L一茶氨酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的作用探究

萬(wàn)志軍

摘 要：L-茶氨酸是茶葉中的一種特征性非蛋白質(zhì)氨基酸，因其具有改善食品風(fēng)味、保護(hù)神經(jīng)、抗腫瘤、抗疲勞和降血壓等功效，目前多用于食品及醫(yī)藥保健領(lǐng)域，在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究還很少。 本文介紹了 L-茶氨酸的藥代動(dòng)力學(xué)特性、來(lái)源與制備途徑，并重點(diǎn)對(duì)其在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，在此基礎(chǔ)上探討 L-茶氨酸在飼料及養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中可能的應(yīng)用方向，以期為L(zhǎng)-茶氨酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域中的精準(zhǔn)運(yùn)用提供參考。

關(guān)鍵詞：L-茶氨酸;藥代動(dòng)力學(xué);動(dòng)物營(yíng)養(yǎng);抗應(yīng)激;免疫性能

近年來(lái)，由于集約化飼養(yǎng)模式的廣泛應(yīng)用，以及只注重生產(chǎn)潛力而忽視抗逆性能的現(xiàn)代畜禽育

種方向，致使動(dòng)物在飼養(yǎng)過(guò)程中對(duì)各種應(yīng)激的抵抗性明顯降低。 此外，為了預(yù)防疾病，提高畜禽的生長(zhǎng)速度與飼料轉(zhuǎn)化率，抗生素的濫用現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，其導(dǎo)致的耐藥性、藥物殘留等問(wèn)題日漸突出。 目前，全球多地已禁用或限用抗生素作為飼料添加劑使用，取而代之的是具有生物活性功能、綠色安全的各種天然植物提取物。 其中，茶葉內(nèi)的生物活性物質(zhì)備受矚目，如茶多酚、茶多糖和茶氨酸（theanine）等。茶氨酸是日本學(xué)者酒戶(hù)彌二郎于 1952 年于茶葉中發(fā)現(xiàn)并分離出的一種非蛋白質(zhì)氨基酸，化學(xué)名 為 N - 乙 基 - γ - 谷 氨 酰 胺， 分 子 式 為

CH 3 CH 2 NH-CO（CH 2 ） 2 -CH（NH 2 ）-COOH [1] 。 茶氨酸有 D 型和 L 型之分，但因不同構(gòu)型在機(jī)體內(nèi)代謝動(dòng)力學(xué)的不同而使 D-茶氨酸的生物活性很低，L-茶氨酸的生物活性則高很多 ?。 而自 L-茶氨酸被分離鑒定以來(lái)，國(guó)際上對(duì)其在醫(yī)藥、保健領(lǐng)域的應(yīng)用研究層出不窮，其在保護(hù)神經(jīng)、抗腫瘤、抗疲勞和降血壓等方面的功效均已被證實(shí)，但在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究還很少，本文則從 L-茶氨酸的藥代動(dòng)力學(xué)特性、來(lái)源及其在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的研究應(yīng)用進(jìn)展作一綜述，以期為 L-茶氨酸在飼料工業(yè)中的精準(zhǔn)運(yùn)用提供理論支持。

1 L-茶氨酸的藥代動(dòng)力學(xué)特性

L-茶氨酸的結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺類(lèi)似，對(duì)其在動(dòng)物體內(nèi)的吸收與代謝途徑的研究表明：L-茶氨酸通過(guò)動(dòng)物腸道刷狀緣黏膜的鈉離子偶聯(lián)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白吸收，并通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入機(jī)體各組織器官;大鼠經(jīng)口灌胃 L-茶氨酸后1 h，血清和肝臟中 L-茶氨酸的濃度急劇增加達(dá)到峰值，同時(shí) L-茶氨酸透過(guò)血腦屏障，于 5 h 后在腦組織中達(dá)到濃度峰值，而在 24 h 后 L-茶氨酸在這

些組織中完全消失;L-茶氨酸經(jīng)動(dòng)物機(jī)體吸收后一部分主要在腎臟經(jīng)酶促水解反應(yīng)生成谷氨酸和乙胺，另一部分未被水解的 L-茶氨酸同乙胺等一起隨尿液排出體外 ?。

2 L-茶氨酸的來(lái)源與制備途徑

目前，根據(jù) L-茶氨酸的來(lái)源，可將 L-茶氨酸制備方法分為以下幾類(lèi)：茶葉或組培組織直接提

取法、化學(xué)合成法和微生物轉(zhuǎn)化法。

2.1 茶葉或組培組織直接提取法

L-茶氨酸在茶樹(shù)根部合成，在生長(zhǎng)期會(huì)迅速運(yùn)輸?shù)降厣喜糠值挠啄劢M織或茶葉中 [10-11] 。 在新梢芽葉中，茶氨酸占總游離氨基酸的 70%左右，占茶葉干重的 1% ～ 2% [12] 。 另外，在人工調(diào)控培養(yǎng)條件下，通過(guò)對(duì)茶樹(shù)細(xì)胞的離體培養(yǎng)或茶樹(shù)愈傷組織 進(jìn) 行 培 養(yǎng)， 可 實(shí) 現(xiàn) 茶 氨 酸 在 組 織 中 的 富集。 而從茶葉或組培組織中直接提取 L-茶氨酸，能夠有效保障其原有的天然化學(xué)性質(zhì)和功能屬性，此方法也最有效、安全。 目前常見(jiàn)的直接提取法有水浸提取法、沉淀法、離子交換樹(shù)脂法和膜分離法等。 但是，由于水浸提取法和膜分離法獲得的 L-茶氨酸純度不高，沉淀法獲得的 L-茶氨酸產(chǎn)品中則易殘留重金屬離子和氯仿等有機(jī)溶劑，故而，利用 L-茶氨酸作為兩性物質(zhì)的特性來(lái)提取其的離子交換樹(shù)脂法則更具優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，且適用性廣。 如袁華等 在使用離子交換樹(shù)脂法從茶葉中提取茶氨酸時(shí)用 pH 為 7.38 的磷酸緩沖鹽作洗脫劑，得到產(chǎn)品純度為 99.41%的 L-茶氨酸。

2.2 化學(xué)合成法

化學(xué)合成 L-茶氨酸的方法主要有以下 3 種：1）L-谷氨酸-乙胺合成法。 Sokoto 等 [18] 報(bào)道，將L-谷氨酸在高溫下脫水生成 L-吡咯烷酮酸，之后于室溫下與乙胺反應(yīng) 2 周，產(chǎn)物用熱水和乙醇重結(jié)晶可得 L-茶氨酸純品，其產(chǎn)率為 35%左右。

2）L-谷氨酸-γ-乙基酯合成法。 王三永等報(bào)道，將L-谷氨酸-γ-乙基酯溶于吡啶，再與氯化三苯

甲烷反應(yīng)，所得混合物接著再與乙胺溶液反應(yīng)，隨后在乙酸溶液中回流得 L-茶氨酸，產(chǎn)率為 39%。

3）γ-芐基谷氨酸鹽-苯甲烷氯化物合成法。 有報(bào)道將 γ-芐基谷氨酸鹽（溶于吡啶）與氯化三苯甲烷反應(yīng)，所得混合物再依次與乙胺、乙酸反應(yīng)，一定條件下減壓干燥后用熱水和乙醇重結(jié)晶可得茶氨酸純品，產(chǎn)率約為 33.9%。 雖然化學(xué)合成法成本較低，簡(jiǎn)單且易規(guī)?；?、工業(yè)化生產(chǎn)，但同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物也較多，含有 D-茶氨酸或其他一些毒性物質(zhì)，故該法還有待進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化及安全性評(píng)估 。

3 L-茶氨酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的研究進(jìn)展

因 L-茶氨酸具有改善食品風(fēng)味、保護(hù)神經(jīng)、提高學(xué)習(xí)與記憶能力、抗腫瘤、抗疲勞、抗氧化、提高機(jī)體免疫力和降血壓等功效，故多用于食品及醫(yī)藥保健領(lǐng)域。 當(dāng)前，其在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究甚少，但基于 L-茶氨酸上述諸多的生物學(xué)活性，其在飼料行業(yè)及養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中可預(yù)見(jiàn)將有巨大的應(yīng)用潛力，以下僅從抗應(yīng)激、改善飼料適口性等方面闡述 L-茶氨酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的研究進(jìn)展及可能應(yīng)用方向。

3.1 改善飼料風(fēng)味及適口性

茶氨酸是茶葉鮮爽味的主要成分，且可緩和咖啡堿的苦味和茶多酚的苦澀味，與茶葉的口味

品質(zhì)呈正相關(guān)。 又由于茶氨酸易溶于水，且具有良好的安全性、穩(wěn)定性以及無(wú)毒副作用等優(yōu)

點(diǎn)，使得其目前在食品添加劑領(lǐng)域廣受青睞，已廣泛應(yīng)用于糕點(diǎn)、糖果、飲料、口香糖等幾乎所有食品中，用于抑制苦味及改善食品風(fēng)味。 有鑒于此，茶氨酸亦具有作為飼料添加劑來(lái)改善飼料風(fēng)味及適口性，改變動(dòng)物采食行為，進(jìn)而提高畜禽生長(zhǎng)性 能 的 潛 能。 李 寧 研 究 發(fā) 現(xiàn)， 飼 糧 添 加1 000 mg/ kg L-茶氨酸能夠顯著提高肥育豬的日采食量和日增重，同時(shí)增加育肥豬的日采食時(shí)間和采食速率，起到縮短到達(dá)肥育目標(biāo)時(shí)間的作用。童海鷗等 則以大鼠為模型進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) L-茶氨酸能夠促進(jìn)大鼠對(duì)飼糧的采食及對(duì)氨基酸的吸收，進(jìn)而調(diào)節(jié)大鼠的生長(zhǎng)發(fā)育。

3.2 抗應(yīng)激

應(yīng)激根據(jù)應(yīng)激原不同分為熱應(yīng)激、冷應(yīng)激、斷奶應(yīng)激、抓捕應(yīng)激、噪聲應(yīng)激等，而應(yīng)激反應(yīng)通?？稍斐蓹C(jī)體的免疫系統(tǒng)失調(diào)或氧化-抗氧化平衡狀態(tài)失衡 。 近年來(lái)有關(guān) L-茶氨酸調(diào)控動(dòng)物應(yīng)激機(jī)能的研究隨著對(duì)谷氨酰胺抗應(yīng)激研究的深入而備受關(guān)注。 谷氨酰胺在動(dòng)物機(jī)體中不僅具有供能及營(yíng)養(yǎng)功效，近來(lái)研究顯示其還能提高機(jī)體免疫能力和抗氧化能力，進(jìn)而起到抗應(yīng)激的效果。

小 結(jié)

綜上所述，L-茶氨酸具有改善飼料風(fēng)味及適口性、抗應(yīng)激、改善畜禽胴體品質(zhì)及作為畜禽免疫

調(diào)節(jié)劑開(kāi)發(fā)的潛能。 但目前 L-茶氨酸在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究報(bào)道還相當(dāng)有限，下一步應(yīng)繼續(xù)研究 L-茶氨酸在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及具體作用的分子機(jī)制。 此外，大量獲得有效且成本較低的L-茶氨酸產(chǎn)品是決定其能否在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 酒戶(hù)彌二郎.L-茶氨酸的合成[J].日本農(nóng)業(yè)化學(xué)會(huì)談志，1950（23）：262.

[ 2 ] DESAI M J，GILL M S，HSU W H，et al.Pharmacoki-netics of theanine enantiomers in rats[ J]. Chirality，2005，17（3）：154-162.

[ 3 ] SHARMA E，JOSHI R，GULATI A. L-Theanine： anastounding sui generis integrant in tea[J].Food Chem-istry，2018，242：601-610.