茶叶功能性成分Part 3
时隔数月，“说茶小课堂”又和大家见面啦!今天，就让我们来好好聊一聊茶叶特有的功能性成分——茶氨酸。
一、茶氨酸为何物?
氨基酸是一类具有氨基和羧基的有机化合物的通称，如谷氨酸。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，为生命之元。而茶氨酸则不然，它是以谷氨酸与乙胺为原料合成的酰胺化类合物(图1)，化学名称为：N-乙基-γ-L-谷氨酰胺;之所以称为茶氨酸，是因为用茚三酮比色法测定氨基酸时，它同样能与茚三酮产生显色反应，所得出的氨基酸含量也包含该化合物在内;而且，该化合物是茶叶和个别蕈类特有的化合物，因而被称为茶氨酸。茶氨酸在茶叶中的含量比例很高，约占茶叶游离氨基酸含量的50%，对茶叶品质和生理功能有直接的影响。
图1 茶氨酸分子结构
二、茶氨酸是如何被发现的?
日本学者酒户弥二郎于1950年从玉露茶中提取、分离获得茶氨酸，经鉴定其分子结构为N-乙基-γ-L-谷氨酰胺，简称茶氨酸。研究还发现，茶氨酸是由一分子谷氨酸与一分子乙胺于茶树根部在茶氨酸合成酶催化下合成的，然后通过枝干输送到叶片并蓄积。茶氨酸有L-茶氨酸和D-茶氨酸之分，从茶叶中分离获得的茶氨酸均为L-茶氨酸，而人工合成的茶氨酸则是L-茶氨酸和D-茶氨酸的混合物;具有生理调节功能的主要是L-茶氨酸。纯品茶氨酸为白色或类白色针状结晶，熔点217~218℃，比旋光度[α]D20=+7.0°，易溶于水，不溶于无水乙醇和乙醚;在水中的溶解度随温度升高而增大。用开水冲泡茶叶时，其茶氨酸的泡出率可达80%左右;茶氨酸具有焦糖的香气及类似味精的鲜爽味，味觉阈值约为0.06%，故对绿茶滋味有重要的影响作用。
三、茶氨酸有哪些生理功能?
随着科学家对茶氨酸的药理学和生理功能研究的不断深入，其诸多生物活性或者生理调节功能不断被发现，茶氨酸的生理功能主要分为以下几个方面：
1. 保护神经
用大脑中动脉堵塞模型的小鼠试验表明，腹腔内注射茶氨酸(1 mg/kg)1天后，脑梗塞体积显著缩小，表明茶氨酸具有抗局灶性脑缺血作用，从而产生保护神经免受伤害的效果。茶氨酸也可以减轻因缺血引起的沙鼠海马体神经死亡。
用大脑皮层神经细胞试验表明，茶氨酸可以增强磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1基因表达，进而抑制谷氨酸引起的大脑皮层神经细胞迟发性神经元死亡，保护神经免受谷氨酸引起的损伤。
图2 茶氨酸对磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1的影响
用神经细胞系SH-SY5Y试验显示，茶氨酸可以减轻“鱼藤酮”和“狄氏剂”诱导的DNA断裂与细胞凋亡。同时茶氨酸还能减缓脑源性神经营养因子(BDNF)和胶质神经营养因子(GDNF)的下调。因而，茶氨酸起到减轻 “鱼藤酮”和“狄氏剂”等环境神经毒素对神经伤害，抑制因此引起的帕金森综合症。
图3 茶氨酸对神经毒素鱼藤酮和狄氏剂的拮抗作用
图4 茶氨酸促进脑源性神经营养因子(BDNF)表达
2. 降血压
用自发性高血压大鼠试验表明，注射茶氨酸具有明显降血压作用，其机理是通过影响末梢神经或血管系统而起作用，而且存在剂量依赖关系。但是，茶氨酸对正常血压的大鼠则没有降低血压的作用。
3. 增强记忆
用复杂水迷宫法对小鼠学习记忆力测验表明，茶氨酸可缩短正常小鼠在复杂水迷宫内抵达终点的时间，减少错误次数(表1)。采用跳台仪试验时发现，茶氨酸可以减轻氢溴酸东莨菪碱引起的记忆障碍。进一步的研究认为，茶氨酸提高记忆力的作用机理可能与其清除自由基、促进中枢胆碱等功能有关。对人体测试表明，茶氨酸可以增强脑波中的α波(图5)，进而增强学习记忆力。
表1 小鼠水迷宫试验结果
注：*与对照组比较，P<0.05。
表2 小鼠跳台试验结果
图5 茶氨酸对人脑α波的影响
4. 辅助抗肿瘤
对肝肿瘤大鼠试验表明，茶氨酸的作用有：
(1)茶氨酸通过抑制谷氨酸转运蛋白和胞内谷胱甘肽合成，抑制肿瘤细胞谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵对GS-DOX的胞间运输(图6)，保持肿瘤细胞DOX浓度，达到增强DOX的抑制肿瘤细胞生长和转移的效果。
图6 茶氨酸抑制肿瘤细胞GS-DOX偶合水平和GS-DOX的胞间运输
(2)茶氨酸提升正常细胞谷胱甘肽水平，促进谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵对GS-DOX的胞间运输(图7)，降低正常细胞DOX浓度，减轻DOX等抗癌药物对正常细胞的副毒作用。
图7 茶氨酸、咖啡碱提高DOX在癌组织中的浓度，降低DOX在正常心脏和肝脏细胞中的浓度
(3)茶氨酸有助于保持细胞的代谢平衡，使血液总胆固醇、低密度脂蛋白、致动脉粥样硬化指数、甘油三酸酯、脂质过氧化等指标处于正常水平;而且差那算还有减轻体内过氧化胁迫的作用。
5. 抗疲劳
对小鼠负重游泳实验表明，用低剂量(4.2 mg/(kg·d))、中剂量(8.3 mg/(kg·d))、高剂量(16.6 mg/(kg·d))连续灌胃30天后，中、高剂量组的负重游泳时间和肝糖原含量均显著高于对照组(P<0.05);运动前、后各剂量组5-羟色胺(5-HT)含量低于对照组;运动后中、高剂量组多巴胺(DA)含量高于对照组;运动前各剂量组和运动后中剂量组DA/5-HT比值高于对照组(P<0.05)。说明茶氨酸具有延缓运动性疲劳作用，其机制可能与茶氨酸增加脑组织中多巴胺含量，抑制5-羟色胺的合成和释放等效应有关。
6. 缓解抑郁症状
以7日龄小鸡腹腔注射茶氨酸(12.5、25、50 mg/kg)30 min后，记录隔离小鸡和未隔离小鸡自主活动、隔离发声和福尔马林诱导疼痛反应的变化。结果显示，茶氨酸3个剂量组能显著减轻隔离小鸡的悲鸣;高、中剂量茶氨酸对隔离应激引起的痛觉钝抑有拮抗作用。
7. 减轻酒精毒害
过量饮酒导致肝脏自由基大量产生，谷胱甘肽酶(GSH)活力降低，脂质过氧化物浓度提高，进而损伤肝脏。以“酒精”(对照组)和“酒精+茶氨酸”(茶氨酸组)分别腹腔注射小鼠，1 h后茶氨酸组血液酒精浓度明显低于对照组，而乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活力显著高于对照组。说明茶氨酸可以有效减轻酒精引起的过氧化伤害。
8. 抗病毒
茶氨酸的抗病毒作用，体现在增强人体对流行性感冒病毒疫苗的免疫响应上。老年人对流行性感冒疫苗的免疫响应减弱，导致流行性感冒病毒感染发病率高。用感染流行性感冒病毒的小鼠实验表明，同时口服茶氨酸可以提高特异性抗原免疫球蛋白水平。对疗养院的老年自愿受试者研究表明，口服茶氨酸14天后接种流行性感冒病毒疫苗，接种后4星期检测表明，接种疫苗前口服茶氨酸有助于增强血清总蛋白和血红蛋白低的老年人对流行性感冒病毒疫苗的免疫响应。
来源：中国茶叶
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茶氨酸（L-Theanine）是茶叶中特有的游离氨基酸，是谷氨酸γ-乙基酰胺，是茶叶的一种非蛋白质氨基酸。茶氨酸在茶汤中是鲜甜的，具有焦糖香和类似味精的鲜爽味。而且茶氨酸还能缓解茶的苦涩味，增强甜味，能协调整体的滋味。茶氨酸的含量因茶的品种、部位而变动。茶氨酸在干茶中占总量的1%-2%，其含量会随发酵过程而减少。
普洱茶中茶氨酸含量多少
茶氨酸是1920年日本学者酒户弥二郎首次从玉露茶中分离得到并命名的，是茶叶的特色成分。L-茶氨酸是茶叶中最重要的滋味成分是茶叶游离氨基酸的主体，约占游离氨基酸总量的50%以上。春茶中含量可达1.5%-2%，嫩茎中高达3%，茶氨酸是茶叶中的特征氨基酸在普洱茶中含量约0.5%~20%。茶氨酸是形成茶叶香气和鲜爽度的重要成分，其水溶物主要表现为鲜味、甜味，可以抑制茶汤的苦涩味。
茶氨酸的功效
1、镇静功能
茶叶中含有较多的具有提神兴奋作用的咖啡因，但是人们在饮茶时感到平静、心境舒畅，而不象喝咖啡那样兴奋亢进。除了咖啡碱与其它物质络合，使其吸收缓慢之外，这主要是茶氨酸的镇静作用。
研究证明茶氨酸对咖啡因产生兴奋有拮抗作用，当茶氨酸用量达1740mg／kg时，可显著抑制咖啡因所引起神经系统兴奋。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的摩尔浓度情况下，可对咖啡因刺激作用产生拮抗。
人和动物的大脑皮层都会产生很微弱的脑电波，通常脑电波会根据精神状态产生不同的频率，根据其频率不同可分为4种：α、β、δ、θ四种波形，分别代表不同状态。
当α波为优势脑波时，人的身心能量耗费最少，相对的脑部所获得的能量较高，感到身体放松，意识清醒，因此α波的产生是人身体产生舒畅、愉悦感觉的标志。
茶氨酸对人体精神放松的作用可以通过人脑中α波的变化解释。实验者在密闭环境内（室温25℃，照度40Lux），饮用100ml水或不同浓度的L-茶氨酸水溶液（50mg/100ml、200mg/100ml），记录60分钟内脑电波的变化情况。
日本学者横越（1997）等人在以大白鼠为研究对象的试验中，结果证明了L-茶氨酸是被肠道吸收并通过血液传递到肝脏和大脑，大脑吸收的L—茶氨酸可以通过脑腺体显著增加脑内神经传达物质——多巴胺的产生。
多巴胺（DA）英文名称是dopamine，是一种让人兴奋和快乐的中枢神经递质。它具有调节躯体活动、精神活动、内分泌和心血管活动的作用，而一旦脑部多巴胺分泌异常，人的精神就会迅速异常。
茶氨酸能使大脑细胞中线粒体内神经递质—多巴胺显著增加，而多巴胺是肾上腺素和去肾上腺素的前驱体，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。
神经传达物质的变化还会影响学习能力、记忆力等。老鼠服用茶氨酸3-4个月后，学习能力提高，能在较短时间内掌握要领，对危险环境的记忆力比对照群强。因此，茶氨酸还可通过调节神经传达物质来改善学习能力和记忆力。
2、增强免疫作用
在“非典”流行期间，国内外专家都提到饮茶可增强抵抗力，预防传染病。据美国的研究显示，茶叶的这种作用可能与茶氨酸有关。
哈佛医学院JackBukowski教授研究组通过在志愿者身上进行试验，证明茶氨酸能通过调节γ-δT免疫细胞，增强人体免疫系统，抵抗致病微生物如病毒、细菌和真菌的入侵，它甚至可5倍地提高人体预防疾病的抵抗力。
科学家预言，茶氨酸有朝一日可能用于研制抗病药物。
祛烟瘾和清除烟雾中重金属的作用
中国科学院生物物理研究所“脑与认知国家重点实验室”，发现了抑制烟草和尼古丁成瘾的新物质茶氨酸，通过调节尼古丁受体和多巴胺释放而实现祛烟瘾作用之后，又发现，其对烟雾中的重金属，包括砷、镉和铅等具有显著的清除作用。
