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本文知识点
咖啡因
让人又爱又恨的咖啡（图源网络）
这样类似的话语，在考试周、截稿日、加班时等等应该都很常见，在每天早上睡眼朦胧的上班族中也普遍存在。但是大家发现，身边总会有些人喝了咖啡一点作用都没有，而有些人喝了咖啡却能作用一整天，甚至失眠到天亮。
为什么会这样？咖啡为什么可以让我们很多人精神百倍？我们今天就来讨论一下这些问题吧。
大家很多人都知道，咖啡中能起到提神作用的物质是咖啡因。而咖啡因其实在很多各种各样的饮品或食物中都会存在，比如咖啡、茶、红牛、巧克力等等。
各种饮品中所含有的咖啡因（图源网络，仅供参考）
而要解决我们的问题，还是要弄清楚这种物质的原理机制。那么咖啡因是怎么发挥作用的呢？
在你的神经里，有一种叫做腺苷（adenosine）的东西，在你清醒的时候，它们的含量很少。而随着清醒时间的延续，腺苷不断生成不断积累，并会激活与之对应的腺苷受体，这时就是你准备睡觉的时候了。
但是咖啡因呢，是一种拮抗剂（antagonist），简单来讲就是会和腺苷抢位置，霸占了腺苷受体，这时你可能就会继续清醒了。
兴奋剂（咖啡因其实就是一种兴奋剂）的拮抗作用，可以把蓝绿色的圆球看作腺苷，红色看作咖啡因，黄色则是受体（图源网络）
形象一点来说，就好像是在你准备关灯睡觉时，一个熊孩子挡住了开关就不肯给你睡；或者更形象一些，咖啡因就是所谓“占着茅坑不拉屎”了。
顺带一提，除此之外，咖啡因还会间接改变大脑纹状体中多巴胺的活性，促进多巴胺的释放，多巴胺给你带来的快乐使你会继续喝咖啡，这也是为什么咖啡其实在很多时候会被当做瘾品。
大脑的奖励系统（图源网络）
当然咖啡因肯定不会一直这样占着腺苷这样重要的位置，毕竟一定时间之后你还是会困倦的。咖啡因会随着血液循环，进入到专门处理各种杂七杂八物质的肝。
肝中含有的酶会对咖啡因进行分解，生成副黄嘌呤（促进血液中脂肪分解）、可可碱（也是巧克力的主要生物碱）以及茶碱。这些物质进一步的代谢，最终通过尿液排出。
咖啡因代谢产生的物质与相应含量（图源：Wikipedia）
根据这些机制，我们在思考不同的人喝了咖啡的提神作用不同时，就会明了很多：
首先是咖啡因的作用，与腺苷和腺苷受体相关。有的人可能受体对腺苷的亲和力不一样，因此咖啡因起到的作用也会有所不同。
另外是咖啡因的代谢，分解的越快，那么咖啡因的效果也是越弱的。而代谢的速度和肝里的酶密切相关，也和个人的年龄、体型、肝功能或者怀孕有关。
比如正常人对咖啡因的分解一般需要3-4小时，而婴幼儿由于解毒的能力还不够，可能会延长十几个小时；孕妇体内由于身体的负荷，经常需要9个小时以上；要是有肝疾病的人，这个时间可能会增加到90小时以上。
这里再顺带提一下，网上有新闻说比如狗喝了咖啡会死亡，劝说大家不要喝咖啡。这是因为狗对咖啡因的代谢效率远不如人，尤其是咖啡因产生的可可碱（所以巧克力也不行），因此很容易中毒。
这样的操作建议谨慎（图源：Depositphotos）
除此之外，咖啡的饮用量，喝的是什么样的咖啡，都会有很大的影响。而在咖啡的代谢途径中，很多基因调控的酶或者其他物质，都会有影响。
比如CYP1A2基因，是表达一种可以代谢咖啡因的酶；AHR基因则是可以调节CYP1A2基因，比如通过蛋白与基因的结合，促进基因的表达；ABCG2基因则和神经对咖啡因的响应有关……类似这样的基因还有很多。
这里希望大家对基因调控有一定的认识：一个基因可以有多种功能，一种功能也不是有一种基因单独决定的，这样多个基因互相协作，行使各种功能，也是生物的神奇之处。
现在流行的很多基因检测产品，就是“咖啡因耐受性”这一项，其实很多只是检测了一个基因位点的差异，就判断你是不是咖啡因耐受。显然这样的判断有失准确性。
基因检测公司的示例报告，对于咖啡因耐受性的检测其实只检测了一个位点（图源：wegene）
各种基因虽然能起到很好的代谢咖啡因的效果，但是之前也提到狗，或者猫、鸟、昆虫等生物，在摄入咖啡因之后，由于代谢效率低会有很大的毒性。
同样的，过量摄入咖啡因，也会对人产生毒性，比如血压升高造成心血管疾病，情绪上可能导致焦虑、抑郁，当然也会导致睡眠不足的问题。
过量摄取咖啡因导致的各种生理问题（图源：Wikipedia）
一般推荐的咖啡因摄入量是400mg以下，换成星巴克的大杯美式大概两杯左右（可以参考之前的图），希望大家能适量饮用。而不是觉得自己喝了还是犯困，而继续不断地喝，才是健康的选择。
（啊，写完了，喝杯咖啡）
参考资料：
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咖啡因：缺觉的解药还是毒药？-知乎日报
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https://www.genecards.org/
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Cornelis M C, Kacprowski T, Menni C, et al. Genome-wide association study of caffeine metabolites provides new insights to caffeine metabolism and dietary caffeine-consumption behavior[J]. Human molecular genetics, 2016, 25(24): 5472-5482.
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Nawrot P, Jordan S, Eastwood J, et al. Effects of caffeine on human health[J]. Food Additives & Contaminants, 2003, 20(1): 1-30.
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来源：biokiwi
编辑：牧鱼
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