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茶氨酸

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茶氨酸(L-Theanine)是茶葉特有一種氨基酸,化學式為C7H14N2O3,在幹茶中佔重量的1%-2%。
中文名
茶氨酸 [3] 
外文名
L-Theanine [3] 
別    名
L-茶氨酸,N-乙基-L-谷氨醯胺 [3] 
化學式
C7H14N2O3 [3] 
分子量
174.198 [3] 
CAS登錄號
3081-61-6 [3] 
EINECS登錄號
221-379-0 [3] 
熔    點
207 ℃ [3] 
沸    點
427.13 ℃
水溶性
溶於水,不溶於乙醇、乙醚
密    度
1.171 g/cm³
外    觀
白色結晶性粉末
閃    點
212.12 ℃
應    用
調味料(綠茶的香味成分)
危險性描述
R43:皮膚接觸會產生過敏反應。

茶氨酸理化性質

茶氨酸(Theanine)系1950年首次從綠茶中分離得到,是茶葉的特徵氨基酸,也是茶葉呈味物質之一,它與綠茶品質呈強正相關相關係數達0.787~0.876。在茶葉存在二十多種氨基酸中,茶氨酸約佔茶葉氨基酸總量50%~60%;經研究發現,除在茶梅蘑菇油茶等植物中已檢測出微量存在外,在其它植物中尚未發現。 [1] 
茶氨酸屬酰胺類化合物,化學命名為:N-乙基-L-谷氨醯胺結構式如下:
自然存在茶氨酸均為L型,純品為白色針狀結晶,熔點217℃~218℃,比旋光度[α]D20=0.7°,極溶於水,不溶於乙醇乙醚有機溶劑,水溶液微酸性,有焦糖香及類似味精鮮爽味,味覺閾值為0.06%。

茶氨酸吸收代謝

茶氨酸同其它氨基酸一樣在小腸被吸收,小腸壁上已確定出三種轉運氨基酸特殊載體系統,它們分別轉運中性、酸性和鹼性氨基酸。有實驗表明茶氨酸對同一類氨基酸,如蛋氨酸亮氨酸異亮氨酸纈氨酸產生拮抗,因此推論茶氨酸可能是通過蛋氨酸載體轉運系統在腸道內被吸收的。但Kitaoka等研究表明,茶氨酸在腸道吸收可能是與穀氨酸共用一個由Na偶聯協同轉運蛋白,茶氨酸親和力比穀氨酸要低。Unno等研究發現在給予茶氨酸後,在尿中可檢測到完整茶氨酸、穀氨酸和乙胺,且這些化合物多少與茶氨酸投予量有關。這説明茶氨酸吸收進入人體內後酶促水解為穀氨酸和乙胺,其代謝部位可能是腎臟。Terashima等以鼠為對象研究茶氨酸在體內代謝動力學變化情況,研究發現,鼠經口灌胃茶氨酸後1小時,血清、肝、腦中茶氨酸濃度顯著增加,此後隨着時間延長,血清和肝中茶氨酸濃度逐漸減少,而腦中茶氨酸濃度則在5小時後達到最高峯,在24小時後茶氨酸在這些組織中完全消失。

茶氨酸作用功能

降血壓作用
血壓調節主要是通過中樞及末梢神經系統兒茶酚胺5-羥色胺增減而實現的。Yokogoshi等通過實驗證明,在給予鼠茶氨酸後能減少5-羥色胺含量,使5-羥色胺在大腦合成減少及增加其在腦中分解。當給自發性高血壓大鼠SHR)注射不同劑量茶氨酸時血壓下降,且下降程度呈劑量反映關係,在高劑量組可觀察到血壓明顯下降;但即便給予最高劑量茶氨酸也不會改變正常大鼠血壓;而與茶氨酸結構相似穀氨酸沒有發現有降低血壓作用。
輔助抑制腫瘤作用
近期研究表明,茶氨酸本身雖無抗腫瘤活性,卻能提高多種抗腫瘤藥物療效阿黴素(adriamycm)對部分腫瘤有抑制作用,茶氨酸可保護腫瘤組織中阿黴素濃度,減少阿黴素從埃利希腹水腫瘤細胞中滲出,故當茶氨酸與阿黴素配合使用時,可使活體腫瘤生長抑制提高2.1倍,阿黴素在腫瘤組織中濃度增加2.9倍。此外,注射抗癌藥依達素(idarubicin)能降低白細胞骨髓細胞數,但當與茶氨酸配合使用時,可緩解依達素這種毒性,並促進依達素抗腫瘤作用,這説明茶氨酸對於由依達素導致毒性具有選擇性調節作用。對抗癌藥毒殺素(doxorubicin)與茶氨酸配合應用時,可抑制M5076卵巢肉瘤向肝臟轉移。最近,Sa-dzuka等進一步研究茶氨酸提高阿黴素抗癌活性途徑,指出茶氨酸是通過抑制腫瘤細胞中穀氨酸鹽傳輸而提高阿黴素在腫瘤細胞中濃度,因此達到提高其抗癌療效。茶氨酸對癌症患者臨牀化學治療十分有益,它不僅促進某些抗腫瘤藥物作用,且還提高癌症病人生活質量
鬆弛神經緊張、放鬆等作用
Terashima等發現茶氨酸主要受體是腦。茶氨酸通過大腦屏障進入大腦後,使大腦細胞中線粒內神經遞質多巴胺顯著增加,而多巴胺是腎上腺素去甲腎上腺素前驅體,是傳達腦神經細胞興奮程度重要物質,它的釋放會大大影響人的情緒。另外,Yokogoshi等通過使用血清素(5-羥色胺)代謝抑制劑研究發現,茶氨酸可對大腦血清素合成和分解產生影響。服用茶氨酸後,大腦中色氨酸含量明顯增加或有增加趨勢,但血清素含量減少。茶氨酸可能會減少血清素合成及增加其分解,或抑制血清素釋放。
咖啡因有提神興奮作用,茶葉中也含有較多咖啡因,單獨攝入咖啡因對人體有一定危害,而飲用茶後,卻不會產生飲入等量咖啡因興奮作用。木村等研究證明茶氨酸對咖啡因產生興奮有拮抗作用,他測定咖啡因引起中樞神經性自發運動量,結果表明咖啡因與茶氨酸同時投予時對興奮有明顯抑制作用。最近,有學者用腦電圖儀評價方法進一步確定茶氨酸和咖啡因在幾乎相同摩爾濃度情況下,對咖啡因刺激作用產生拮抗。這些充分説明茶氨酸為咖啡因拮抗物,具有明顯安神、減少緊張和鬆弛神經作用。
一般説來,動物及人總是在大腦表面上產生非常弱脈衝,叫做腦波。人在不同精神條件下,腦部會產生不同電流頻率腦波。腦波根據頻率分為α、β、δ及θ波δ波是在熟睡時,θ波是在打噸狀態時,α波是在安靜時(鬆弛狀態),β波是在興奮狀態時分別出現。有人為驗證茶氨酸在精神方面的影響進行人體實驗,讓試驗者飲用水和茶氨酸水溶液,60min後測定腦電圖;結果飲用水後未發現腦電圖有改變,而飲用茶氨酸後產生顯著α波。因此,茶氨酸具有促進α波產生的作用,從而引起舒暢、愉快感覺。並且茶氨酸沒有引起睡眠狀態發生θ波數量增加,因此茶氨酸在使人情緒穩定同時還能使注意力更為集中。
穀氨酸是興奮性神經傳遞物質,在神經細胞內含量保持在1mmol-10mmol/L。當腦缺血時,細胞內因O2供應中斷,使細胞內能源物質三磷酸腺苷(ATP)生成量減少而逐漸枯竭,神經細胞膜分離,穀氨酸過多向細胞外釋放,並作用於受體,使細胞內鈣離子濃度持續增高,激發各種分解酶活性,並最後作用於細胞而使之破壞、死亡。而茶氨酸對穀氨酸受體有競爭保護作用,因此茶氨酸對腦組織有保護作用,可避免由腦缺血所致腦神經細胞死亡 [2] 
經期綜合症(簡稱PMS)是女性在月經前3到10日中出現精神及身體上不舒適症狀。Juneja等考察茶氨酸對PMS改善作用,讓24名女性每日服用茶氨酸200mg,兩個月後PMS症狀有明顯改善,如頭痛、腰痛、胸部脹痛、無力、易疲勞、精神無法集中、煩躁等症狀得到改善。其機理尚需進一步研究,可能與茶氨酸鎮靜作用有關。
減肥作用
用混有0.028%茶氨酸飼料餵養小鼠16周後,其體重比對照羣有明顯下降,腹腔脂肪降至對照羣58%。同時血液中性脂肪及膽固醇含量分別減少32%和15%,肝臟中膽固醇減少28%。因此茶葉減肥作用是茶葉中包括茶氨酸在內多種成分共同作用結果,茶氨酸尤其對減少體內膽固醇有效。
抗疲勞作用
小鼠經口給予茶氨酸30天后,採用負重遊泳實驗,觀察記錄小鼠游泳死亡時間;小鼠游泳一定時間後採血檢測血清尿素氮血乳酸;取肝臟檢測肝糖原。結果經口給予小鼠不同劑量茶氨酸30天后,能明顯延長小鼠負重遊泳時間,減少肝糖原消耗量,降低運動時血清尿素氮水平;對小鼠運動後血乳酸升高有明顯抑制作用,能促進運動後血乳酸消除,因此,茶氨酸具有抗疲勞作用。其機理可能與茶氨酸可抑制s-羥色胺分泌,促進兒茶酚胺分泌有關(5-羥色胺對中樞神經系統具有抑制作用,而兒茶酚胺具有興奮作用)。 [2] 

茶氨酸安全信息

早在1985年,美國食品和藥物管理局(FDA)就認可茶氨酸,並確認合成茶氨酸是一般公認安全物質(GRAS),在使用過程中不作限量規定。其安全性實驗表明,茶氨酸大鼠急性毒性在5g/kg以上;在連續服用28天(每天2g/kg)茶氨酸亞急性實驗中,大鼠未見任何毒性反應;在致突變實驗中也沒有發現茶氨酸有任何誘變作用;細菌恢復突變實驗也證明未導致基因變異。良好安全性和穩定性,使茶氨酸已在如飲料、焙烤點心、冷凍點心等食品中得到廣泛應用;此外,茶氨酸特殊性質和生物活性使其在食品中也起到重要作用。

茶氨酸應用領域

茶氨酸這種既不具有催眠,又可以解消疲勞、降低血壓和提高學習記憶能力的保健食品實為少見,引人注目。為此,茶氨酸曾在1998年德國召開的國際食品原料會上獲得研究部門大獎。茶氨酸是茶葉中含量最高的氨基酸,約佔遊離氨基酸總量的50%以上,佔茶葉乾重的1%-2%。茶氨酸為白色針狀體,易溶於水,具有甜味和鮮爽味,是茶葉的滋味的組分。 [2] 
茶氨酸具有增強腦中α波強度,使人產生輕鬆感和提高記憶力等作用,並已通過人體試驗證實。因此,其可作為功能性成分添加到食品中,開發出緩解神經緊張和益智功能食品。如以紅茶濃縮浸出液(Bx=20)5%、餡糖(Bx=7.5)5%、砂糖15%、凝膠劑1%、茶氨酸0.2%、檸檬酸0.2%、檸檬酸鈉0.2%,加水至100%製成紅茶果凍。食用60min後測定腦波,每5min測定1次,結果發現食後α波出現量立即增大,30min後出現顯著增大,最高達1.6倍。研究還證實茶氨酸添加於糖果、各種飲料等都可獲得很好鎮靜效果。日本正在積極開展這方面研究和開發工作。
茶氨酸風味改良效果
茶氨酸不僅可作為綠茶風味改良劑,且還可抑制其它食品中苦味和澀味,達到改善食品風味目的。可可飲料和麥茶等都有獨特苦味或澀味,添加甜味劑會有一種不適口味道,如果以0.01%茶氨酸替代甜味劑,結果表明,添加茶氨酸後飲料風味大為改善。研究還證實添加於其它食品(咖啡、可可、人蔘飲品、啤酒)中也有改善風味良好效果,説明茶氨酸在食品工業中具有廣闊應用前景。 [2] 
日本在茶氨酸研究與應用上處於領先水平,我國在這方面研究開發尚未深入。茶氨酸研究特別是其藥理作用研究已取得很大進展,但仍存在許多問題。相信隨着研究不斷深入,茶氨酸在食品及醫藥等領域必將具有更為廣闊開發應用前景。

茶氨酸其它信息

CAS 編號:3081-61-6
又名谷氨酰乙胺,英文名為L-Theanine Cas No.:3081-61-6 分子式:C7H14N2O3 質量標準:JP2000 含量:99% Min。 外觀:白色或類白色粉末。熔點:202-215℃ pH值:5.0-6.5
來 源:微生物發酵或者化學合成
含 量:  ≥99(%)
比旋光度[α]20D :  +8.0°- +8.5°
1%溶液的pH值: 5.0-6.0
乾燥失重(100℃,3h):  ≤ 0.5%
重 金 屬:   ≤ 5(ppm)
氯 化 物(以Cl計):   ≤ 0.03%
參考資料