우리는 하루에 카페인을 얼마나 먹을까? 전 세계적으로 수많은 사람들은 사람들이 하루 일과를 보내는데 있어 카페인의 효력에 의존하고 있다고 한다. 우리가 흔히 마시는 커피나 차, 그리고 음료 등에는 카페인 성분이 포함되어 있는데 적당한 카페인은 우리 인체에 이롭게 작용하지만 그렇지 않을 경우에는 좋지 않다. 이는 누구나 다 명백히 알고 있음에도 불구하고 내가 하루에 얼마나 먹는지 생각해 본 사람은 드물 것이다. 그렇다면 카페인은 우리 인체에 어떤 영향을 미칠까.

카페인은 전 세계적으로 널리 사용되는 향정신성(환각시키는) 약물 중의 하나로써 식물성 알칼로이드에 속하는 흥분제의 일종으로 인간은 수천 년 간 카페인을 흥분제로 사용해 왔다. 카페인은 1820년 스위스의 생리학자 Runge에 의해 처음 발견되었으며 그 후 1827년 영국의 오드리(Oudry)가 녹차 잎에서 발견해 ‘데인(thiene)’이라고 명명한 성분이 카페인과 같은 물질로 확인되어 차잎에도 카페인이 있음이 밝혀졌다.
카페인을 함유한 식품 중 대표적인 것으로 커피, 차, 초콜릿, 두통약, 콜라 등을 들 수 있으며 각각의 카페인 공급원은 모두 다르다. 커피의 카페인은 커피나무로부터 유래하고 콜라는 콜라열매나무로부터 추출된다. 차는 차나무의 잎으로 만들어지며 천연 카페인은 견과류, 종자류 및 몇몇 식물의 잎 등에서 얻을 수 있다. 같은 무게의 차잎과 커피콩을 비교해 보면 차에 훨씬 많은 카페인이 들어있지만 차를 우릴 때 낮은 온도로 우리기 때문에 차엽 중의 카페인 성분이 60~70%정도만 우러나와 커피보다 녹차가 훨씬 적은 편이다.
현재 치료약품과 기호식품으로 소비되는 카페인의 소비량은 연간 12만 톤으로 추정된다. 주로 커피나 차를 통해 흔히 섭취하고 있지만 비누나 샴푸 같은 생활용품에도 넣어서도 출시되고 있다.

녹차속의 카페인, 커피 속의 카페인 뭐가 다를까
커피와 녹차의 카페인은 성분구조상 같은 카페인이다. 다만 카페인 함량이 다르고, 체내에 미치는 영향에도 큰 차이가 있다. 인스턴트의 커피의 경우 대개 3.3정도로 곧, 한 잔 당 대개 68~120㎎정도의 카페인을 함유하고 있는데 비해 녹차의 카페인량은 약 27㎎정도의 커피의 ⅓에 불과하다.
특히 녹차에는 커피에는 없는 데오피린, 카테킨, 데아닌이라는 성분들이 카페인과 결합해 카페인을 불용성 성분으로 만들거나 그 활성을 억제한다. 그러므로 녹차의 카페인은 커피의 카페인보다 실제로 몸에 흡수되는 카페인의 양이적다. 녹차의 카페인은 서서히 몸속에서 분해되어 천천히 흥분 작용을 하고, 녹차 속의 폴리페놀 성분과 쉽게 결합하여 체내에 오래 머물지 않고 빨리 배출되므로 커피와 같은 부작용은 없다. 또한 녹차에는 비타민 C가 다량 함유되어 감기예방과 피부미용에 좋으며, 녹차 속의 불소성분은 산으로 부터 치아를 보호하고, 충치세균증식을 막아주며 치석형성효소의 활성을 억제하는 효과를 가지고 있다. 오히려 콜레스테롤을 감소시켜 고혈압이나 심장병을 예방하는 효과를 나타내는 차이가 있다. 계절별로 볼 때 여름철에 재배한 녹차의 카페인 함량이 많으며 차광 다원의 경우 카페인이 증가된다.
그렇다면 커피는 어떨까. 커피는 세계적으로 물 다음으로 많이 소비되는 마실거리로 전세계인들의 기호식품이다. 커피성분하면 카페인이라는 공식은 익히 알려져 있는 사실이다. 하지만 커피 속의 카페인이 우리 몸에서 어떠한 작용을 하는지는 정확히 알고 있지는 않다. 대부분의 사람들이 커피는 혈당을 올린다고 알고 있으며 또 그렇게 알려져 있다. 커피에 포함돼 있는 카페인이 몸 안의 혈당량을 조절하는 인슐린 분비를 방해해 혈당 수치가 높아진다는 연구도 있지만 커피는 혈당을 낮추고 당뇨병 위험을 줄인다는 연구결과도 발표되기도 했다.
캐나다 온타리오 주 겔프 대학의 테리 그레이엄 박사팀은 카페인이 든 커피가 혈당 수치를 높인다는 주장을 뒷받침하는 연구결과를 발표 한 바 있다. 10명의 남성을 대상으로 커피를 마신 1시간 후의 인슐린 민감도 등을 교차 분석한 결과 카페인이 함유된 커피를 마셨을 때는 카페인이 없는 커피를 마셨을 때보다 인슐린 민감도가 고혈당 식단에서는 40%, 저혈당 식단에서는 29% 감소했다고 밝혔다.
반면 미국 듀크대 제임스 레너 박사팀은 50~76세 성인 남녀 10명을 대상으로 카페인과 2형 당뇨 환자의 혈당 수치 간의 관계를 6개월간 조사해 분석한 결과 하루에 커피 4잔을 마시는 사람은 그렇지 않은 사람보다 평균 8% 이상 혈당 수치가 높아졌다.
모든 식품이 그러하듯이 커피 속에는 카페인만 들어 있는 것이 아니다. 그 외에도 칼륨, 마그네슘, 탄수화물, 단백질, 지방, 카페인, 탄닌, 식이섬유 등 여러 가지 성분이 들어 있다. 커피를 대표하는 성분인 카페인은 일시적으로 뇌를 각성시키는 효과가 있어서 졸음을 몰아내고 주의력과 집중력을 높여준다. 그래서 중요한 일을 앞두고 몸이 나른하고 졸음이 쏟아질 때 커피를 마셔주면 졸음도 깰 수 있고 피로도 덜 느끼게 된다.
커피에는 녹차의 7배, 홍차의 9배에 해당하는 폴리페놀 성분도 함유되어 있다. 항산화 물질인 폴리페놀은 각종 질병을 유발하는 활성산소를 제거하며, 이를 통해 혈액순환을 원활하게 만들어주고 면역력을 높여서 질병에 대항하는 힘을 길러준다. 지금까지도 커피의 효능과 관련된 연구가 지속되고 있다.
한양대 내분비내과 최웅환 교수는 “커피 속의 카페인이 우리 몸에 어떤 영향을 주는지 명확하게 규명돼 있지 않다”면서 “이러한 상황에서 ‘카페인 성분이 있는 커피가 좋다 또는 나쁘다’고 이야기하는 것은 의미가 없다”고 말했다.

카페인, 우리 몸에 어떤 작용을 하나
카페인은 우리 몸에 영양소로서 작용하는 물질은 아니지만 체내 대사작용과 관련해 뇌나 근육의 자극제로 흥분작용을 일으키는 흥분제, 강심제, 이뇨제 등 다양한 심리적·약물적인 효과를 가지고 있는 자극제로 많이 알려져 있다. 카페인이 인체에 미치는 영향은 그 내성 정도에 의해 다르며 개인의 신체크기에 따라서도 다르다. 보통 1시간 이내 카페인의 효과가 나타나며 3~4시간 지나면 사라지게 된다.
우선 카페인은 중추신경계와 말초신경계를 자극하는 작용이 있어 적당량을 섭취하면 신경활동이 활발해지고 피로가 경감되는 효과가 있지만 과잉으로 섭취하면 중추신경계에 영향을 미쳐 신경과민, 흥분, 불면 등을 유발하고 위장, 소장, 결장, 내분비계에도 영향을 미친다.
또한 소화기관의 근육과 혈관을 이완시키고 위산분비를 촉진시켜 소화시키는 데 도움이 된다. 카페인은 이뇨제로서의 역할도 담당하고 있다. 카페인을 섭취하면 그 전보다 소변 생성량이 30%정도 증가되어 이뇨작용을 촉진시키기 때문에 체내에 쌓인 노폐물을 제거하는데 도움이 되기 때문이다. 그러나 과다한 카페인 섭취, 즉 4㎎/㎏이상의 섭취는 뇨배설량 증가외에 Na, K, Cl 등 무기질의 지나친 체외배설을 야기시켜 무기질 결핍을 초래할 수 있다.
또한 카페인은 칼슘 흡수를 방해해서 골밀도를 떨어뜨려 골다공증 발생률을 높여주기 때문에 중년 남성들의 경우 카페인 섭취를 줄이는 것이 좋다.
특히 체내에 흡수되면 각성효과가 생겨 집중력을 높여준다. 미국의 한 대학에서 학생들에게 32~256㎎의 카페인을 섭취하게 한 뒤 집중력, 주의력, 민첩성, 숫자에 대한 정확도 등을 측정한 결과, 카페인 양의 많고 적음에 상관없이 카페인을 섭취한 사람은 뇌의 움직임이 활발해져서 집중력, 정확도 등 모든 부분에서 그 기능이 향상된 것으로 나타났다.

저체중아 및 심장계질환 유발
적당량의 카페인은 인체에 좋은 영향을 미치지만 남용하면 인체에 좋지 않는 영향을 미친다. 미국의 식품의약품관리청(FDA)은 1958년 카페인을 ‘일반적으로 안전하다고 여겨지는 등급’으로 분류했고, 전문가들은 카페인 함유식품을 적당한 양만 섭취하게 되면 별로 문제가 되지 않는다고 보고하고 있다. 여기서 전문가들이 말하는 적당한 카페인 섭취량이란 1일 300㎎으로 커피 2~3잔 분량에 해당된다. 즉, FDA에서 1980년대에 카페인의 안정성 여부에 대해 연구 한 결과, 보통의 카페인 섭취량으로는 유방암, 출생기형, 췌장암 등에 특별히 연관성이 없다고 밝혔다. 그러나 동물실험 또는 인체를 대상으로 카페인에 대해 이루어진 연구를 보면 아직 유해성에 대한 논란이 제기되고 있는 부분이 있다.
그 예로 임신 전에 평상시 하루 카페인 섭취량이 300㎎이상이었던 사람들을 대상으로 연구한 바에 의하면 임신초기에 카페인 섭취량을 줄인 그룹과 임신 후에도 계속 300㎎이상의 카페인을 섭취한 그룹을 비교한 결과 태아의 성장부진, 저제충아, 기형 발생빈도에 있어서 유의적인 차이를 나타낸다고 한다.
또한 카페인을 섭취하면 신체 내에서 부신수질을 자극하여 에피네프린과 노에피네프린을 분비시킴으로써 심장의 근육이 자극을 받게 되어 수축력이 높아지고 심장 박출량의 증가로 혈압이 상승하여 맥박도 빨라진다. 이는 혈압상승에도 영향을 미쳐 1일 150㎎의 카페인을 섭취하여 혈압이 5~15㎜Hg정도 상승되었다고 한다. 연구결과에 의하면 커피를 하루 2잔 이상 마시는 사람은 커피를 마시지 않는 사람에 비해 심장질환의 발병률이 2.8배나 높게 나타났다. 그리고 혈청 콜레스테롤 수치도 커피를 마시는 사람의 경우 그렇지 않은 사람에 비해 14%나 높게 나타났다. 그러나 심장질환에 영향을 줄 수 있는 다른 요인들을 완전히 제한하지 않았기 때문에 카페인에 의한 영향만이라기 보기 힘든 부분은 있으나 고혈압 환자의 경우 카페인 섭취를 제한하는 것이 바람직하다.
한편, 최근 카페인이 든 커피를 많이 마시면 시력이 손상될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 보스턴의 브리검 앤 여성병원 연구팀은 40세 이상인 7만 8,977명의 여성과 4만 1,202명의 남성들을 대상으로 연구를 진행, 매일 3컵 이상의 카페인 커피를 마시면 박리녹내장 혹은 녹내장 발병률이 높다는 것을 발견했다. 반면 카페인을 함유한 탄산수 음료, 차와 초콜릿, 그리고 카페인 없는 커피에서는 이 같은 상관관계가 나타나지 않았다.

카페인, 오래전부터 치료제로도 사용
예로부터 서양에서는 진한 커피를 천식치료제로도 사용해 왔다. 한 연구결과에 따르면 600㎎의 카페인 섭취는 호흡을 편하게 하고 호흡시간을 길게 한다고 한다. 단, 카페인의 이러한 작용들을 식품에 들어있는 타물질과 복합적 작용으로 일어날 수도 있고, 미치는 영향도 개인이나 섭취량에 따라서 다소 차이가 있을 수 있지만 기관지를 확장시킴으로써 호흡기 질환자의 호흡을 편하게 해준다는 것이다.
또한 미국 매사추세스 종합병원의 마이클 슈워츠쉴드 박사는 의학전문지 ‘신경과학’ 최신호에 발표한 연구보고서에서 카페인은 외세포들의 상호교신을 가능케 하는 뇌속의 신경전달물질 도파민 분비량을 유지시킴으로써 도파민 결핍으로 발생하는 파킨스병 위험을 감소시키는 것으로 밝혀졌다고 말했다. 하버드대학 연구팀 역시 다른 의학전문지 ‘신경학 연보’에 연구보고서를 통해 남자의 경우 커피를 일상적으로 마시는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 파킨스병에 걸릴 위험이 현저히 낮은 것으로 나타났다고 밝힌 바 있다.
또한 미 하버드대 연구팀은 “커피를 마시는 남성들에게서 담석증 발생률이 낮게 나타난다는 사실을 밝혀냈다”며 “이와 같은 효과는 레귤로 커피나 원드를 여과한 커피, 인스턴트커피, 에스프레소 커피 등 종류를 막론하고 공통적으로 나타났다”고 덧붙였다. 이 연구를 주목한 하버드 의대 공중보건학 교수 윌터 C.윌레트박사는 “하루에 2~3잔의 커피를 마시는 남성들에게서 담석증 발생률이 24~40%정도 감소했으며 4잔 이상을 마시는 경우 발병률은 절반 수준으로 떨어졌다”고 말했다. 4만 6,008명의 남성들을 대상으로 지난 10년간 추적조사를 수행하는 방식이다.
이 외에도 조산아의 불규칙적인 심장박동이나 수면 중 무호흡증 같은 치료에도 활용이 되고 있으며 심장병, 편두통 등에도 쓰이고 있다.

카페인 중독, 미리 알고 조절해야
카페인은 유해한 물질은 아니나 그 자체가 지니고 있는 독성 때문에 어린이나 임산부, 노약자 등은 그 섭취량을 제한할 필요가 있다. 특히 어린이들이 즐겨먹는 콜라, 초콜릿, 코코아 등에도 카페인이 함유되어 있어 이를 자칫 과잉 섭취한다거나 습관적으로 섭취하게 되면 카페인 중독이 되는데 카페인을 하루 250~500㎎이상 지속적으로 섭취하면 나타나며 신경과민, 불면증, 두통, 감각과민, 이뇨, 심계항진 등을 보인다. 그러나 이를 중단했을 때는 금단증상을 보이기도 한다. 가장 일반적인 금단증상은 집중력을 떨어뜨려 학습능력에 악영향을 줄 수도 있으며 두통을 느끼고, 졸립고, 콧물이 나고, 일에 대해 싫증을 느끼고, 신경과민을 보이고, 무기력감, 막연한 우울감이나 하품을 하게 된다. 금단증상으로 인한 두통에는 카페인을 섭취하면 좋아진다. 카페인 금단증상은 섭취를 중지한 후 12~24시간 후에 시작되는데 20~48시간 후에 절정에 달하고 5~7일간 계속 된다. 이러한 증상은 카페인 섭취를 중단하거나 감량하면 카페인 중독은 4~10일이면 좋아진다. 카페인을 마시고 싶을 때는 다른 음료수를 마시도록 하는 게 좋다. 카페인에 의한 효과는 개인에 따라서 상당히 다르게 나타난다. 어떤 사람은 많은 양의 카페인을 섭취해도 별로 문제가 발생하지 않는 경우도 있지만, 다른 사람은 소량의 카페인 섭취에도 민감하게 반응을 나타내는 경우가 있다. 성인의 경우 2~6시간 만에 카페인이 대사되어 분해되며 24시간 안에 소변으로 배출된다. 그러나 신생아는 대사가 매우 늦어 적은 양의 카페인이라도 반복해서 섭취하게 되면 혈액 중에 축적되게 되고 임신 중에 있는 여성이 주변기에 있는 여성에게는 카페인이 함유된 식품의 섭취를 경고하고 있다.
그러나 앞서 말한 바와 같이 카페인은 우려할 만큼 독성을 지닌 것은 아니다. 카페인도 식품에 함유된 성분 중의 하나이며 모든 성분이 그러하듯이 지나치면 문제가 되는 것이다. 카페인이 독성을 나타내는 양은 대개 치사량이 150㎎/㎏이며 50㎏인 사람이 7.7g의 카페인을 섭취하면 치사량에 이른다. 치사량에 해당하는 커피의 잔 수는 50~200잔정도 된다.
식품의약품안전처가 권장하는 1일 카페인 섭취량 역시 건강한 성인을 기준으로 했을 때 400㎎이다. 사람마다 체질이 다르고 건강 상태가 다르듯이 커피 섭취와 관련해서도 차이가 있기 때문에 자신의 건강과 상태에 맞게 커피를 섭취하는 것이 중요하다. 미량만 섭취해도 민감하게 반응하는 사람들은 하루 섭취량을 초과하지 않았는데도 커피로 인한 부작용이 발생할 수 있다. 따라서 자신에게 해가 되지 않는 선에서 적정량을 마시는 것이 중요하다.