Was ist Koffein?

Koffein ist ein Alkaloid, welches zu den sekundären Pflanzenstoffen gehört. Es wird im Stoffwechsel vieler Pflanzen gebildet und wirkt in ihr als natürlicher Fraßschutz vor Insekten. ^[1][2]

Wo kommt Koffein vor?

Koffein kommt natürlicher Weise in Kaffeebohnen, in den Beeren, Samen und Blättern des Teestrauches, in der Matepflanze, der Kolanuss und in Guarana-Beeren sowie Kakao vor. ^[3][4]
 
Woher kommt das Koffein, das in der Cola enthalten ist?

Auch wenn es naheliegt: Aus der Kolanuss kommt das Koffein in der Cola überwiegend nicht (mehr). Die meisten Hersteller von Cola haben mittlerweile auf das deutlich preiswertere Koffein umgestellt, das bei der Herstellung von koffeinfreiem Kaffee anfällt. Das ist auch bei Premium-Cola so, unter anderem deshalb weil das Koffein der Kolanuss viel zuwenig wäre :-)

Wie sieht Koffein chemisch aus?

Koffein gehört zur Gruppe der Methylxanthine, es ist ein methyliertes Derivat der Harnsäure. Es hat die Formel C8 H10 N4 O2 und ein Molekulargewicht von 194,19 g/mol. ^[5] Koffein ist ein farb- und geruchsloses Pulver mit einem Schmelzpunkt bei 235,5°C. Es lässt sich leicht in heißem Wasser lösen, weniger gut in Ether oder Alkohol. ^[2][4][6]

Wie viel Koffein ist gesetzlich erlaubt?

Erfrischungsgetränke, die in Deutschland in den Verkehr gebracht werden, dürfen bis zu 250 Milligramm Koffein pro Liter enthalten. Energy-Drinks dürfen maximal 320 Milligramm Koffein pro Liter enthalten. ^[7][8]

Wie muss Koffein gekennzeichnet werden?

Nach §1 des Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuchs (LFGB) ^[9] müssen Limonaden und  limonadenähnliche Erfrischungsgetränke, die Koffein enthalten, eine Bezeichnung tragen, die in klarer und nicht zweideutiger Weise auf den Koffeingehalt aufmerksam macht. Getränke, die mehr als 150 Milligramm Koffein pro Liter enthalten, müssen mit der Angabe „erhöhter Koffeingehalt“ gekennzeichnet sein. Außerdem muss der Koffeingehalt in Klammern in Milligramm pro 100 Milliliter angegeben werden (§ 8 LFGB) ^[9]. Laut dem Betäubungsmittelgesetz (BtMG) ist Koffein, ebenso wie Alkohol und Nikotin, eine legalisierte Droge und taucht daher nicht im Gesetz auf.

Wie viel Koffein ist wo drin?^[10]

Was muss ich allgemein beachten?

Auch bei Koffein gilt: Weniger ist mehr. Ab einer Dosis von 200 bis 300 mg Koffein kann es zu motorischer Unruhe, Dysphorie, Übelkeit und Erbrechen kommen, ebenso zu Schlaflosigkeit, Angstgefühlen, Bluthochdruck und Magen-Darmbeschwerden.
Koffein steigert zudem die Sekretion von saurem Magensaft. Personen, die zu Sodbrennen neigen, sollten ihren Koffein-Konsum einschränken. Eine Vergiftung durch Koffein ist möglich, bei einer Menge ab 500 Milligramm treten starke Erregungszustände auf, die in Krämpfen und Delirium enden können. Koffein kann bei einem erwachsenen Menschen bei einer Dosis von 5 bis 10 g tödlich wirken, diese Menge wäre zum Beispiel in etwa 70 Tassen Kaffee enthalten. ^[11][13][4]

Was ist wichtig zu wissen für die Schwangerschaft / Stillzeit?

In der Schwangerschaft sollte beachtet werden, dass die Wirkung des Koffeins länger anhält, da die Halbwertzeit mit 7,5 bis 12,5 Stunden höher liegt als bei nicht schwangeren Frauen. Dies bedeutet, dass schon eine Tasse Kaffee oder zwei Gläser Cola den ganzen Tag wirken können. Zudem sollte bedacht werden, dass sich im fetalen Blut die gleiche Konzentration des Koffeins befindet wie im Blut der Schwangeren.

Laut Forschungen von z.B. Edmund Hey ^[14] steht Kaffee im Verdacht, für Unfruchtbarkeit, Geburtsdefekte und fetale Wachstumsstörungen mitverantwortlich zu sein. Zu anderen Ergebnissen kam eine dänische Studie ^[15], nach der die Aufnahme von Koffein weder die Dauer der Schwangerschaft noch das Geburtsgewicht des Kindes negativ beeinflusst. Allerdings wurde in einer Fall-Kontroll-Studie mit 562 Frauen mit Spontanabort ein Zusammenhang zwischen dem spontanen Schwangerschaftsabbruch und einer konsumierten Koffeinmenge über 100 mg pro Tag gefunden. Das Risiko einer Fehlgeburt steigt bei einem Koffeinkonsum zwischen 100 und 229 Milligramm pro Tag kontinuierlich an. Exzessiver Kaffeekonsum der Mutter wirkt sich in jedem Fall auf die Herzfrequenz aus und kann damit beim Säugling zu Schlafstörungen und Hyperaktivität führen. Müttern wird empfohlen, ihren Kaffee (wenn überhaupt) direkt nach dem Stillen zu trinken, da der Koffeingehalt in der Muttermilch so bis zum nächsten Stillen wieder deutlich zurück gegangen ist. ^[4]

Was muss ich bei Herz-Kreislauf- Erkrankungen beachten?

Viele Jahre wurde Koffein mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen in Verbindung gebracht. Richtig ist, dass Koffein das Herzminutenvolumen steigert und das Nervensystem stimuliert, aber dies tritt nur bei Personen auf, die nicht regelmäßig Koffein zu sich nehmen. Bei gewohnheitsmäßigen Koffein-Konsumenten ist die Wirkung auf den Blutdruck, den Stoffwechsel und das Herz kaum nachweisbar. In sehr hohen Dosen kann Koffein allerdings zu einer Tachykardie führen und bei empfindlichen Menschen eine Herzrhythmusstörung auslösen.

Senioren über 65 Jahre haben durch einen hohen täglichen Verzehr von koffeinhaltigen Getränken ein geringeres Risiko für Herzkreislauferkrankungen, für jüngere Menschen gilt dies allerdings nicht. Laut den Ergebnissen der Nurses Health Studies I und II ^[17] erhöht Kaffee nicht den Blutdruck, wohl aber Cola; möglicherweise, weil Cola die im Kaffee vorhandenen Schutzstoffe fehlen. ^[4]

Darf ich bei Osteoporose Koffein zu mir nehmen?

Bei der Entstehung von Knochenschwund spielt Koffein eher eine geringere Rolle. Koffein stimuliert zwar die Ausscheidung von Kalzium über die Nieren, aber diese Verluste sind sehr gering. Wenn bei der Ernährung also auf eine ausreichende Zufuhr von Kalzium geachtet wird, gibt es keinen Grund, auf koffeinhaltige Getränke zu verzichten. Die Annahme, Cola sei ein Kalziumräuber, beruht eher auf der Wirkung der Phosphorsäure. Es ist möglich, dass übermäßige Phosphatzufuhr den Kalziumstoffwechsel stört und dadurch eine Aufnahme von Kalzium im Knochen verhindert. Eine Studie der Harvard School of Public Health bestätigt diese These. ^[1][18][4]

Koffein und Sport – passt das zusammen?

Im Ausdauerbereich verbessert Koffein die Leistungsfähigkeit. Bis zum Jahr 2004 galt Koffein sogar als Dopingmittel, wenn der Toleranzwert von 12 Milligramm pro Liter Urin überschritten wurde. Aktuell steht Koffein allerdings nicht mehr auf der Dopingliste. Die durch das Koffein erhöhte Fettoxidation schont die Glykogenreserven in der Muskulatur, die dadurch während der Dauer der Belastung länger zur Verfügung stehen. Zudem mindert Koffein das subjektive Empfinden von Ermüdung.

Die Kombination von Koffein und Ephedrin ist zur Steigerung der sportlichen Leistung sehr beliebt. Zusammen sind die beiden Wirkstoffe effektiver als allein. Diese Mischung kann allerdings zu gefährlichen Nebenwirkungen wie Tachykardien und Krämpfen führen, selbst Todesfälle sind bekannt ^[4]. Eine Studie aus Brasilien weist allerdings darauf hin, dass Koffein auch das Verletzungsrisiko beim Sport erhöhen kann. Die Forscher fanden heraus, dass Koffein zu erhöhtem Muskelstress führen und somit muskelzelluläre Schäden hervorrufen könnte ^[19].

Hilft Koffein beim Abnehmen?

Koffein ist oft in Präparaten zum Abnehmen enthalten. Es regt die Lipolyse (Fettspaltung) und die Thermogenese (Wärmebildung) an, dieser Effekt ist aber erst bei einer Koffeinmenge von vier bis acht Milligramm je Kilogramm Körpergewicht und Tag möglich. Bei diesen Mengen wiederum kann es auch zu den unerwünschten Nebenwirkungen kommen.
Wissenschaftliche Beweise für die Wirksamkeit von Gewichtsreduktionspräparaten mit Koffein gibt es noch nicht ^[4].

Welche positiven Effekte hat Koffein?

Es wird vermutet, dass Koffein eine antikanzerogene Wirkung hat. Laut der Ärztezeitung haben Frauen, die in der Zeit vor ihren Wechseljahren täglich vier oder mehr Tassen Kaffee trinken, ein um 40 Prozent verringertes Brustkrebsrisiko. Nach den Wechseljahren ist dieser Effekt allerdings verschwunden. Es wird vermutet, dass das Koffein in den weiblichen Hormonhaushalt eingreift. Außerdem soll der regelmäßige Konsum von mindestens zwei Tassen Kaffee pro Tag das Risiko für Leberschäden senken. Ergebnissen verschiedener Studien zufolge schützt ein hoher Koffeinkonsum zudem vor der Erkrankung an Parkinson ^[4].

01.   ↑ ^{a b c} Elmadfa, I.,Ernährungslehre, 2009, S. 170, 176
02.   ↑ ^{a b c} Hägele, N. Koffein und Diurese, 2004, S. 14
03.   ↑ ^{a b c} Bützer, P., Coffein-Dynamik, 2010, S. 3
04.   ↑ ^{a b c d e f g} Hofmann, L., Ernährung im Fokus: Grundlagen Update, 2007, S.255
05.   ↑ ^a Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) (2010): Gefahrenstoffinformationssystem
         der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (GESTIS Stoffdatenbank, Zugriff: 24.01.2011)
06.   ↑ ^a Baltes W. (2005): Lebensmittelchemie, 3.Auflage Springer: Berlin.
07.   ↑ ^a Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) (2008):
         Leitsatz für Erfrischungsgetränke, Zugriff: 24.01.2011 
08.   ↑ ^a Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE) (1994): Energy drinks – Muntermacher
         oder kalter Kaffee?
09.   ↑ ^a Lebensmittel und Futtermittelgesetzbuch (LFGB), Zugriff: 24.01.2011
10.   ↑ ^a Schauder, P.; G. Ollenschläger (Hrsg) (2006): Ernährungsmedizin, 3.Auflage.
         Elsevier: München.
11.   ↑ ^{a b} Adam, O., W. Forth (2001): Coffein: Umgang mit einem Genussmittel, das auch
         pharmakologische Wirkungen entfalten kann. In: Deutsches Ärzteblatt 98 (43): 2816-2818.
         www.pharmazie.uni-mainz.de
12.   ↑ Crone von der, M. (2003): Die diuretische Wirkung von Koffein. Semesterarbeit an der
         Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich.
13.   ↑ Pschyrembel, W. (2007): Klinisches Wörterbuch, 261. Auflage. Walter de Gruyter: Berlin.
14.   ↑ Hey E. (2007): Coffee and pragnancy, (Zugriff: 24.02.2011). In: British Medical Journal,
         Volume 334 (7590): 377
15.   ↑ Cnattingius, S. et al. (2000): Caffeine intake and the risk of first-trimester spontaneous
         abortion. In: New England Journal of Medicine 294 (18): 1839–1845.
16.   ↑ Europäisches Informationszentrum für Lebensmittel (EUFIC) (2002):
         Mythen und Fakten über Koffein, Zugriff: 24.01.0011
17.   ↑ Winkelmayer, W. C. et al. (2005):
         Habitual Caffeine Intake and the Risk of Hypertension in Women, Zugriff: 24.01.2011.
         In: The Journal of the American Medical Association (JAMA) 294 (18): 2330-2335.
18.   ↑ Herman, R. (2000): Active girls who drink colas are five times more likely to fracture bones,
         Zugriff: 24.01.2011
19.   ↑ Bassini-Cameron, A. et al (2009): Caffeine Supplementation and muscle damage in soccer
         players. In: Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences 45 (2):257-261.
20.   ↑ Baker, J.A. Et al. (2006): Consumption of coffee, but not black tea, is associated with
         decreased risk of premenopausal breast cancer. In: The Journal of Nutrition (JN) 136 (1): 166-171.
21.   ↑ Verbraucherzentrale Bremen (2005):
         Vorsicht! Alkoholhaltige Mixdrinks sind keine Durstlöscher! - Zugriff: 24.01.2011

Wie verhält sich Koffein im menschlichen Stoffwechsel?

Koffein geht rasch aus dem Magen und dem Zwölffingerdarm ins Blut über. Die belebende Wirkung ist meist schon nach einer halben Stunde spürbar, dann ist bereits die höchste Konzentration im Blut erreicht. Koffein überwindet die Blut-Hirn-Schranke und auch die Plazenta-Schranke.
Kombiniert mit kohlensäurehaltigen Getränken wird Koffein vom Körper schneller aufgenommen. Koffein aus Tee ist an Gerbstoffkomplexe gebunden und wirkt daher langsamer und anhaltender als Koffein aus Kaffee. ^[4]

Wie lange dauert der Abbau von Koffein im menschlichen Körper?

Im Mittel beträgt die Halbwertzeit von Koffein zwei bis fünf Stunden. Bei Schwangeren ist die Halbwertzeit höher, sie liegt bei 7,5 bis 12,5 Stunden. Bei Neugeborenen hat sich die Koffeinmenge erst in 36 bis 144 Stunden halbiert. Flavonoide in Tee, Zucker, Kaffeesatz und Guarana-Ballaststoffe können den Abbau um bis zu sechs Stunden verzögern. Der Koffeinabbau wird durch Rauchen beschleunigt, Alkohol erhöht seine Blutserumkonzentration. Bei gleichzeitiger Aufnahme von Alkohol und Koffein nimmt die Reaktionszeit ab, und der Alkoholabbau verlangsamt sich. ^[4]

Wie wirkt Koffein im menschlichen Körper?

Koffein hat eine starke zentralnervöse Wirkung, ebenso bewirkt es eine psychomotorische Stimulation. Koffein beeinflusst Stimmung und Antrieb; Lernfähigkeit und Bewegungsdrang nehmen zu, Müdigkeit verschwindet. Schon in geringen Dosen beschleunigt Koffein die Herztätigkeit, den Stoffwechsel und die Atmung. Die Körpertemperatur steigt an, ebenso wie der Blutdruck. Im Gehirn verengen sich die Blutgefäße, in den Organen weiten sie sich, sie werden besser durchblutet. Koffein bewirkt auch eine Erweiterung der Bronchien und verbessert die Funktion der Atemmuskulatur. Außerdem bewirkt es eine Steigerung der Magensaftproduktion, der Darmbewegung und der Harnausscheidung. ^[4]

Macht Koffein süchtig?

Bei langfristiger und regelmäßiger Aufnahme von Koffein entwickelt sich eine Toleranz, also eine Abnahme der Wirkung. Außerdem kommt es zu einer psychischen und körperlichen Abhängigkeit und dem Verlangen nach einer erneuten Zufuhr.
Die Symptome wie Kopfschmerzen, Abgeschlagenheit und Konzentrationsschwäche beginnen meist nach 12 bis 24 Stunden und dauern zwei bis neun Tage. Allerdings ist das Abhängigkeitspotenzial so gering, das die WHO (World Health Organization, Weltgesundheitsorganisation) Koffein nicht als suchterzeugenden Stoff ansieht. Koffein stimuliert auch nicht wie andere Suchtmittel (Alkohol, Nikotin) den Dopamin-Stoffwechsel im Belohnungssystem im Gehirn. ^{[1] [4]}

Wie wirkt Koffein auf die Flüssigkeitsbilanz?

Grundsätzlich können Getränke mit Koffein zur täglichen Flüssigkeitsbilanz gezählt werden. Allerdings kann bei Personen, die selten koffeinhaltige Lebensmittel zu sich nehmen, schon eine kleine Menge Koffein eine Diurese (vermehrte Harnausscheidung) hervorrufen, da Koffein die Durchblutung der Niere anregt. Bei Menschen, die regelmäßig Kaffee, Cola oder andere Produkte mit Koffein verzehren, kommt es zu keiner vermehrten Harnausscheidung. Dies gilt bis zu einer Menge von etwa 1g Koffein pro Tag. Grund hierfür ist der Gewöhnungseffekt, der mit der Zeit die Wirkung des Koffeins im Körper herabsetzt. ^{[11] [12] [1] [4]}

Empfehlung für die Ernährung mit koffeinhaltigen Produkten

Die individuelle Verträglichkeit von Koffein ist sehr verschieden. Deshalb sollten empfindliche Personen nur so viel eines koffeinhaltigen Getränks zu sich nehmen, wie sich „gut anfühlt“.

Menschen mit Schlafstörungen, agitierten Depressionen (Depressionen mit rastlosem Bewegungsdrang) oder Neigung zu Herzrhythmusstörungen sollten vorsichtig mit koffeinhaltigen Getränken umgehen. Heranwachsende, Hypertoniker (Menschen mit erhöhtem Blutdruck) und Senioren sind meist empfänglicher für die Nebenwirkungen des Koffeins. Personen, die unter einem Reizmagen oder -darm leiden, sollten ebenfalls vorsichtig bei dem Verzehr von koffeinhaltigen Getränken sein; manchmal löst Koffein, ebenso wie Alkohol, fette Mahlzeiten und Milchzucker, Fruchtzucker und Sorbitol Durchfall und Bauchschmerzen aus.

Abstand nehmen sollte man von der Kombination Koffein-Alkohol, wie sie oft in den sogenannten Alkopops und Energy-Drinks zu finden ist. Besonders bei körperlicher Anstrengung (z.B. Tanzen) können diese alkohol- und koffeinhaltigen Getränke zu Schwindel und Kreislaufbeschwerden bis hin zum Kollaps führen. Wichtig zu wissen: Koffein und die oft in solchen Getränken enthaltene Kohlensäure beschleunigen die Aufnahme von Alkohol ins Blut! ^[21]

Ebenfalls abzuraten ist von der Mischung aus Koffein und Taurin - die erwünschte Wirkung auf das Kurzzeitgedächtnis bleibt aus, dafür steigt aber der Blutdruck. Außerdem stehen koffein-, taurin- und guaranahaltige Energy-Drinks im Verdacht, bei übertriebenem Konsum epileptische (Krampf-) Anfälle zu erzeugen.