茶葉科學(xué)2003，23(1):1-5Journal of Tea Science文章編號: 1000- 369X (2003) 01 - 0001 - 05茶氨酸的生理作用及合成呂毅,郭雯飛”，倪捷兒3，楊賢強(1.浙江大學(xué)茶學(xué)系，浙江杭州310029; 2. 浙江大學(xué)化學(xué)系，浙江杭州310027; 3.寧波醫(yī)藥高等專科學(xué)校，浙江寧波315104)摘要:茶氨酸是茶葉特有的化學(xué)成分之一，對茶葉品質(zhì)有重要影響。近年的研究發(fā)現(xiàn)茶氨酸有多種保健作用,非常具有開發(fā)前景。本文就茶氨酸的性質(zhì)、生理作用、合成等進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞:茶學(xué);茶;茶氨酸;生理作用;合成中圖分類號: Q946文獻(xiàn)標(biāo)識碼: AThe Bioactivities and Synthesis of TheanineLU Yi, GUO Wen-fei, NI Jie-er', YANG Xian-qiang'(1. Department of Tea Science, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China; 2. Department of Chemistry, Zhejiang University,Hangzhou 310027, China; 3. Ningbo Medicine College, Ningbo 315104, China)Abstract: The recent researches have found that theanine, an unique and important component in tea plants, has manybioactivities, and made it get more and more attention. The property, bioactivities, and industrial preparation oftheanine are reviewed.Key words: Tea science; Tea; Theanine; Bioactivity; Synthesis茶的許多生理功能被科學(xué)所證實后，其保具有甜味和鮮爽味，味閾值0.06%， 是茶葉鮮健成分引起了人們的廣泛的興趣。上個世紀(jì)中爽味的主要成分。葉開始的有關(guān)茶多酚的研究取得了很大成就。茶氨酸的性質(zhì)較穩(wěn)定。將茶氨酸溶液煮沸近年對茶葉的其他保健成分的研究中，茶氨酸5 min,或?qū)⒉璋彼崛苡趐H 3.0的溶液中并在是比較引人注目的一個化合物，它的許多生理25度下儲放12個月，茶氨酸含量不變。因此.作用被發(fā)現(xiàn)后，合成及提取茶氨酸也成了廣泛在通常的食品加工、殺菌過程中，茶氨酸的性關(guān)注的研究課題。CH2NH_,CH31茶氨酸的性質(zhì)HOOC茶氨酸(圖1) 是茶樹中特有的化學(xué)成分之一，又名N-乙基_γ L谷氨酰胺，占茶葉中圖1L-茶氨酸分子結(jié)構(gòu)游離氨基酸總量的50%以上，占茶葉干重的Fig. 1 Molecule structure of theanine1%-2%。茶氨酸為白色針狀晶體，易溶于水,中國煤化工收稿日期: 2002-08-08修訂日期: 2003- 01-07作者簡介:呂毅(1969-), 女，浙江杭州人，現(xiàn)在浙江大學(xué)茶學(xué)系攻讀博士學(xué)位，主要從手則生兒與標(biāo)口利H刀因y研究。MHC NMH G_2茶葉科學(xué)23卷質(zhì)不會發(fā)生變化。并且毒性試驗中未發(fā)現(xiàn)其有4茶氨酸的生理作用毒性川。4.1腦內(nèi)神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)的變化2茶氨酸在茶樹體內(nèi)的代謝茶氨酸由L系輸送系統(tǒng)通過血腦屏障進(jìn)茶氨酸在茶樹根部由茶氨酸合成酶催化谷入腦中。茶氨酸進(jìn)入腦后會使腦內(nèi)神經(jīng)傳達(dá)物氨酸和乙胺反應(yīng)合成，然后通過枝干送至葉質(zhì)多巴胺顯著增加。向老鼠的腦的紋狀體中注部，并積累在葉中。芽與第一葉中含量最高，射5 umol茶氨酸，其腦中多巴胺釋放量增加往下逐漸降低。在光照射下茶氨酸會分解為谷2倍多，注射10μ mol時增加近7倍川。多巴.氨酸和乙胺。谷氨酸成為氮源，乙胺氧化后被胺在腦中起到重要作用，缺乏時會引發(fā)帕金森用于合成兒茶素(圖2)。這個分解代謝在蔽癥、精神分裂癥。茶氨酸影響腦中多巴胺等的光條件下受到抑制。因此遮蔭栽培的茶葉中茶代謝和釋放，相關(guān)的腦部的疾病也有可能得到氨酸含量較高。相反則是多酚類含量高12.3)。調(diào)節(jié)或預(yù)防。日本的玉露、碾茶(抹茶原料)的栽培就是采神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)的變化還會影響學(xué)習(xí)能力、用遮蔭法以提高茶葉中茶氨酸含量。記憶力等。老鼠服用茶氨酸3-4個月后，學(xué)習(xí)能力提高，能在較短時間內(nèi)掌握要領(lǐng)，對危險環(huán)境的記憶力比對照群強7。因此，茶氨酸還CO光可通過調(diào)節(jié)神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)來改善學(xué)習(xí)能力和記憶力。4.2鎮(zhèn)靜作用丙氨酸谷氨酸+個乙胺 ....兒茶素茶氨酸咖啡堿是眾所周知的興奮劑。茶葉中含有2%-4%的咖啡堿，高于咖啡豆(1%-2%) ，但是人們在飲茶時感到平靜、心境舒暢，而不象乙胺+谷氨酸一搽氨酸喝咖啡那樣興奮亢進(jìn)。除了咖啡堿與多酚絡(luò)合，使其吸收緩慢之外，這主要是茶氨酸的鎮(zhèn)圖2茶氨酸在茶樹中的代謝靜作用。Fig. 2 Metabolism of theanine in tea plant茶氨酸的鎮(zhèn)靜效果可通過測定腦波的變化來確認(rèn)。腦波分成a波、β波、日θ波、 δ波等。a波表明大腦的放松狀態(tài);β波為緊張狀態(tài);3茶氨酸在動物體內(nèi)的代謝θ波為淺睡狀態(tài);δ波為熟睡狀態(tài)?？诜璋彼嵊赡c道的刷狀緣粘膜吸收，吸給大鼠注射5 u mol/kg以上的咖啡堿后，收的模式與谷酰胺相同，需要鈉離子依存的載其大腦β波增強，δ波減弱，a波與θ波無變體，但親和性比谷酰胺低7倍4。茶氨酸被吸化，表現(xiàn)處于興奮狀態(tài)。咖啡堿的興奮作用可收后，迅速地進(jìn)入血液及肝臟、腦等組織，血持續(xù)180min以上。投給大鼠咖啡堿后,過10與肝臟中的茶氨酸在1小時前后達(dá)到最高，腦min再投給其5-50 μ mol/kg的茶氨酸，15 min中的茶氨酸濃度在5小時到達(dá)最高，然后逐漸后可觀察到大鼠腦中的β波減弱，δ 波增強, .下降，24小時后這些組織中的茶氨酸都消失表明咖啡堿的興奮作用受到抑制。在同樣摩爾了I51。茶氨酸的代謝部位是腎臟間, -部分在濃度時，茶氨酸就顯示出拮抗咖啡堿的效果181。腎臟被分解為乙胺和谷氨酸后通過尿排出體在臨床試驗中，服用茶氨酸40min 后被外，另一部分直接排出體外。試驗者腦中出中國煤化工能使人放松、鎮(zhèn)靜。|YHCN MH G作用對容1期呂毅等:茶氨酸的生理作用及合成3易不安、煩躁的人更有效!9?，F(xiàn)在，茶氨酸對劑量有關(guān)，2000 mg/kg時降低約40 mmHg,但自律神經(jīng)失調(diào)癥、失眠癥等的預(yù)防治療正在研心率沒有大變化。然而茶氨酸對血壓正常的大究中。鼠卻沒有降血壓作用[121。 腦和末梢神經(jīng)的色胺等胺類物質(zhì)參與體內(nèi)的血壓調(diào)解。攝取茶氨4.3改善經(jīng)期綜合癥酸后體內(nèi)的這些物質(zhì)的量發(fā)生改變，如將茶氨經(jīng)期綜合癥(簡稱PMS)是女性在月經(jīng)酸以每100g 體重200-800 mg的量投給大鼠，前3到10日中出現(xiàn)的精神 及身體上的不舒適2小時后觀察到其腦中的色胺和5_羥吲哚乙酸的癥狀。Juneja 等考察了茶氨酸對PMS的改減少,色氨酸增加。茶氨酸可能是通過調(diào)節(jié)腦善作用，讓24名女性每日服用茶氨酸200mg，中神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)的濃度來發(fā)揮降血壓作用兩個月后PMS癥狀有明顯改善。具體有頭痛、[13]。腰痛、胸部脹痛、無力、易疲勞、精神無法集中、煩躁等癥狀得到改善101。其機理還需進(jìn)4.6增強抗癌藥物的療效-步調(diào)查，可能與茶氨酸的鎮(zhèn)靜作用有關(guān)。近期的研究表明茶氨酸本身雖無抗腫瘤活性，卻能提高多種抗腫瘤藥物的療效。如將4.4保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞M5076卵巢癌細(xì)胞移植小鼠背部皮下使其長隨著年齡的增長，腦栓塞等腦障礙的發(fā)病出腫瘤后，單獨使用阿霉素時腫瘤無變化。當(dāng)率也呈.上升趨勢。由此引起的短暫腦缺血常導(dǎo)與茶氨酸-起使用時腫瘤重量減小到對照樣的致缺血敏感區(qū)發(fā)生延遲性神經(jīng)細(xì)胞死亡，最終:62%，并且腫瘤中阿霉素的濃度增加2.7倍。引發(fā)老年癡呆。在沙土鼠的實驗中，投給10茶氨酸的作用可能是防止ADR從腫瘤細(xì)胞中u1濃度為50-500 u mol/L茶氨酸后并使其處流出，提高阿霉素在腫瘤細(xì)胞中的濃度,從而于3min腦缺血狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)腦中完好的神經(jīng)細(xì)增強了阿霉素的抗癌效果。并且茶氨酸不增加胞數(shù)目比對照群多，并且保護(hù)效果隨茶氨酸用阿霉素在正常組織中的濃度。茶氨酸的增強抗量的增加而提高，茶氨酸125 u mol/L時神經(jīng)癌效果的作用還在阿霉素對艾氏腹水腫瘤的試細(xì)胞的存活率為60%，500μmol/L時存活率驗中觀察到14.15]。茶氨酸與其它抗腫瘤藥，如為90%。這說明茶氨酸能抑制短暫腦缺血引pirarubicin或idarubicin 等合用時，也有增強起的神經(jīng)細(xì)胞死亡?？拱┋熜У淖饔谩Ｍ瑫r茶氨酸的合用還能減輕興奮型神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)谷氨酸過多也會引起抗癌藥物引起的白血球及骨髓細(xì)胞減少等副作神經(jīng)細(xì)胞死亡，這通常是老年癡呆的病因。茶用16.17]。氨酸與谷氨酸結(jié)構(gòu)相近，能競爭細(xì)胞中谷氨酸茶氨酸與抗腫瘤藥doxorubicin (簡稱結(jié)合部位，從而抑制神經(jīng)細(xì)胞死亡。用鼠的大DOX) -起使用時，不但提高DOX的抗腫瘤腦皮層細(xì)胞做的試驗中400μmol/L濃度的茶活性，而且還提高其抑制腫瘤轉(zhuǎn)移活性。其原氨酸可抑制50 u mol/L谷氨酸引起的神經(jīng)細(xì)胞理均為防止DOX從腫瘤細(xì)胞中流出，從而提死亡"。高了DOX在腫瘤細(xì)胞中的濃度418]。這些結(jié)果使茶氨酸有可能用于對腦栓塞、對于茶氨酸是如何阻止DOX從腫瘤細(xì)胞腦出血、腦中風(fēng)、腦缺血以及老年癡呆等疾病內(nèi)往外流這個問題，研究認(rèn)為谷氨酸鹽進(jìn)入細(xì)的防治。胞后生成谷胱甘肽，谷胱甘肽會與抗癌藥結(jié)合4.5降血壓作用而被泵出細(xì)胞外。而茶氨酸能減少細(xì)胞對谷氨給高血壓自發(fā)癥大鼠注射1500 或2000酸的吸收，使細(xì)胞中谷胱甘肽的生成量減少,mgkg的茶氨酸會引起血壓顯著降低，其舒張從而抑制了抗癌藥物的流出19.20。壓、收縮壓以及平均血壓都下降，降低程度與這些研究中國煤化工展，利用茶氨酸來減少YHCNMHG量，減少4茶葉科學(xué)23卷其副作用，使癌癥治療變得更有效并且安全。提高?，F(xiàn)有的生產(chǎn)方法中有茶葉提取法、化學(xué)合成法、組織培養(yǎng)法、微生物發(fā)酵法等。4.7抑制癌細(xì)胞的浸潤在惡性腫瘤的生長過程中，原生部的癌細(xì)5.1提取胞會通過對周圍組織的浸潤進(jìn)行局部擴散，轉(zhuǎn)茶氨酸極易溶于水。將茶葉在60的水中移到身體的其他部位。抑制癌細(xì)胞的浸潤是延浸泡3小時，可使茶葉所含的茶氨酸溶出。用長患者生命的一個有效手段。用大鼠腸道的中乙酸鉛、三氯甲烷等除去浸出液中的蛋白質(zhì)、皮細(xì)胞為培養(yǎng)基，觀察肝癌細(xì)胞浸潤狀況的實多酚類和咖啡堿后，用柱層析提純浸出液中的驗中，添加25umol/L茶氨酸時，癌細(xì)胞的浸茶氨酸[l25。潤開始受抑制，此抑制作用在25-400u mol/L由于茶葉中茶氨酸的含量不高，從茶葉提的濃度之間隨著茶氨酸濃度的增加而增強。并取茶氨酸無實際生產(chǎn)價值。但是，從提取茶多且在空腹-夜的大鼠的胃中投入茶氨酸(40酚后的殘留液中用離子交換樹脂法提取茶氨mg/100g體重)后，其血清也有抑制癌細(xì)胞酸，卻是-項很有經(jīng)濟價值的工藝技術(shù)。因此，浸潤的作用。投入茶氨酸后0.5小時采制的血有-定規(guī)模的茶多酚生產(chǎn)廠家均十分關(guān)注研究.清已有明顯的抑制作用，1小時采制的血清的開發(fā)這一綜合利用項目，并已有產(chǎn)品外銷。抑制作用最強，此時浸潤的癌細(xì)胞數(shù)減少了約5.2化學(xué)合成30%。此后抑制作用逐漸降低(21。這與茶氨酸被吸收到體內(nèi)后，在血液中的濃度變化相關(guān)。傳統(tǒng)的有機合成法有，用氯甲酸芐酯保護(hù)血液中茶氨酸濃度高時，其阻礙癌細(xì)胞浸潤的谷氨酸- Y -乙基酯的氨基后，將其與乙胺水溶液反應(yīng)，再用Pd/C 催化還原合成茶氨酸。王能力也就強。三永等06)對此合成法作了改進(jìn):先將L-谷氨4.8減肥作用酸與無水乙醇反應(yīng)生成L谷氨酸- γ -乙基酯，用混有0.028% 茶氨酸的飼料喂養(yǎng)小鼠16再用三苯基氯甲烷保護(hù)氨基后，與乙胺反應(yīng)生，周后，其體重比對照群有明顯減少，腹腔脂肪成N-三苯甲基- L谷氨酸- Y -乙酰胺，最后除減少到對照群的58%。同時血液的中性脂肪去三苯甲基得到茶氨酸。此法的特點為反應(yīng)中及膽固醇含量分別減少32%和15%，肝臟中間產(chǎn)物無需分離提純就可進(jìn)行下一步操作，比的膽固醇減少28%/221。因此茶葉的減肥作用較簡便。是茶葉中包括茶氨酸在內(nèi)的多種成分共同作用5.3組織培養(yǎng)、微生物發(fā)酵合成的結(jié)果。茶氨酸尤其對減少體內(nèi)膽固醇有效。此外，研究發(fā)現(xiàn)茶氨酸對氨基半乳糖所引茶樹愈傷組織有合成茶氨酸的能力。組織起的肝細(xì)胞的壞死有抑制作用123)，還能抑制中茶氨酸的積累與生長同步。改善培養(yǎng)方法，如增加蔗糖濃度、減少光照、添加乙胺、使用脂質(zhì)過氧化1241。生長激素等能提高茶氨酸的積累[7.28。也可利用微生物進(jìn)行生物合成茶氨酸。從5茶氨酸的提取、合成細(xì)菌Pseudomonas nitroreducens 提取出谷酰有關(guān)茶氨酸的生理活性的研究成果，引起胺合成酶，以谷氨酸和乙胺為原料在30°C進(jìn)人們對茶氨酸的重視。茶氨酸具有甜味及鮮爽行反應(yīng)，能高效率，低成本地生產(chǎn)茶氨酸l29]。味，同時又易溶于水，無氣味，可廣泛用于多.參考文獻(xiàn):種食品中。已有多種注明含有茶氨酸的食品上市，如茶飲料、果汁、口香糖以及茶氨酸膠囊、[1] Juneja L R, Chu D-C, et al. 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