Pemahaman tentang cara tubuh memetabolisme kafein adalah kunci untuk menjelaskan dampaknya pada kesehatan. Ketika kita minum kopi, kafeinnya diserap dengan efisien, mencapai 100% penyerapan dalam 30-45 menit, dan sebagian besar masuk ke dalam aliran darah. Waktu paruh kafein dalam darah berkisar antara 3-7 jam, yang bervariasi tergantung pada beberapa faktor. Perpanjangan waktu paruh menunjukkan bahwa tubuh mengolah kafein lebih lambat, sedangkan pemendekan waktu paruh menunjukkan pemrosesan yang lebih cepat.
Faktor-faktor yang dapat memperpanjang waktu paruh kafein meliputi kehamilan, penggunaan kontrasepsi, pengobatan tertentu, dan penyakit hati. Sementara merokok dan penggunaan obat-obatan tertentu dapat mempersingkat waktu paruh kafein.
Kafein yang diserap akan menyebar ke berbagai jaringan dalam tubuh, termasuk otak, payudara (dan masuk ke dalam ASI), ginjal, dan hati. Di otak, kafein memicu perubahan sebagai berikut:
- Meningkatkan blokade pada reseptor adenosin, menghasilkan peningkatan tingkat kesadaran.
- Meningkatkan aktivitas sistem dopamin, memberikan efek stimulan pada sistem saraf pusat.
- Meningkatkan produksi adrenalin, memberikan rasa berenergi.
Kombinasi dari ketiga efek inilah yang menjadikan kopi minuman yang begitu digemari di seluruh dunia. Meskipun efek-efek ini terjadi di otak, proses metabolisme kafein terjadi di hati. Hampir 99% kafein akan melewati hati untuk mengalami proses metabolisme sebelum dikeluarkan dari tubuh. Di dalam hati, enzim CYP450 mengolah kafein menjadi paraxanthine (84%), theobromine (12%), dan theophylline (4%). Berikut adalah fungsi masing-masing molekul tersebut:
- Paraxanthine meningkatkan pemecahan lemak.
- Theobromine meningkatkan produksi urin.
- Theophylline merelaksasi otot polos.
Setelah tubuh selesai menggunakan kafein, senyawa ini dipecah menjadi molekul yang lebih kecil dan kemudian dikeluarkan melalui urin. Proses ini melibatkan pemecahan kafein (137X), (X = xanthine) menjadi 17X, dan akhirnya menjadi 1X atau 1U (U = urasil). Setiap individu memiliki tingkat metabolisme kafein yang berbeda, yang disebut sebagai rasio metabolisme kafein (caffeine metabolic ratio – CMR). CMR mencerminkan sejauh mana seseorang dapat memproses kafein (137X) menjadi 17X.