카페인의 치명적인 두 얼굴
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카페인의 치명적인 두 얼굴
  • 신혜영 기자
  • 승인 2016.04.01 15:51
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적당하면 藥, 과하면 毒…과다 복용 시 사망에도 이를 수 있어

우리는 하루에 카페인을 얼마나 섭취할까? 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 해롭다. 이는 누구나 다 명백히 알고 있음에도 불구하고 내가 하루에 얼마나 먹는지 생각해 본 사람은 드물 것이다.

▲ 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.

카페인은 식물성 알칼로이드에 속하는 흥분제의 일종이다. 천연 카페인은 견과류, 종자류(식물에서 나온 씨 또는 씨앗) 및 몇몇 식물의 잎 등에서 얻을 수 있다. 카페인을 함유한 식품 중 대표적인 것으로 커피, 차, 초콜릿, 두통약, 콜라 등을 들 수 있다.
커피의 원료가 되는 커피나무 열매나 콜라를 만드는데 쓰는 콜라나무 열매는 카페인 함유량이 높다. 차의 재료인 차나무 잎과 초콜릿의 원료가 되는 카카오열매 역시 카페인 성분을 적지 않게 지니고 있다. 같은 무게의 차잎과 커피콩을 비교해 보면 차에 훨씬 많은 카페인이 들어있지만 차를 우릴 때 낮은 온도로 우리기 때문에 차잎 중의 카페인 성분이 60~70%정도만 우러나와 커피보다 녹차가 훨씬 적은 편이다.
위의 식물들은 카페인뿐만 아니라 다른 식물성 알칼로이드 중의 하나인 흥분제 성분도 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이미 수천 년 간 카페인을 흥분제로 사용해 왔다.

카페인은 체내 흡수 속도가 매우 빠르다. 혈관을 통해 5분 이내에 우리 몸 전체에 확산된다. 카페인이 체내에 흡수되면 부신을 자극해 호르몬인 아드레날린과 노르아드레날린을 분비시켜 뇌, 심장, 골격근, 신장의 활동을 항진시킨다. 먼저 심장의 근육이 자극을 받으면 수축력이 높아지고 심박 수가 늘어나며 그 결과 혈압이 오르고 맥박이 빨라진다.
다음으로 신장의 활동이 촉진되면 수분의 배설량이 늘어나게 되어 카페인은 이뇨제의 역할도 한다. 하루 1g의 카페인 섭취는 장기적으로 혈압을 낮추고 부종을 치료한다는 보고도 있으며, 기초대사속도를 10~20% 정도 빠르게 하기도 한다.
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.
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.
카페인이 인체에 미치는 영향은 그 내성 정도에 의해 다르며 개인의 신체크기에 따라서도 다르다. 보통 1시간 이내 카페인의 효과가 나타나며 3~4시간 지나면 사라지게 된다.

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.

▲ 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.

적당량의 카페인은 인체에 좋은 영향을 미치지만 남용하면 인체에 좋지 않는 영향을 미친다.
지난해 12월 일본에서 한 20대 남성이 에너지 음료 과다 섭취로 인한 카페인 중독으로 사망했다는 보도가 되기도 했다. 일본 규슈 지방에 거주했던 이 남성은 일상적으로 에너지 음료를 복용해 왔던 것으로 알려졌다. 후쿠오카 대법 의학교실이 사망한 남성의 위 내용물을 조사한 결과 사망 원인은 카페인 중독사로 밝혀졌다. 미국에서는 카페인 음료 과다 섭취로 사망한 사람이 수십 명에 이른다.
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.
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.
또한 지난해 8월3일 사단법인 한국식품커뮤니케이션포럼(KOFRUM)에 따르면 부산메리놀병원 안과 이창규 박사팀이 눈 건강에 이상이 없는 2·30대 40명을 대상으로 2013년 8월부터 석 달 간 에너지 음료와 안압과의 상관관계를 조사한 결과, 고 카페인 에너지 음료를 마시면 안압(眼壓)이 올라가 녹내장 발생 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다.
이 박사팀은 “이 결과는 카페인 섭취가 안압 상승에 영향을 준다는 이전의 연구들과 맥을 같이 한다”며 “안압이 높으면 녹내장에 걸릴 위험이 증가한다”고 설명했다.
카페인이 안압을 높이는 것은 카페인이 눈에 들어있는 방수(房水, 눈 속 모양체에서 생성되는 물 비슷한 성분으로 주 기능은 안압 유지)의 생산을 증가시키면서 방수가 빠져나가는 길을 막기 때문이다. 안압이 상승하면 시신경이 높은 안압에 눌리거나 혈액공급이 잘 되지 않아 녹내장에 걸릴 위험이 높아진다.

▲ 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.

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, 졸리고, 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.
보통 354㎖ 캔콜라 3개에는 커피 한 잔에 해당하는 카페인이 함유되어 있으며 코코아 한 잔에 4㎎, 175㎖ 캔커피에는 80㎎정도의 카페인이 함유되어 있다. 특히 어린이나 청소년들이 쉽게 접할 수 있는 콜라, 캔커피뿐만 아니라 어린이들이 먹는 초콜릿, 초코우유, 코코아 등에도 카페인이 함유되어 있기 때문에 카페인 조절을 해주는 것이 필요하다.
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.
카페인의 안전성은 지난 20여 년 동안 검토되어 왔다. 현재까지의 결론은 정상적인 사람에게 하루 300㎎~400㎎(커피 석잔 함유량)정도의 카페인 섭취는 아무런 문제가 없다고 하지만 이 수치는 개인에 따라 상당히 다를 수 있다는 점도 간과해서는 안 된다. 따라서 생체막을 자유롭게 통과할 수 있는 특성상 카페인 섭취량은 하루 400㎎이하로 줄이는 것이 좋다.
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.
 


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