Teobromina, teofilina y taurina: chocolate, respiración y energía

Reyna Reyes Martínez. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua. Circuito Universitario S/N, Campus Uach II, Chihuahua, Chihuahua. México.
E-mail: rreyesm@uach.mx ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0153-1180

Resumen

La teobromina, teofilina y taurina son compuestos con efectos en sistema nervioso, cardiovascular y respiratorio, de amplio uso en la actualidad. Derivan de plantas de alto consumo y producción como el cacao y el té, usadas desde tiempos ancestrales como energizantes. La taurina presenta funciones antioxidantes y se emplea en bebidas energéticas.
La teobromina abunda en el cacao, base del chocolate, la teofilina se usa en tratamientos respiratorios y la taurina está presente en alimentos y bebidas, y su mercado se encuentra en constante crecimiento.

Palabras Clave

Teobromina, teofilina, taurina, chocolate, bebidas energéticas.

Reflexión rápida

¿Qué tienen el chocolate y las bebidas energéticas que nos gustan tanto?

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Alcaloides: Son compuestos encontrados en algunas plantas con propiedades biológicas y que se usan como estimulantes. Estructuralmente contienen heterociclos con nitrógeno. Algunos ejemplos son la morfina, la quinina, la cafeína y la nicotina.

Mini Biografía

Hermann Emil Fischer, (1852-1919). Estudió el principio activo de
té, café y cacao, y sus síntesis.

Cite este artículo así: APA: Zermeño-Ortega, M. Manjarrez-Nevares, L. De la O-Contreras, C. Reyes-Martinez, R. (2025). Teobromina, teofilina y taurina: chocolate, respiración y energía. Quimiofilia, 2025, 4, (1), 8-11. MDPI y JACS: Zermeño-Ortega, M; Manjarrez-Nevares, L; De la O-Contreras, C; Reyes-Martinez, R. Quimiofilia, 2025, 4, 1, 8-11. DOI: https://doi.org/10.56604/qfla202541811

Recibido: 15 de junio 2025. Aceptado: 21 de agosto 2025. Publicado. 8 de septiembre de 2025. www.quimiofilia.com. ISSN: 2683-2364. Registro IMPI: 2052060 QUIMIOFILIA. Reserva de derechos al uso exclusivo 2022: 04-2019-062013201300-203

Introducción

La teofilina, la teobromina y la taurina son compuestos ampliamente estudiados por sus efectos en sistema nervioso, cardiovascular y respiratorio. La teobromina y la teofilina al igual que la cafeína, son alcaloides derivados de la purina pertenecientes al grupo de compuestos llamados metilxantinas y se producen en algunas plantas como el cacao, el té negro y la yerba mate. Al igual que la cafeína se pueden encontrar en algunos alimentos y bebidas como café, chocolate, te y bebidas energéticas.¹ La teofilina se encuentra también en medicamentos para tratar desórdenes respiratorios crónicos. La taurina es un aminoácido sulfonado no esencial, pero con funciones en el desarrollo neurológico, modulación del calcio intracelular, regulación de calcio y glucosa, metabolismo energético y con acciones antioxidantes y antiinflamatorias, estas funciones han sido consideradas para utilizarla como suplemento energético para el rendimiento deportivo, principalmente en bebidas energéticas. La taurina se deriva de la cisteína y representa entre el 50% y 60% de aminoácidos libres y se encuentra abundantemente en el músculo esquelético.² A través de la historia, el ser humano ha buscado alimentos y bebidas que no solo aporten calorías, sino que también generen una sensación de bienestar. El café, el cacao y el té encabezan están lista. Culturas desde tiempo ancestrales han empleados plantas ricas en metilxantinas para la elaboración de bebidas utilizadas en rituales o como energizantes como ejemplos están el téjate y popo (bebida espumosa de cacao blanco, Ver Figura 1), o un brebaje identificado en la cerámica de Cahokia compuesta de Teobroma cacao y plantas de la especie Ilex.³,⁴ Actualmente se continúa con
sumiendo estos componentes en alimentos derivados del cacao, el café, el té y en bebidas enriquecidas. El cacao es originario de Mesoamérica y el término “cacao” deriva del maya cacau (cac-rojo, cau-fuerza y fuego). Los mayas fueron los primeros en desarrollar técnicas de cultivo (300 a.C.) y lo dieron a conocer a los aztecas quienes lo consumieron en una bebida preparada de cacao molido, agua y miel al que llamaron xocolatl (agua espumosa). El cacao fue considerado un símbolo de riqueza y moneda de cambio para civilizaciones mesoamericanas.⁵ La teobromina fue aislada de las
semillas del cacao en 1842 por el químico ruso Aleksandr Voskresensky, la molécula recibió su nombre de la planta del cacao (Theobroma cacao). En las primeras investigaciones se encontró que presenta efectos similares a la cafeína, pero menos potente. La teofilina fue extraída de hojas de té (Camellia sinensis) por Albrech Kossel en 1888, tanto la teofilina como la teobromina fueron
sintetizadas por primera vez por Hermann Emil Fischer. Alrededor del siglo XX la teofilina fue introducida a uso clínico primero como diurético y después en el tratamiento de asma.⁶,⁷ La taurina
fue aislada por primera vez en 1827 por los científicos alemanes Leopold Gmelin y Friedrich Tiedemann, quienes la extrajeron de la bilis de un buey y la denominaron inicialmente Gallen-Asparagin. Posteriormente, se le dio el nombre taurus, en referencia al término latino Bos taurus (buey). No fue hasta 1838 que el investigador H.
Demarcay introdujo el término “taurina” en la literatura científica.

Figura 1. Bebidas espumosas a base de cacao. Chocolate espumoso (Oaxaca), tejate (Oaxaca) y popo (Veracruz). Fuente de imagen: México
Ruta Mágica.⁸

La teofilina y teobromina son derivados dimetilados de la xantina cuya diferencia de estructura radica en la posición de los grupos metilo (Tabla 1). En general las xantinas son bases débiles de Bronsted
debido al nitrógeno imínico en posición nueve. La teofilina es un donador de protones en sistemas farmacéuticos lo que le da propiedades útiles en aplicaciones farmacéuticas. Las metilxantinas han
sido detectadas en cerca de 100 especies de plantas siendo uno de los mayores componentes la cafeína seguida de la teobromina y en menor cantidad la teofilina.⁹ La taurina, es un compuesto que perte
nece a la familia de los β-aminoácidos sulfonados. Se produce en el páncreas a partir de los aminoácidos metionina y cisteína, a través
de una ruta metabólica conocida como la vía del ácido sulfónico. A diferencia de los aminoácidos comunes, la taurina tiene una estructura particular: su grupo amino está en el carbono beta, posee un
grupo sulfonato (–SO₃⁻). Esta configuración le confiere propiedades fisicoquímicas únicas, como un pKa ácido cercano a dos y uno básico alrededor de nueve, lo que le permite existir como un zwitterión en condiciones fisiológicas.¹⁰ La teobromina es la metilxantina con mayor concentración en las semillas de cacao, entre 1-4%, mientras que la teofilina se encuentra en muy baja concentración (<0.5%).[1] El cacao se utiliza para
preparar el chocolate (Figura 2), uno de los productos alimentarios más popular en el mundo. En la temporada 2022/2023 se reportó una producción global de cacao alrededor de cinco millones de toneladas, siendo el mayor productor África (70%), seguida de América (21%).¹¹,¹² En México los mayores productores son los esta
dos de Chiapas y Tabasco.[5] Los granos de cocoa se procesan para producir chocolate, manteca de cacao, cacao en polvo, entre otros. Los países que producen la mayor cantidad de chocolate son Alemania, Bélgica, Italia, Suiza y Estados Unidos, representando aproximadamente el 60% de la producción mundial de chocolate.¹³ En el chocolate comercial la teobromina está en concentraciones de 0.15 a 0.46%.¹⁴ La segunda bebida más popular es el té que contiene las principales metilxantinas siendo el mayor productor China con una producción anual reportada en 2022 de tres millones de toneladas.¹⁵ El mercado de la teofilina se basa en su uso para tratar enfermedades respiratorias como asma, bronquitis y obstrucción pulmonar crónica, a pesar de los avances y nuevas terapias, la teofilina sigue siendo una de las opciones más empleadas probablemente por un bajo costo y administración de forma oral.

Las principales industrias farmacéuticas continúan con la producción de teofilina y los medicamentos derivados de ella.¹⁶ Aunque no se incorpora en proteínas estructurales, la taurina es esencial para los gatos y se considera condicionalmente indispensable en humanos y otros primates, debido a la baja actividad de la enzima cisteína sulfínico ácido descarboxilasa (CSD), lo que limita su producción interna.[10] En el cuerpo humano, se encuentra en altas concentraciones en tejidos como el músculo esquelético, el corazón y el sistema nervioso central, donde cumple funciones clave para mantener el equilibrio celular. Las principales fuentes dietéticas de taurina son alimentos de origen animal como la carne, los mariscos y los productos lácteos. En personas con dietas omnívoras, el consumo diario se estima en unos 58 mg.¹⁷,¹⁸ El mercado de la taurina se estimó en una producción de 160 mil toneladas en el año 2024 siendo utilizada en alimentos y bebidas, suplementos, fármacos, cosméticos y alimentos de mascotas, con la mayor demanda en alimentos y bebidas (40%).¹⁹

Figura 2. Caco y Chocolate. Imagen generada por IA.²⁰

Los efectos farmacológicos de las metilxantinas incluyen la estimulación del sistema nervioso, efecto diurético, efectos cardiovasculares y metabólicos, relajación bronquial y aumento de la secreción de jugos gástricos. En humanos la teobromina ha sido considerada como segura, en varios mamíferos como perros es tóxica, sin embargo, en roedores es más segura que la cafeína encontrándose dosis letales mayores a 1265 mg/Kg. Y en combinación con cafeína como se encuentra en cacao presenta efectos psicoestimulantes.²¹ Se propone que la actividad farmacológica de las metilxantinas consiste en: regulación del nivel de calcio intracelular, inhibición de la fosfodiesterasa, modulación de la acción del receptor GABA y antagonismo de los receptores de adenosina (Figura 3).[14],[21] La teofilina presenta menos efectos en el sistema nervioso central que la cafeína, pero más eficiente en estimulación cardiaca, dilatación coronaria y relajación muscular, con una vida media biológica de cuatro a diez horas cuando se administra. Se presentan síntomas como nauseas, dolor abdominal, vomito, acidosis metabólica y taquicardia cuando se presenta una sobredosis.²² La
dosis recomendada en un día es de 100 a 400 mg, la teofilina interacciona con otros fármacos y puede causar reducción de su eficiencia (Propofol, morfina, benzodiazepina, barbitúricos).[22] El consumo de suplementos alimenticios con taurina ha aumentado
en todo el mundo, impulsado por una creciente conciencia sobre la salud. Esta sustancia es valorada por sus posibles beneficios en la salud cardiovascular, la visión y la función cognitiva. Su presencia no se limita a suplementos, sino que también es común en bebidas energéticas, donde suele añadirse en dosis cercanas a un gramo por porción. Aunque se le atribuyen efectos positivos en el rendimiento físico y el bienestar general, la evidencia científica sobre estos beneficios aún está en evaluación. En cuanto a su seguridad, los estudios clínicos disponibles no han reportado efectos adversos significativos, y se ha establecido como seguro dosis de 1000mg/Kg por día sin que se presente efecto adverso en relación con el
consumo de bebidas energéticas, por lo que es posible encontrar dosis baja (0-5-2.0 g), media (3-5 g) y alta (>5 g).²³

Figura 3. Principales mecanismos propuestos para la acción de las metilxantinas. Imagen adaptada de la referencia.[14]

Conclusión

La teobromina, teofilina y taurina son compuestos bioactivos de consumo diario con propiedades de gran relevancia tanto en la industria alimentaria como farmacéutica para el bienestar de la salud. La teofilina y teobromina pertenecen al mismo grupo de compuesto con similitud estructural y por lo tanto efectos similares como estimulantes del
sistema nervioso, sin embargo, la teofilina presenta aplicaciones enfocadas a usos farmacéuticos. Ambas sustancias se encuentran presentes en productos alimentarios de consumo diarios como el café, el chocolate y el té. Por su parte, la taurina presenta una estructura y origen diferente y al igual que teobromina y teofilina es de consumo común en suplementos alimenticios principalmente por sus propiedades como modulador muscular. Si bien el consumo de estos tres compuestos es seguro y habitual en alimentos, suplementos y bebidas, es necesario tener en cuenta los efectos positivos y negativos, así como límites de consumo. Conocer y comprender la importancia, beneficios y diferencias es necesario para promover un consumo responsable de estas sustancias y los productos que los contienen.