茶氨酸(L-Theanine)是
茶叶特有一种
氨基酸,化学式为C7H14N2O3,在干茶中占重量的1%-2%。
理化性质
茶氨酸(Theanine)系1950年首次从绿茶中分离得到,是茶叶的特征氨基酸,也是茶叶
呈味物质之一,它与绿茶品质呈强
正相关,
相关系数达0.787~0.876。在茶叶存在二十多种氨基酸中,茶氨酸约占茶叶氨基酸总量50%~60%;经研究发现,除在
茶梅、
蘑菇、
油茶等植物中已检测出微量存在外,在其它植物中尚未发现。
茶氨酸属
酰胺类
化合物,化学命名为:N-
乙基-
L-谷氨酰胺,
结构式如下:
自然存在茶氨酸均为
L型,纯品为白色针状结晶,熔点217℃~218℃,
比旋光度[α]D20=0.7°,极溶于水,不溶于
乙醇和
乙醚等
有机溶剂,水溶液微酸性,有
焦糖香及类似味精鲜爽味,味觉阈值为0.06%。
吸收代谢
茶氨酸同其它
氨基酸一样在小肠被吸收,小肠壁上已确定出三种转运氨基酸特殊载体系统,它们分别转运中性、酸性和
碱性氨基酸。有实验表明茶氨酸对同一类氨基酸,如
蛋氨酸、
亮氨酸、
异亮氨酸及
缬氨酸产生拮抗,因此推论茶氨酸可能是通过蛋氨酸
载体转运系统在肠道内被吸收的。但Kitaoka等研究表明,茶氨酸在肠道吸收可能是与
谷氨酸共用一个由Na
偶联的
协同转运蛋白,茶氨酸亲和力比谷氨酸要低。Unno等研究发现在给予茶氨酸后,在尿中可检测到完整茶氨酸、谷氨酸和
乙胺,且这些化合物多少与茶氨酸投予量有关。这说明茶氨酸吸收进入人体内后酶促水解为谷氨酸和乙胺,其代谢部位可能是肾脏。Terashima等以鼠为对象研究茶氨酸在体内代谢动力学变化情况,研究发现,鼠经口灌胃茶氨酸后1小时,
血清、肝、脑
中茶氨酸浓度显著增加,此后随着时间延长,血清和肝中茶氨酸浓度逐渐减少,而脑中茶氨酸浓度则在5小时后达到最高峰,在
24小时后茶氨酸在这些组织中完全消失。
作用功能
降血压作用
血压调节主要是通过中枢及
末梢神经系统儿茶酚胺和
5-羟色胺增减而实现的。Yokogoshi等通过实验证明,在给予鼠茶氨酸后能减少5-羟色胺含量,使5-羟色胺在大脑合成减少及增加其在脑中分解。当给
自发性高血压大鼠(
SHR)注射不同剂量茶氨酸时血压下降,且下降程度呈剂量反映关系,在高剂量组可观察到血压明显下降;但即便给予最高剂量茶氨酸也不会改变正常
大鼠血压;而与茶氨酸
结构相似谷氨酸没有发现有降低血压作用。
近期研究表明,茶氨酸本身虽无
抗肿瘤活性,却能提高多种抗肿瘤
药物疗效。
阿霉素(adriamycm)对部分肿瘤有
抑制作用,茶氨酸可保护肿瘤组织中阿霉素浓度,减少阿霉素从埃利希腹水
肿瘤细胞中渗出,故当茶氨酸与阿霉素配合使用时,可使活体肿瘤
生长抑制提高2.1倍,阿霉素在肿瘤组织中
浓度增加2.9倍。此外,注射
抗癌药依达素(idarubicin)能降低
白细胞和
骨髓细胞数,但当与茶氨酸配合使用时,可缓解依达素这种毒性,并促进依达素抗肿瘤作用,这说明茶氨酸对于由依达素导致毒性具有选择性调节作用。对抗癌药毒杀素(doxorubicin)与茶氨酸配合应用时,可抑制M5076卵巢
肉瘤向肝脏转移。最近,Sa-dzuka等进一步研究茶氨酸提高阿霉素抗癌活性途径,指出茶氨酸是通过抑制肿瘤细胞中
谷氨酸盐传输而提高阿霉素在肿瘤细胞中浓度,因此达到提高其抗癌疗效。茶氨酸对
癌症患者临床化学治疗十分有益,它不仅促进某些抗肿瘤
药物作用,且还提高癌症病人
生活质量。
松弛神经紧张、放松等作用
Terashima等发现茶氨酸主要受体是脑。茶氨酸通过大脑屏障进入大脑后,使大脑细胞中线粒内
神经递质多巴胺显著增加,而多巴胺是
肾上腺素和
去甲肾上腺素前驱体,是传达脑
神经细胞兴奋程度重要物质,它的释放会大大影响人的情绪。另外,Yokogoshi等通过使用血清素(
5-羟色胺)
代谢抑制剂研究发现,茶氨酸可对大脑血清素合成和分解产生影响。服用茶氨酸后,大脑中
色氨酸含量明显增加或有增加趋势,但血清素含量减少。茶氨酸可能会减少血清素合成及增加其分解,或抑制血清素释放。
咖啡因有提神兴奋作用,茶叶中也含有较多咖啡因,单独摄入咖啡因对人体有一定危害,而饮用茶后,却不会产生饮入等量咖啡因兴奋作用。木村等研究证明茶氨酸对咖啡因产生兴奋有
拮抗作用,他测定咖啡因引起中枢神经性自发
运动量,结果表明咖啡因与茶氨酸同时投予时对兴奋有明显抑制作用。最近,有学者用
脑电图仪评价方法进一步确定茶氨酸和咖啡因在几乎相同
摩尔浓度情况下,对咖啡因
刺激作用产生拮抗。这些充分说明茶氨酸为咖啡因
拮抗物,具有明显安神、减少紧张和松弛神经作用。
一般说来,动物及人总是在大脑表面上产生非常弱脉冲,叫做
脑波。人在不同精神条件下,脑部会产生不同
电流频率脑波。脑波根据频率分为α、β、δ及
θ波,
δ波是在熟睡时,θ波是在打盹状态时,
α波是在安静时(松弛状态),
β波是在
兴奋状态时分别出现。有人为验证茶氨酸在精神方面的影响进行
人体实验,让试验者饮用水和茶氨酸水溶液,60min后测定
脑电图;结果饮用水后未发现脑电图有改变,而饮用茶氨酸后产生显著α波。因此,茶氨酸具有促进α波产生的作用,从而引起舒畅、愉快感觉。并且茶氨酸没有引起
睡眠状态发生θ波数量增加,因此茶氨酸在使人
情绪稳定同时还能使注意力更为集中。
谷氨酸是
兴奋性神经
传递物质,在神经细胞
内含量保持在1mmol-10mmol/L。当
脑缺血时,细胞
内因O2供应中断,使细胞内能源物质
三磷酸腺苷(
ATP)生成量减少而逐渐枯竭,神经
细胞膜分离,谷氨酸过多向细胞外释放,并作用于受体,使细胞内
钙离子浓度持续增高,激发各种
分解酶活性,并最后作用于细胞而使之破坏、死亡。而茶氨酸对
谷氨酸受体有竞争保护作用,因此茶氨酸对
脑组织有保护作用,可避免由脑缺血所致脑神经
细胞死亡。
经期综合症(简称PMS)是女性在月经前3到10
日中出现精神及身体上不舒适症状。Juneja等考察茶氨酸对PMS改善作用,让24名女性每日服用茶氨酸200mg,两个月后PMS症状有明显改善,如
头痛、腰痛、胸部
胀痛、无力、易疲劳、精神无法集中、烦躁等症状得到改善。其机理尚需进一步研究,可能与茶氨酸镇静作用有关。
减肥作用
用混有0.028%茶氨酸饲料喂养
小鼠16周后,其体重比对照群有明显下降,腹腔脂肪降至对照群58%。同时血液
中性脂肪及
胆固醇含量分别减少32%和15%,肝脏中胆固醇减少28%。因此茶叶减肥作用是茶叶中包括茶氨酸在内多种成分共同作用结果,茶氨酸尤其对减少体内胆固醇有效。
抗疲劳作用
小鼠经口给予茶氨酸30天后,采用负重游泳实验,观察记录小鼠游泳
死亡时间;小鼠游泳一定时间后采血检测血清
尿素氮、
血乳酸;取肝脏检测
肝糖原。结果经口给予小鼠不同剂量茶氨酸30天后,能明显延长小鼠负重游泳时间,减少肝糖原
消耗量,降低运动时血清尿素氮水平;对小鼠运动后血乳酸升高有明显抑制作用,能促进运动后血乳酸消除,因此,茶氨酸具有抗疲劳作用。其机理可能与茶氨酸可抑制s-羟
色胺分泌,促进儿茶酚胺分泌有关(5-羟色胺对
中枢神经系统具有抑制作用,而儿茶酚胺具有兴奋作用)。
安全信息
早在1985年,
美国食品和药物管理局(
FDA)就认可茶氨酸,并确认合成茶氨酸是一般公认安全物质(
GRAS),在使用过程中不作限量规定。其安全性实验表明,茶氨酸大鼠
急性毒性在5g/kg以上;在连续服用28天(每天2g/kg)茶氨酸
亚急性实验中,大鼠未见任何
毒性反应;在
致突变实验中也没有发现茶氨酸有任何诱变作用;细菌恢复突变实验也证明未导致
基因变异。良好安全性和稳定性,使茶氨酸已在如饮料、
焙烤点心、冷冻点心等食品中得到广泛应用;此外,茶氨酸特殊性质和
生物活性使其在食品中也起到重要作用。
应用领域
茶氨酸这种既不具有催眠,又可以解消疲劳、降低血压和提高学习记忆能力的保健食品实为少见,引人注目。为此,茶氨酸曾在1998年德国召开的国际食品原料会上获得研究部门大奖。茶氨酸是茶叶中含量最高的氨基酸,约占
游离氨基酸总量的50%以上,占茶叶干重的1%-2%。茶氨酸为白色
针状体,易溶于水,具有甜味和鲜爽味,是茶叶的滋味的组分。
茶氨酸具有增强脑中α波强度,使人产生轻松感和提高
记忆力等作用,并已通过
人体试验证实。因此,其可作为功能性成分添加到食品中,开发出缓解神经紧张和益智
功能食品。如以红茶浓缩
浸出液(Bx=20)5%、馅糖(Bx=7.5)5%、砂糖15%、
凝胶剂1%、茶氨酸0.2%、
柠檬酸0.2%、
柠檬酸钠0.2%,加水至100%制成红茶
果冻。食用60min后测定脑波,每5min测定1次,结果发现食后α波出现量立即增大,30min后出现显著增大,最高达1.6倍。研究还证实茶氨酸添加于
糖果、各种饮料等都可获得很好镇静效果。日本正在积极开展这方面研究和开发工作。
茶氨酸风味改良效果
茶氨酸不仅可作为
绿茶风味
改良剂,且还可抑制其它食品中苦味和
涩味,达到改善
食品风味目的。可可饮料和
麦茶等都有独特苦味或涩味,添加
甜味剂会有一种不适口味道,如果以0.01%茶氨酸替代甜味剂,结果表明,添加茶氨酸后饮料风味大为改善。研究还证实添加于其它食品(咖啡、可可、人参饮品、
啤酒)中也有改善风味良好效果,说明茶氨酸在
食品工业中具有广阔应用前景。
日本在茶氨酸研究与应用上处于领先水平,我国在这方面
研究开发尚未深入。茶氨酸研究特别是其
药理作用研究已取得很大进展,但仍存在许多问题。相信随着研究不断深入,茶氨酸在食品及医药等领域必将具有更为广阔开发应用前景。
其它信息
又名谷氨酰乙胺,英文名为L-Theanine Cas No.:3081-61-6 分子式:
C7H14N2O3 质量标准:JP2000 含量:99% Min。 外观:白色或类白色粉末。熔点:202-215℃ pH值:5.0-6.5
含 量: ≥99(%)
比旋光度[α]20D : +8.0°- +8.5°
1%溶液的pH值: 5.0-6.0
重 金 属: ≤ 5(ppm)
氯 化 物(以Cl计): ≤ 0.03%