茶葉中茶氨酸的研究與利用

林偉東，孫威江，2，*，郭義紅，彭靜

（1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建福州350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)安溪茶學(xué)院，福建福州350002）

茶葉中茶氨酸的研究與利用

林偉東1，孫威江1，2，*，郭義紅1，彭靜1

（1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建福州350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)安溪茶學(xué)院，福建福州350002）

茶氨酸是茶葉中非蛋白質(zhì)氨基酸，是茶湯主要的呈味物質(zhì)之一。茶氨酸占茶葉中氨基酸總量的50%～60%，約占干茶總量的1%～2%。茶氨酸因生理作用較好，自2013年越來越受到人們的喜愛，并且被應(yīng)用到生產(chǎn)中。本文對(duì)茶氨酸的性質(zhì)、茶氨酸在茶樹體內(nèi)的合成與代謝、國(guó)內(nèi)外對(duì)茶氨酸體外合成的研究以及茶氨酸的保健功效進(jìn)行綜述，并對(duì)茶氨酸在以后的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

茶氨酸；合成；保健功效

茶氨酸是茶葉中特有的氨基酸，是茶葉中非蛋白質(zhì)氨基酸，是茶葉浸泡后茶湯主要的呈味物質(zhì)之一，茶氨酸在茶葉中占氨基酸總量的50%以上，在干茶中約占1%～2%［1］。有研究表明，已經(jīng)有26種氨基酸在茶葉中被檢測(cè)到［2］，茶氨酸除了在茶葉中被檢測(cè)出外，在山茶、油茶、茶梅和蘑菇4種天然植物中也能檢測(cè)到，但含量較少，而在其他植物中則沒有被檢測(cè)到［3］。早在1950年日本學(xué)者酒戶彌二郎已經(jīng)研究了從茶葉中提取和精制出茶氨酸，并確定了茶氨酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)［4］。由于茶氨酸的含量較低、提取較為困難，在發(fā)現(xiàn)茶氨酸初期，人們對(duì)它的研究較少，直到20世紀(jì)末，人工提取茶氨酸技術(shù)得到較大的提高，茶氨酸的生理功能及藥理作用才得到相關(guān)研究人員的重視。

1　茶氨酸的物理與化學(xué)性質(zhì)

茶氨酸也叫谷氨酸乙胺，屬于酰胺類化合物。茶氨酸是綠茶滋味呈味物質(zhì)之一，與滋味呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.922 3［3］。在自然界中茶氨酸均是L型，純品茶氨酸為白色針狀晶體，熔點(diǎn)在217℃～218℃之間，比旋光度為［a］20D=7.70，在常溫下極易溶于水中，溶解度為44 g，但茶氨酸不溶于無水乙醚、無水乙醇及低極性的有機(jī)溶劑［5］。實(shí)驗(yàn)表明，在沸水中將茶氨酸煮沸5 min再將該溶液在pH為3.0的溶液25℃下保存12個(gè)月，其茶氨酸含量保持不變［6］，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定。茶氨酸的水溶性呈現(xiàn)出酸性，具有紅茶的焦糖香和類似味精的鮮爽味能緩解苦澀味，增強(qiáng)甜味感，天冬氨酸和谷氨酸的味覺閾值分別為0.16%和0.15%，而茶氨酸僅為0.06%［7］，低閾值使茶氨酸在量低的情況下也容易被感覺到。試驗(yàn)表明茶氨酸沒有毒性，且在攝取量的規(guī)定上沒有限制［8-9］。在紅茶的加工過程中茶氨酸會(huì)與糖類形成茶氨酸-糖苷復(fù)合物，這種復(fù)合物呈現(xiàn)出粉紅色，是紅茶湯色和葉底色澤的化學(xué)組分之一，對(duì)紅茶葉底的紅亮有利。除此外，糖類與茶氨酸作用后形成的物質(zhì)為揮發(fā)性香氣成分［10］。在濃度為25%的硫酸或者是6 mol/L的鹽酸下茶氨酸可以發(fā)生水解反應(yīng)，可分解成乙胺和L-谷氨酸；可以用碳酸鈉和醋酸汞進(jìn)行沉淀反應(yīng)，易與堿或銅生成淡紫色柱狀銅鹽［11］。根據(jù)茶氨酸的理化性質(zhì)可對(duì)茶氨酸進(jìn)行定性定量的檢測(cè)，檢測(cè)方法包括：茚三酮顯色法、紙層析法、氣相色譜法、氨基酸自動(dòng)分析儀、高效液相色譜法、強(qiáng)酸性陰離子交換樹脂層析法、堿式碳酸銅沉淀法等［12］。

2　茶樹體內(nèi)茶氨酸的合成及代謝與分布

2.1茶氨酸在茶樹體內(nèi)的合成與降解

在茶樹根部丙氨酸在丙氨酸脫羧酶的作用下脫去羧基生成乙胺，隨后茶氨酸合成催化酶催化谷氨酸和乙胺消耗ATP合成茶氨酸，經(jīng)過茶樹體枝干由茶樹根部運(yùn)送到葉片，并在葉中積累。有研究表明，合成茶氨酸的速度在茶樹的根部比地上部分快12.5倍～20.5倍［13］，而谷氨酸生成茶氨酸的速率快于丙氨酸。這就造成茶樹第一葉和嫩芽中茶氨酸含量最高，越往下茶氨酸越低。

茶氨酸在光照射下會(huì)分解成乙胺和谷氨酸，谷氨酸成為氮源，乙胺在胺氧化酶的作用下氧化生成乙醛［14］，后被用于兒茶素的合成［15］。研究表明，Konishi在茶樹的生長(zhǎng)過程用14C標(biāo)記的茶氨酸被運(yùn)輸至所有葉片。幼嫩芽葉在光培養(yǎng)下14C-茶氨酸代謝旺盛，且葉部大于莖部；而遮光處理的茶樹中這種代謝較為緩慢，且發(fā)現(xiàn)遮蔭能促進(jìn)茶氨酸的積累［16］。

2.2茶氨酸的分布

2.2.1茶樹中不同部位的分布

由于茶氨酸的合成部位是根部，經(jīng)過枝干運(yùn)輸?shù)饺~，這就造成茶樹體中不同部位的茶氨酸含量不一樣。茶氨酸在茶樹中不同部位的分布和含量見表1。

表1　茶氨酸在茶樹中不同部位的分布和含量Table 1Theanine in different parts of the distribution and content in tea mg/kg

從其茶氨酸含量的分布分析，幼嫩的芽葉含量最高，可占干茶總重量的1%～2%；在老葉、莖部、根部也有分布；而茶樹果、子葉中也有分布，但是含量最少［17］。

2.2.2不同茶類中的分布

因?yàn)榱蟛桀惖孽r葉原料的老嫩程度、加工工藝和制作方法不相同，可能是原料中茶氨酸的含量不同，也可能是經(jīng)過不同的加工工藝造成對(duì)茶氨酸的降解，所以茶氨酸在各茶類中的含量也表現(xiàn)出較大的差異［18］。茶氨酸在各類茶中的分布見表2。

表2　茶氨酸在各類茶中的分布Table 2The distribution of theanine in all kinds of tea mg/100 g

從表中分析出，白茶中的氨基酸總量和茶氨酸含量均最多，依次是綠茶、黃茶、烏龍茶、紅茶而黑茶中最少，這主要是因?yàn)楹诓杓庸すに囍杏袖锥压ば颍阡锥褲駸徇^程在真菌會(huì)分解大量氨基酸包括茶氨酸，導(dǎo)致含量最低。

3　茶氨酸在動(dòng)物體內(nèi)的代謝

茶氨酸口服后的吸收同其他氨基酸一樣也要經(jīng)過小腸。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的特殊運(yùn)載系統(tǒng)在小腸壁上已經(jīng)確定出3種，轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸類型分別是酸性、中性和堿性。有研究表明，從茶氨酸與蛋氨酸在經(jīng)過載體運(yùn)輸時(shí)產(chǎn)生拮抗作用推測(cè)出茶氨酸可能是通過蛋氨酸載體轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)在腸道中被吸收，由此得出茶氨酸與蛋氨酸、亮氨酸、纈氨酸及異亮氨酸是同一類型的氨基酸［19］，依存的載體都要鈉離子。小腸吸收茶氨酸后，快速進(jìn)入到血液、肝臟及腦等組織中，在1小時(shí)前后血液和肝臟中茶氨酸達(dá)到最高，直到5小時(shí)后腦中茶氨酸達(dá)到最高，之后逐漸降低，在服用茶氨酸1天后身體中的茶氨酸都會(huì)被排出體外［20］。24小時(shí)內(nèi)對(duì)服用人員的尿液進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到完整的茶氨酸、谷氨酸和乙胺，檢測(cè)濃度與服用的茶氨酸量有關(guān)，說明代謝茶氨酸的部位是腎臟［21］。

4　茶氨酸的提取與合成

由于茶氨酸的性質(zhì)具有甜味和鮮爽味，無氣味，又容易溶于水中，可被用于食品的添加劑。在已生產(chǎn)的飲料、糖果、茶氨酸膠囊、片劑中已有注明添加了茶氨酸。提高了生產(chǎn)上對(duì)茶氨酸的需求量，要求對(duì)茶氨酸的提取與合成方法進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)有的生產(chǎn)茶氨酸的方法中主要包括茶葉提取法、組織培養(yǎng)法、微生物發(fā)酵法、化學(xué)合成法等。

4.1茶葉中提取法

4.1.1用試劑沉淀法提取茶氨酸

試劑沉淀法主要是利用某些有機(jī)或者是無機(jī)試劑與茶氨酸形成不溶性的沉淀物的一種方法。例如，堿式碳酸銅與茶氨酸可生成淡紫色柱狀銅鹽，提取方法上可利用此性質(zhì)進(jìn)行茶氨酸的分離［22］。傳統(tǒng)的提取辦法：利用熱水浸提茶葉，使茶葉中氨基酸溶解在茶葉中，再利用沉淀法除去浸提液中的蛋白質(zhì)、糖類、多酚類和色素，咖啡堿可使用氯仿除去。再經(jīng)堿式碳酸銅對(duì)茶氨酸進(jìn)行成鹽過濾去除其余成分，利用稀硫酸溶解，經(jīng)過濾收集過濾液、濃縮、精制得到天然的純品茶氨酸。粗制品的茶氨酸可經(jīng)過微晶纖維素柱層析法、離子交換柱層析法進(jìn)行純化得到精品茶氨酸［23］。

4.1.2離子交換法提取茶氨酸

茶氨酸在工業(yè)提取中應(yīng)用到的最常用的提取方法之一就是離子交換技術(shù)。這一技術(shù)主要是利用氨基酸具有兩性，可選取合適的pH值，用離子交換樹脂分離出茶氨酸。在離子交換法提取茶氨酸的研究中，張飛等［24］利用陰離子交換法轉(zhuǎn)化得到茶氨酸，通過考察動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的不同操作條件對(duì)離子交換效果的影響。發(fā)現(xiàn)靜態(tài)吸附試驗(yàn)采用717陰離子交換樹脂，溶液pH值為8.5，吸附量為0.083 mmol/g，經(jīng)過16 min的吸附為茶氨酸酶促轉(zhuǎn)化的最佳條件。在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)以上的條件，將轉(zhuǎn)化液稀釋3倍，以上樣流速為0.5 BV/h，再經(jīng)鹽酸洗脫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后可得到純品的茶氨酸。也有學(xué)者采用陽離子從茶渣廢液中提取茶氨酸，周楚儀等［25］在研究從茶多酚殘液中分離茶氨酸的工藝表明：當(dāng)上樣液質(zhì)量濃度為2.5 g/L，溶液pH為3.5，洗脫液流速為2.4 BV/h，濃度為0.2mol/L時(shí)最有利于茶氨酸的提取。對(duì)工業(yè)中的茶深加工廢液進(jìn)行離子交換樹脂提取茶氨酸是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，可克服茶葉中茶氨酸含量不高、提取成本較高等因素，這對(duì)于茶葉加工廠將是一大茶葉綜合利用和功能性成分開發(fā)的方向。

4.2組織（細(xì)胞）培養(yǎng)法生產(chǎn)茶氨酸

利用組織培養(yǎng)法生產(chǎn)茶氨酸歷經(jīng)的年限較長(zhǎng)，早在1992年日本就開展了利用外植體培養(yǎng)法對(duì)茶樹莖尖進(jìn)行愈傷組織的培養(yǎng)，用此法進(jìn)行茶氨酸生產(chǎn)的研究。盧紅兵等［26］通過重組菌法制備茶氨酸的研究發(fā)現(xiàn)：在37℃下，菌體濃度為20 g/L，pH為10.0，底物濃度為0.25 mol/L，經(jīng)過5 h的反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)量可達(dá)到11.26 g/L，且產(chǎn)量較為穩(wěn)定。史成穎［27］在茶樹幼根EST文庫構(gòu)建及茶氨酸代謝相關(guān)基因分析研究中也表明：往培養(yǎng)基中添加25 mmol/L鹽酸乙胺后，經(jīng)過6 d和12 d的愈傷組織生長(zhǎng)，茶氨酸含量比對(duì)照明顯高。組織培養(yǎng)法生產(chǎn)茶氨酸，雖然其茶氨酸產(chǎn)量相對(duì)直接從茶葉中直接提取要高，并且容易從組織培養(yǎng)細(xì)胞中提取出來，但目前技術(shù)成本較高，在生產(chǎn)中暫時(shí)無法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，且組織培養(yǎng)法的產(chǎn)率較低，那么研究新的生產(chǎn)茶氨酸的方法顯得由為重要。為此李健等［28］研究出采用褐絨蓋牛肝菌發(fā)酵生產(chǎn)茶氨酸的方法，為天然茶氨酸的生產(chǎn)提供了一種新途徑。

4.3微生物發(fā)酵法合成茶氨酸

微生物發(fā)酵法實(shí)際上是運(yùn)用微生物中的谷氨酸酶在一定條件下進(jìn)行的合成茶氨酸的非特異反應(yīng)。張群等［29］實(shí)現(xiàn)利用乳牛肝菌液態(tài)發(fā)酵合成茶氨酸，可得到茶氨酸的生成量為9.08 mg/L。此方法成功合成茶氨酸不僅豐富了茶氨酸在自然中的物種資源，也為茶氨酸的制備開辟了新的合成途徑奠定了基礎(chǔ)。傅錦堅(jiān)［30］采用γ-谷氨?；D(zhuǎn)化酶工業(yè)化生成茶氨酸的產(chǎn)酶菌種，研究發(fā)現(xiàn)此菌株經(jīng)產(chǎn)酶發(fā)酵后的轉(zhuǎn)肽酶活性達(dá)到6.33 U/mL。轉(zhuǎn)化試驗(yàn)結(jié)果為：地衣芽孢桿菌中的γ-谷氨?；D(zhuǎn)肽酶對(duì)催化L-谷氨酰胺和乙胺合成茶氨酸具有較好的催化能力，且茶氨酸的產(chǎn)量為21 g/L，茶氨酸從谷氨酰胺轉(zhuǎn)化來的產(chǎn)率達(dá)35.2%。除了地衣芽孢桿菌催化前體物合成茶氨酸外，也有學(xué)者利用重組菌粗酶液催化合成茶氨酸，且對(duì)茶氨酸的催化條件進(jìn)行了優(yōu)化。在反應(yīng)5 mL體系中，1.5 mol/L乙胺、0.3 mol/L谷氨酰胺、溶液pH為10.0、1.5 Utransfer粗酶液、經(jīng)過5 h 37℃反應(yīng)，乙胺和谷氨酰胺的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到40%，且茶氨酸合成量達(dá)到最高［31］。張玥［32］基于茶樹根際土壤可能存在生產(chǎn)茶氨酸合成酶菌株的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了茶樹根際土壤中篩選茶氨酸合成酶菌株、合成產(chǎn)物鑒定、優(yōu)勢(shì)菌種鑒定的研究。研究發(fā)現(xiàn)，篩選出42株能夠利用甲胺的甲基營(yíng)養(yǎng)型微生物菌株，篩選出產(chǎn)量達(dá)到2.454 g/L的高產(chǎn)茶氨酸能力的優(yōu)勢(shì)菌株C2?？傊?，微生物發(fā)酵方法生產(chǎn)茶氨酸不受資源限制、生產(chǎn)成本較低、對(duì)環(huán)境沒有污染、可進(jìn)行規(guī)模化的大量生產(chǎn)、產(chǎn)品安全可靠，生產(chǎn)前景較好。

4.4化學(xué)合成法合成茶氨酸

1942年首次運(yùn)用化學(xué)合成法合成了茶氨酸，其生產(chǎn)原料分別是乙胺和吡咯烷酮，單產(chǎn)率僅為9%。之后鄭國(guó)斌進(jìn)行了大量的試驗(yàn)采用在惰性氣體下，壓力為20 MPa～45 MPa和30℃～55℃下，經(jīng)72 h～96 h直接由L-吡咯烷酮酸與無水乙胺合成茶氨酸，產(chǎn)率達(dá)20%以上。也有研究學(xué)者根據(jù)茶樹體內(nèi)合成茶氨酸的原理，將谷氨酸在高溫下脫水轉(zhuǎn)化為環(huán)狀的內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)，之后控制反應(yīng)條件，使乙胺和具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的谷氨酸結(jié)合形成茶氨酸。郭甫成［33］也對(duì)茶氨酸的化學(xué)合成進(jìn)行了研究，使焦谷氨酸和無水乙胺反應(yīng)，茶氨酸產(chǎn)率可達(dá)到最高為21.2%，且反應(yīng)過程時(shí)間短、速率快。陳銀霞等［34］在研究茶氨酸的性能及合成的研究中也證明可以通過化學(xué)合成法以L-谷氨酸為原料生成茶氨酸。還有學(xué)者以谷氨酸為原料經(jīng)過酯化和氨基?；磻?yīng)，再經(jīng)水解和純化反應(yīng)得到茶氨酸，該產(chǎn)品可做為營(yíng)養(yǎng)添加劑，加工條件溫和，適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)［35］。

5　茶氨酸的保健食品功效

5.1抗疲勞作用

根據(jù)產(chǎn)生部位的不同將運(yùn)動(dòng)性疲勞分成：神經(jīng)遞質(zhì)的變化和中樞疲勞產(chǎn)生的機(jī)制相關(guān)兩種形式，而體內(nèi)功能物質(zhì)的耗竭及代謝產(chǎn)物的堆積直接導(dǎo)致外周疲勞的產(chǎn)生；茶氨酸可以緩解疲勞，其機(jī)制可能與茶氨酸可提高興奮性神經(jīng)遞質(zhì)含量，而減少抑制性神經(jīng)遞質(zhì)含量及促進(jìn)谷氨酸受體活性相關(guān)。在茶氨酸的抗疲勞功能研究領(lǐng)域，我國(guó)學(xué)者譚俊峰等［36］根據(jù)人體質(zhì)量以60 kg計(jì)，每日推薦劑量為1.4 g，以相當(dāng)于人體劑量的5、10、30倍進(jìn)行對(duì)云南昆明種小鼠進(jìn)行灌胃，而對(duì)照組以等量的蒸餾水灌胃連續(xù)30 d。研究結(jié)果為供給高劑量的小鼠組在負(fù)重游泳時(shí)間上能夠得到明顯的延長(zhǎng)，并且發(fā)現(xiàn)能明顯增加肝糖原含量，降低血清尿素含量，而對(duì)血乳酸無明顯影響。除了以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象外，也有學(xué)者以患病者對(duì)象。吳家喻［37］對(duì)60名患有慢性疲勞綜合征的病人進(jìn)行30 d的茶氨酸口服實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)茶氨酸口服治療組總有效治療率遠(yuǎn)比對(duì)照組高。綜合以上實(shí)驗(yàn)均可得出可通過茶氨酸延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞。

5.2鎮(zhèn)靜作用

眾所周知，飲用咖啡堿后會(huì)感到興奮，茶葉中也有咖啡堿，但人們飲用茶后反而覺得很平靜、心境舒暢、放松，可平靜激動(dòng)的心情。通過飲茶攝入咖啡堿與直接單獨(dú)攝入等量的咖啡堿人體反應(yīng)不相同。這一觀點(diǎn)已經(jīng)證實(shí)是由于茶氨酸的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)兩人進(jìn)行試驗(yàn)，兩人分別飲用水100 mL和100 mL的茶氨酸溶液，1小時(shí)后進(jìn)行腦波實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)飲用茶氨酸溶液的試用者的腦波處于松弛狀態(tài)的程度相對(duì)飲用蒸餾水的試用者的松弛度明顯較強(qiáng)。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)茶氨酸的鎮(zhèn)靜作用對(duì)于情緒不安者具有更好的鎮(zhèn)靜效果。有研究學(xué)者對(duì)小鼠戊巴比妥鈉鎮(zhèn)靜催眠作用的研究中發(fā)現(xiàn)，在單純使用茶氨酸時(shí)小鼠的正常自發(fā)活動(dòng)受到茶氨酸劑量依賴性抑制，其半數(shù)抑制量為0.851 8 g/kg［38］。龍門［19］在研究茶氨酸抑制小鼠中樞興奮作用中表明：在考察小鼠喂食茶氨酸后對(duì)自主活動(dòng)行為指標(biāo)的影響因茶氨酸濃度（1 mg/kg～15 mg/kg）的增加呈現(xiàn)劑量效應(yīng)，且能明顯的抑制小鼠的自主活動(dòng)。

5.3對(duì)腦神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用

老年人會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)腦神經(jīng)細(xì)胞逐漸死亡，最終出現(xiàn)老年癡呆癥、腦栓塞等腦障礙，老年疾病的發(fā)病率也會(huì)升高。Egashira N［39］選用大腦中動(dòng)脈堵塞的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別注射等量的蒸餾水和茶氨酸溶液，實(shí)驗(yàn)表明在蒸餾水和茶氨酸溶液（1 mg/kg）分別對(duì)小鼠注射一天后，注射茶氨酸溶液的小鼠腦中的梗塞體積顯著減小。茶氨酸抑制腦神經(jīng)死亡的作用可使缺血后腦損害的發(fā)生延遲，為進(jìn)一步手術(shù)治療爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。沈慧［40］也證明茶氨酸對(duì)腦缺血大鼠進(jìn)行再灌注可以保護(hù)由此引起的神經(jīng)損傷，其作用機(jī)制與中樞抑制性氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)含量的提高，中樞興奮性氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)被抑制有關(guān)。茶氨酸對(duì)腦神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用與大鼠腦中GluR2mRNA、PLC-γ1mRNA的表達(dá)量有關(guān)。在喂食茶氨酸各劑量組后大鼠腦中GluR2mRNA表達(dá)量均高于模型對(duì)照組，且高劑量組表達(dá)量高于低劑量組。同樣的在喂食茶氨酸后大鼠腦中PLC-γ1mRNA的表達(dá)量均高于對(duì)照組且高劑量組表達(dá)量較大［41］。茶氨酸對(duì)腦細(xì)胞神經(jīng)的保護(hù)作用在何敏菲的研究中同樣被證實(shí)，何敏菲［42］證實(shí)咖啡堿與茶氨酸能夠顯著促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)，且促進(jìn)作用的強(qiáng)度隨著茶氨酸的濃度升高而增強(qiáng)，最高修復(fù)率和保護(hù)率分別為35.1%和47.1%。茶氨酸能夠保護(hù)和修復(fù)腦神經(jīng)細(xì)胞這一重大功能，必將在未來的醫(yī)療救護(hù)上起到重要作用，可以為醫(yī)生拯救傷者爭(zhēng)取到寶貴的時(shí)間，也將在一些老年病的療養(yǎng)上起到重要作用。

5.4抗腫瘤作用

腫瘤細(xì)胞中谷氨酸鹽的代謝比正常細(xì)胞中谷氨酸鹽的代謝要活躍，而茶氨酸是谷氨酸鹽的衍生物，作為谷氨酸鹽的競(jìng)爭(zhēng)物，茶氨酸主要抑制腫瘤細(xì)胞中谷氨酸鹽的代謝從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。外國(guó)學(xué)者Sugiyama等［43］研究認(rèn)為，茶氨酸和谷氨酸鹽使用相同的載體，當(dāng)攝入茶氨酸時(shí)，其會(huì)與谷氨酸爭(zhēng)奪載體使肉瘤細(xì)胞攝入谷氨酸鹽減少15%，且減少量依茶氨酸的劑量有關(guān)。后來外國(guó)學(xué)者Zhang等［44］用含0.1%茶氨酸或2%綠茶粉末的酪蛋白食物喂養(yǎng)患有肝細(xì)胞惡性腫瘤的白鼠14 d，研究發(fā)現(xiàn)，隨著喂養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)腫瘤細(xì)胞的體積和重量在慢慢減少，因此認(rèn)為茶氨酸對(duì)腫瘤細(xì)胞有直接抵抗作用。茶氨酸除了能直接抗癌也能抑制癌細(xì)胞的浸潤(rùn)的能力。隨著腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，腫瘤細(xì)胞會(huì)對(duì)周圍組織的浸潤(rùn)進(jìn)行周邊的擴(kuò)散，轉(zhuǎn)移到身體的其他部位，服用茶氨酸抑制癌細(xì)胞的浸潤(rùn)可以有效的延長(zhǎng)癌癥患者的生命。除了直接使用茶氨酸進(jìn)行癌癥細(xì)胞的抑制外，近幾年有研究將茶氨酸的衍生物茶氨酸溴香酰胺（TBrC）用于各種癌細(xì)胞的治療，例如TBrC用于抑制肺癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，并在研究領(lǐng)域取得了較大的成果，這對(duì)未來臨床治療或輔助治療癌細(xì)胞具有重要意義［45-47］。

5.5減輕體脂作用

茶氨酸可以有效減少體內(nèi)脂肪含量，在用茶氨酸不同濃度溶液喂養(yǎng)雌鼠16周后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)茶氨酸溶液的濃度為0.04%時(shí)能有效的降低小鼠體重和體內(nèi)脂肪組織含量。又有研究者在小鼠飼料中添加0.028%茶氨酸喂養(yǎng)16周后，與對(duì)照組相比體重明顯下降，且腹腔脂肪將至對(duì)照組的58%。同時(shí)在血液和肝臟中膽固醇含量也明顯減少，表明茶氨酸能夠有效的減少體內(nèi)膽固醇含量。此外研究還發(fā)現(xiàn)茶氨酸能有效抑制由于氨基半乳糖所引起的肝細(xì)胞壞死，抑制脂質(zhì)的過氧化，從而恢復(fù)肝細(xì)胞的抗氧化能力。茶氨酸在減肥作用方面具有一定的效果，但茶氨酸引起體脂減少的機(jī)制尚不明確。

5.6降血壓的作用

茶氨酸可以很好的調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)，降低血壓為主要部分。通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，茶氨酸能夠有效的降低高血壓大鼠的血壓。用1.5 g/kg或2.0 g/kg的茶氨酸注射高血壓的大鼠會(huì)引起血壓的顯著降低，降低程度與注射用的茶氨酸劑量有關(guān)，在注射2.0 g/kg的茶氨酸時(shí)可降低約40 mmHg，但不影響心率的變化，而對(duì)血壓正常的大鼠則沒有效果。還有研究發(fā)現(xiàn)，茶氨酸被大鼠吸收后可在腦中積累，可明顯降低腦中5-羥色胺及其代謝產(chǎn)物5-羥基吲哚醋酸的含量。且已證實(shí)茶氨酸與5-羥色胺降血壓的作用機(jī)理不相同，茶氨酸主要是通過影響末梢神經(jīng)或血管系統(tǒng)而調(diào)節(jié)血壓，抑制由于應(yīng)激作用引起的血壓升高。有外國(guó)研究學(xué)者對(duì)16名高血壓例志愿者采用隨機(jī)、交叉、安慰劑對(duì)照設(shè)計(jì)，觀察服用咖啡因或茶氨酸后對(duì)高血壓的調(diào)節(jié)作用。研究結(jié)果表明，患者在接受應(yīng)激作用的前體下，高反應(yīng)人群在服用茶氨酸后能夠明顯降低應(yīng)激性血壓的升高，但是不對(duì)因過重體力應(yīng)激而引起的血壓升高起調(diào)節(jié)作用［48］。

6　展望

在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)，一些植物的功能性成分正慢慢被開發(fā)和利用。茶氨酸為人體非必須且為非蛋白氨基酸，茶氨酸是一種安全、無毒、同時(shí)具有多種功能的成分，具有廣闊的藥理開發(fā)前景。茶氨酸在上世紀(jì)50年代就已被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在茶氨酸已在食品的添加、功能性保健產(chǎn)品的開發(fā)、疾病的防御和治療上得到廣泛的應(yīng)用，但茶氨酸的研究大多還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上，缺乏醫(yī)學(xué)臨床治療的支持，且茶氨酸藥理作用的機(jī)制不明確，還有待研究和突破現(xiàn)有的領(lǐng)域。因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)茶氨酸制備的研究，開發(fā)新的功能性產(chǎn)品，保健藥物；加強(qiáng)對(duì)生物體內(nèi)茶氨酸藥物的吸收、分布、代謝和排泄等情況的研究；更清楚的了解茶氨酸的生理、藥理功能及作用機(jī)制，更好的利用和開發(fā)茶氨酸。在將來茶保健品中茶功能性成分和醫(yī)藥的結(jié)合必將更加緊密，以茶氨酸為主要成分的藥品在醫(yī)藥上的應(yīng)用必將更加受到重視。因此，應(yīng)采用先進(jìn)的現(xiàn)代分子生物學(xué)研究茶氨酸，結(jié)合醫(yī)學(xué)臨床研究，闡明茶氨酸的藥理作用機(jī)制，為醫(yī)學(xué)上利用茶氨酸提供理論參考。

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The Research and Utilization of Theanine in Tea

LIN Wei-dong1，SUN Wei-jiang1，2，*，GUO Yi-hong1，PENG Jing1
（1.College of Horticulture，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，F(xiàn)ujian，China；2.Anxi College of Tea Science，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，F(xiàn)ujian，China）

Theanine is none of the protein amino acid，one of the main flavor substances in tea.Occupy the total amino acids 50%-60%in the tea，which occupy take up total dry tea about 1%-2%.Because of the good physiological function，theanine is becoming more and more popular since 2013，and it has been applied widely to the production.This article summarizes tea from the nature of theanine，the synthesis and metabolic of theanine in tea，the study of theanine in vitro synthesis at home and abroad，and the health care functions of theanine，at the end of article prospected the theanine in future development direction.

theanine；synthesis；healthcarefunction

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.048

國(guó)家“863”計(jì)劃（2013AA10260605）；紫化芽葉茶樹種質(zhì)資源的挖掘保存與創(chuàng)新利用（2015N5008）

林偉東（1990—），男（漢），在讀碩士研究生，本科，研究方向：茶樹遺傳育種。

孫威江（1964—），男（漢），教授，博士生導(dǎo)師，博士，研究方向：茶葉質(zhì)量安全認(rèn)證。

2015-11-05