans le graphique ci-contre. Il semble étonnant de voir la place qu'occupe le Brésil dans le classement des pays consommateurs. Cela tient probablement au fait que la consommation locale doit échapper aux chiffres officiels sur lesquels ce graphique est construit.

Quantité de caféine absorbée par jour et par habitant par boisson de café (brun) ou de thé (vert) ainsi que la somme des deux (blanc) pour l'année 1995, d'après les données de la FAO. L'apport de caféine des boissons gazeuses n'est pas représenté. L'apport de caféine du cacao ne dépasse pas 15 mg/jour/hab. pour le Danemark, premier consommateur, et est négligé ici. L'Argentine et le Paraguay sont les deux principaux consommateurs de maté, soit un apport en caféine de 100 et 50 mg/jour/habitant (respectivement), non représenté ici.

Extraction de la caféine d'une boisson

L'extraction de la caféine d'une boisson quelconque n'est pas quelque chose que n'importe qui peut faire seul chez soi. En effet, il est difficile de savoir la quantité exacte de caféine que contient même un café préparé par la même personne de la même façon chaque jour.

L'extraction peut être faite selon trois procédés :

  • une extraction par un solvant organique (généralement un solvant chloré), qui tire profit de la solubilité différentielle (coefficient de partage). Le solvant est ensuite éliminé par distillation ;
  • une extraction par fluide supercritique (du dioxyde de carbone) ;
  • une extraction à l'eau.

La première méthode, qui ne peut éviter des traces résiduelles de solvants, tend à être remplacée par la deuxième. La dernière est la moins efficace et dénature le goût.

Un café dit « décaféiné » ne l’est en fait pas totalement ; pour la plupart des marques, cinq à dix tasses de café « décaféiné » procurent une dose de caféine équivalente à celle de deux tasses de café caféiné, selon une étude[53] nord-américaine qui a testé les cafés de neuf marques par chromatographie en phase gazeuse : hormis une marque, toutes contenaient de 8,6 mg à 13,9 mg de caféine. Selon le Dr Mark S. Gold, professeur de psychiatrie à l'université de Floride, cette quantité est suffisante pour provoquer une dépendance physique au café chez certains consommateurs.

Religion

Certains adeptes de l'Église de Jésus-Christ des saints des derniers jours[54] (Mormons), de l'Église adventiste du septième jour, de l'Église de Dieu restaurée et de la Science chrétienne[55] ne consomment pas de caféine, arguant que leur Dieu est opposé à un usage non médical de substances psychoactives. Les hindous vaishavistes s'abstiennent généralement de consommer de la caféine alléguant qu'elle trouble l'esprit et d'hyperstimule les sens. Pour être initié par un guru, on ne doit ainsi pas avoir consommé de caféine (de même que de l'alcool, de la nicotine et d'autres drogues) pendant au moins une année.

Voir aussi

Notes et références

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  5. Numéro index 613-086-00-5 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
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