茶氨酸健康功效研究進(jìn)展

劉洋，李頌，王春玲

（中糧營養(yǎng)健康研究院，北京102209）

茶氨酸健康功效研究進(jìn)展

劉洋，李頌*，王春玲

（中糧營養(yǎng)健康研究院，北京102209）

近年來大量研究發(fā)現(xiàn)，茶氨酸具有促進(jìn)精神健康和降血壓等多項(xiàng)健康功效，特別是其提升認(rèn)知水平、緩解焦慮和舒壓等“精神健康”方面的功效得到了部分臨床試驗(yàn)證實(shí)。本文重點(diǎn)介紹茶氨酸健康功效方面的研究進(jìn)展，并結(jié)合國內(nèi)外領(lǐng)域茶氨酸的研究使用情況，對其未來應(yīng)用進(jìn)行展望。

L-茶氨酸；健康功效；功能成分；精神健康

茶葉在我國有著悠久的歷史，茶文化是我國上千年文化的重要組成部分。20世紀(jì)以來，國內(nèi)外大量科學(xué)研究指出茶葉是一種健康飲品，飲茶成為了一種健康的生活方式。同時(shí)，研究者逐步闡明了茶葉中的主要功效成分，包括兒茶素及其各單體、咖啡堿、氨基酸、茶多糖和茶色素等，同時(shí)研究者逐步揭示了這些功效成分在不同種類茶葉加工過程中的變化規(guī)律，及其各自的生物學(xué)活性。作為茶葉特征性氨基酸——茶氨酸，在白茶和綠茶中含量高，其健康功效，特別是促進(jìn)精神健康（mental health）的活性被廣泛證實(shí)，是高附加值茶產(chǎn)業(yè)和茶葉成分深加工綜合利用的一個(gè)重要發(fā)展方向。2014年，茶葉茶氨酸在我國被批注為新食品原料，將我國茶氨酸的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推到了新的高度。

本文主要介紹茶氨酸的性質(zhì)與代謝、健康功效和法規(guī)應(yīng)用情況。

1　茶氨酸的性質(zhì)與代謝

茶氨酸是1950年日本學(xué)者在玉露綠茶中被發(fā)現(xiàn)的一種非蛋白質(zhì)氨基酸，目前僅在茶梅、山茶、油茶、蕈等4種天然植物中鑒定出微量茶氨酸［1］。茶氨酸分子式C7H14N2O3，分子量為174.2，極易溶于水（因此喝茶時(shí)“洗茶”過程會(huì)造成茶氨酸損失），屬于酰胺類化合物，又名谷氨酸γ-乙基酰胺，有甜味；化學(xué)構(gòu)造上與腦內(nèi)活性物質(zhì)谷酰胺、谷氨酸相似，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可長期儲(chǔ)存［2］。自然界中天然存在的，以及在體內(nèi)被吸收利用的為L-茶氨酸。合成的茶氨酸為D-，L-混合型。

茶氨酸是茶葉中的特征性氨基酸，由谷氨酸和乙胺在茶氨酸合成酶（L-glutamate ethylamine ligase）的作用下，在茶樹根部合成，是形成茶葉滋味的重要物質(zhì)，主要表現(xiàn)為鮮、甜，是茶葉生津潤甜的主要成分［3］。茶葉中鑒定出26種氨基酸（6種非蛋白氨基酸），一般占茶葉干重的1%～5%，而茶氨酸占茶葉游離氨基酸總量的50%以上。加工相對較為簡單的白茶和綠茶中茶氨酸含量較高，其中白茶茶氨酸含量平均可達(dá)茶葉干重3%以上。而隨著茶葉發(fā)酵程度的增加，茶氨酸含量降低，例如普洱茶中茶氨酸含量極低［4］。茶樹在光照條件下，茶氨酸會(huì)分解為谷氨酸和乙胺，乙胺氧化后被用于合成兒茶素。因此遮陰會(huì)顯著提高茶葉中茶氨酸的含量，日本玉露茶等就是在栽培過程中應(yīng)用遮陰法實(shí)現(xiàn)高茶氨酸含量［5-6］。

研究顯示，口服茶氨酸在腸道內(nèi)被吸收。數(shù)據(jù)表明，攝入茶氨酸后1 h，腦部、血清和肝臟中茶氨酸含量就已顯著升高，之后逐漸下降；另有研究提示，攝入茶氨酸后腦部茶氨酸含量4 h～5 h后達(dá)到峰值，24 h后體內(nèi)各組織中均已檢測不到茶氨酸［3，7-8］。茶氨酸在腎臟被代謝，一部分分解為乙胺和谷氨酸后通過尿液排出體外，其余部分可直接排出體外［9］。值得注意，膳食補(bǔ)充或攝入的茶氨酸可透過血腦屏障，這也是茶氨酸精神健康相關(guān)功效的代謝基礎(chǔ)。

2　茶氨酸與“精神健康”（mental health）

大量研究表明茶氨酸具有促進(jìn)“精神健康”（mental health）的功效，例如緩解焦慮、改善心情、提高認(rèn)知等［10］，因此茶氨酸也被部分學(xué)者稱作“幸福氨基酸”。為了驗(yàn)證茶氨酸上述功效，近3～5年該領(lǐng)域出現(xiàn)多項(xiàng)茶氨酸的臨床研究，茶氨酸此方面的功效成為茶行業(yè)及功能保健行業(yè)的一大熱點(diǎn)［4］。

2.1臨床研究

部分臨床研究指出茶氨酸具有緩解焦慮、改善心情、提高認(rèn)知和促進(jìn)睡眠的功效。例如，Unno K等在一項(xiàng)單盲研究中，通過檢測唾液α-淀粉酶活性指征交感神經(jīng)系統(tǒng)活性，持續(xù)一周每日兩次分別攝入200 mg的茶氨酸有助于緩解焦慮［11］；再比如Lu K等的研究則利用不同分析模型發(fā)現(xiàn)，每日攝入200 mg茶氨酸有一定舒緩壓力，緩解焦慮的作用，但當(dāng)壓力過大時(shí)，效果則不明顯［12］；一項(xiàng)98人參與的雙盲臨床試驗(yàn)指出，持續(xù)6周每日攝入400 mg的茶氨酸補(bǔ)充劑可一定程度提高兒童多動(dòng)癥患者的睡眠水平。在這里必須指出，部分臨床研究結(jié)論相反，指出單獨(dú)攝入茶氨酸作用并不明顯［13］。

相比單獨(dú)攝入茶氨酸，部分“茶氨酸復(fù)配配方”在促進(jìn)“精神健康”方面的作用更為明顯。例如共同攝入咖啡因和茶氨酸（97 mg茶氨酸+40 mg咖啡因）能夠顯著提高注意力［14］，同年發(fā)表的另一項(xiàng)研究也得到了類似的結(jié)論［15］；而之前一項(xiàng)27名受試者參與的研究也表明茶氨酸（100 mg）和咖啡因（50 mg）的聯(lián)合使用，有助于提高受試者認(rèn)知水平，研究同時(shí)明確指出茶氨酸顯著增強(qiáng)了咖啡因單獨(dú)作用的效果［16］；Park SK等2011年發(fā)表的一項(xiàng)臨床研究（n=91）結(jié)果指出，持續(xù)16周補(bǔ)充綠茶提取物和茶氨酸（1 680 mg）有效提高了重度認(rèn)知障礙受試者的認(rèn)知水平［17］。這些研究都提示，茶氨酸和咖啡因一定程度存在協(xié)同作用，對促進(jìn)精神健康有顯著作用。

還有少量研究指出茶氨酸可輔助藥物治療，提高療效。例如2011年發(fā)表的一項(xiàng)雙盲研究（n=40）顯示，精神分裂癥等精神疾病患者持續(xù)8周每日補(bǔ)充茶氨酸（400 mg）增強(qiáng)了藥物治療效果［18］；同年另一項(xiàng)研究成果也指出，上述劑量和時(shí)間作用下患者心情顯著改善，對治療起到了積極作用［19］。

2.2機(jī)制探討

部分研究對茶氨酸上述健康功效的機(jī)制進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示茶氨酸具有神經(jīng)營養(yǎng)/保護(hù)活性，對多條神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)通路具調(diào)節(jié)作用［20］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，茶氨酸促進(jìn)神經(jīng)生長因子和神經(jīng)遞質(zhì)（在神經(jīng)細(xì)胞成熟過程中）的合成；促進(jìn)腦部α波的產(chǎn)生；體外實(shí)驗(yàn)顯示，茶氨酸透過血腦屏障，調(diào)節(jié)（激動(dòng)或抑制）多個(gè)腦部受體，起到神經(jīng)營養(yǎng)和抵抗神經(jīng)損傷功效。茶氨酸與谷氨酸鹽結(jié)構(gòu)類似，其也同樣可以調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸鹽的轉(zhuǎn)運(yùn)和受體活性，并調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，有助抑制谷氨酸鹽導(dǎo)致的興奮性神經(jīng)毒性。茶氨酸對腦血管也有保護(hù)作用（缺血性腦損傷等條件下），對提高記憶力有直接幫助。在有助改善情緒和舒緩壓力方面，可能與其提高了5-羥色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸（GABA）的含量有關(guān)，茶氨酸對神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)谷氨酸鹽、α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸（AMPA）和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體都有一定親和性［21-24］。

2.3小結(jié)

近五年出現(xiàn)多項(xiàng)茶氨酸促進(jìn)精神健康方面的臨床研究，不同研究結(jié)果間還存在一定差異。目前在我國人群中開展的茶氨酸臨床研究較少，相信隨著茶氨酸補(bǔ)充劑等保健食品數(shù)量的增加，國內(nèi)研究會(huì)逐步豐富。很多研究提示，茶氨酸和咖啡因作為茶葉中兩種重要的功能成分，存在一定協(xié)同效應(yīng)［25］，有助促進(jìn)精神健康。加之之前研究顯示茶葉中兒茶素類物質(zhì)也具有“神經(jīng)保護(hù)”作用，這些數(shù)據(jù)均表明茶葉是一種“幸福飲品”［21，26］。

3　茶氨酸其他健康功效

3.1調(diào)節(jié)血壓

Rogers等2008年發(fā)表的一項(xiàng)雙盲臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，茶氨酸（200 mg）有效拮抗咖啡因的升血壓效應(yīng)。部分實(shí)驗(yàn)支持茶氨酸是通過調(diào)節(jié)腦中神經(jīng)遞質(zhì)的濃度來發(fā)揮降血壓的作用［27］；少量實(shí)驗(yàn)顯示，茶氨酸降低血清素的合成，抑制血清素釋放，促進(jìn)其分解；也有研究指出茶氨酸是通過影響末梢神經(jīng)或血管系統(tǒng)降血壓［28］。相比茶氨酸促進(jìn)精神健康的功效，其調(diào)節(jié)血壓的研究數(shù)量還較少。

3.2提高免疫力

2008年發(fā)表的一項(xiàng)雙盲試驗(yàn)（n=65）結(jié)果顯示茶氨酸/胱氨酸有助于提高老年人對流感疫苗的免疫應(yīng)答；另一項(xiàng)研究則顯示補(bǔ)充茶氨酸/胱氨酸有助于增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員高強(qiáng)度訓(xùn)練期間的免疫力。數(shù)據(jù)顯示，茶氨酸提高免疫力與其提高免疫細(xì)胞活性相關(guān)［29-30］。茶氨酸在體內(nèi)分解為乙胺后，乙胺激活T細(xì)胞等免疫細(xì)胞，抗細(xì)菌、病毒和真菌類物質(zhì)加速分泌，免疫力提升［31］。

3.3其他

還有極少量研究指出茶氨酸具有抗癌、抗疲勞及抗衰老活性［32-33］。

4　茶氨酸的應(yīng)用與法規(guī)

4.1茶氨酸的生產(chǎn)技術(shù)

鑒于茶氨酸的優(yōu)良風(fēng)味和明確的健康功效，茶氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)也在不斷優(yōu)化中。目前認(rèn)為茶氨酸制備方法可包括茶葉制備提取法和合成法兩大類［34］。

最常見的是從茶葉中分離提取，這一方法被認(rèn)為可最有效保證茶氨酸的天然化學(xué)性質(zhì)和生物活性。具體包括沉淀法，離子交換樹脂法和膜法等［35］。

合成法，分為組織培養(yǎng)法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法：通過組織細(xì)胞培養(yǎng)法生產(chǎn)茶氨酸，該方法可控性強(qiáng)，產(chǎn)物易于提取純化，但由于植物細(xì)胞生長慢，遺傳穩(wěn)定性差，產(chǎn)量低，產(chǎn)業(yè)化困難；化學(xué)合成法基本原理就是用L-谷氨酸供體與乙胺或乙胺供體混合，通過優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)條件來實(shí)現(xiàn)L-谷氨酸與乙胺基結(jié)合形成茶氨酸；另一常見方法則為微生物發(fā)酵法，例如日本太陽化學(xué)株式會(huì)社研發(fā)使用香茅醇假單胞菌GEA的谷氨酰胺酶作用于谷氨酸和乙胺合成茶氨酸；還比如利用芽孢桿菌、霉菌或酵母菌產(chǎn)生的谷氨酰胺酶作用于谷氨酸和乙胺衍生物合成茶氨酸，這一方法被認(rèn)為工業(yè)化生產(chǎn)可行性相對較高［34，36］。但整體來講，目前微生物發(fā)酵法生產(chǎn)茶氨酸的方法還不夠成熟，未被大規(guī)模廣泛應(yīng)用。

4.2茶氨酸的應(yīng)用法規(guī)

茶氨酸作為茶葉中天然存在的氨基酸，其安全性被廣泛證實(shí)，急性毒性、慢性毒性和遺傳毒性研究均顯示茶氨酸屬實(shí)際無毒，常規(guī)飲茶或膳食補(bǔ)充茶氨酸類補(bǔ)充劑均無毒副作用［36］。

國際食品法典委員會(huì)CODEX將茶氨酸列為風(fēng)味強(qiáng)化劑；1964年，日本批準(zhǔn)茶氨酸作為食品添加劑在除嬰幼兒食品外的各類食品中應(yīng)用，也沒有對添加量做限制，茶氨酸在日本早已發(fā)展為一種常見的功能性食品添加劑，韓國和中國也批準(zhǔn)茶氨酸作為食品添加劑使用。美國FDA曾經(jīng)也對茶氨酸進(jìn)行評估，SuntheanineR獲得了安全性（GR AS）認(rèn)證。茶氨酸安全性被廣泛認(rèn)可［36］。

2014年茶氨酸在我國獲批新食品原料，在批文中明確規(guī)定茶氨酸的制備需采取茶葉提取法，以茶葉為原料，經(jīng)提取、過濾和濃縮等工藝制備而成。獲批后符合標(biāo)準(zhǔn)的茶氨酸在我國可應(yīng)用于除嬰幼兒食品外的各類食品，每日食用量不高于0.4 g。

4.3茶氨酸的市場應(yīng)用

由于茶氨酸在我國被批準(zhǔn)為新食品原料時(shí)間很短，以茶氨酸為主要成分的產(chǎn)品還不多。但由于我國是飲茶大國，其實(shí)茶葉消費(fèi)者每日都通過飲茶補(bǔ)充一定量的茶氨酸。以綠茶為例，若產(chǎn)品中含有2%的茶氨酸，每日飲用5 g綠茶，鑒于茶氨酸溶解性高，就相當(dāng)于攝入了將近0.1 g的天然茶氨酸。

在國外有多種茶氨酸膳食補(bǔ)充劑，均強(qiáng)調(diào)其在精神健康（mental health）方面的健康功效。最常見的產(chǎn)品形式為膠囊，常見的復(fù)配成分包括咖啡堿、褪黑素、γ-氨基丁酸、維生素和一些植物提取物。每日茶氨酸的推薦補(bǔ)充劑量在100 mg～300 mg不等。也有部分茶葉提取物類功能食品強(qiáng)調(diào)茶氨酸是其標(biāo)志性成分。

5　總結(jié)及展望

茶氨酸是僅在茶葉等少數(shù)植物中存在的一種非蛋白氨基酸。近年來部分臨床研究顯示，茶氨酸具有緩解焦慮、改善心情、提高認(rèn)知和促進(jìn)睡眠等促進(jìn)“精神健康”（mental health）的功效，茶氨酸已成為茶葉和功能保健食品的重要活性成分之一。通過提取生產(chǎn)的茶葉茶氨酸于2014年被批準(zhǔn)為新食品原料，促進(jìn)了茶氨酸產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。未來通過對茶氨酸健康功效的作用機(jī)制等展開深入研究，將進(jìn)一步推動(dòng)茶葉深加工，茶氨酸功能保健產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，通過進(jìn)一步明確茶葉中各類成分的健康功效和量效關(guān)系，也將助力我國茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級。

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Progress in the Research of L-theanine Health Benefits

LIU Yang，LI Song*，WANG Chun-ling
（COFCO Nutrition&Health Research Institute，Beijing 102209，China）

In recent years，numerous data reveal the health benefits of L-theanine，including mental health，blood pressure lowing，etc.More importantly，the L-theanine mental health function，such as cognitive improving，anxiety relieving，is proved by lots of clinical research.This article reviewed the health benefits of L-theanine，and introduced L-theanine applications.

L-theanine；health benefits；functional ingredients；mental health

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.052

2016-04-28

劉洋（1988—），男（滿），助理工程師，碩士，研究方向：健康管理。

李頌（1985—），研究方向：功能成分開發(fā)。