广州食品工业
科技伽angzllouFoodseleneeandTeclu10logyvol14No3(
总54
)
茶氨酸合成与应
用
李炎陈听
(暨
南大学
化学
系广州5106
32)
摘要茶氨酸是茶叶
的特征氨基酸与茶叶
的滋味呈正
相关
同时它还具有抗肿瘤降压安神等医
疗功
效本文
根据近年来的有关文献
综述了茶氨酸的性质应用化学和
生物合成等方面的内容
关键词茶
氨酸茶叶人工调
味茶叶
茶氨酸(Theanine)
系统命名为:N
乙
基L
谷
氨酞胺(Nethy
lLglu
tamin
e)
为茶
叶的特征氨
基酸川
它在绿茶中占游离氨
基
酸的40%~
60%
并与绿茶滋味等
级呈强正
相关在上等绿茶中茶氨
酸含
量占茶重的
22%
或更高其
结构式如下:
沪
CH3CHZNHC
(C
HZ)2
军HCOO
H
NHZ
对茶树新陈代谢
的研究表明:
茶氨
酸不
仅影
响茶叶的品质滋味也是调
节茶树氮
代谢的关键物质l2]
此外它是合成多酚类
化合物的前体且
作
为谷氨酞
胺的类似物和
咖啡因
的拮抗物对人和动物的神经系统具
有抑制。AM
P
合成等作
用近年来
的研究还
表明:
茶氨酸有抗肿瘤I3.
月]
降压安神[5.6]
促进神经生
长[,]
等医
疗功效
还可作
为大脑
功能
促进剂的有效成
份使
用
1
茶氨酸的性质及
其
在茶树中的
生理作用
自然界
存在的茶氨酸均为L
型纯品为
白
色针状结晶熔点21
7
℃一218℃
(
分解)
比
旋光度「司20
‘
070
极易溶于
水具有焦
糖香和
类似味精的鲜爽味经60
1/L的盐
酸水解后生
成L
一
谷氨
酸和乙胺邵三酮显
色反应呈
紫色与碱式碳酸铜反应
生成淡紫
色柱状铜盐
利用
上述性质可以
将茶氨酸从
茶叶中分离
出来茶氨酸的定
性定量检
测可以
采用
纸层
析阳”〕
薄层色谱[l0
川
气相
色谱〔‘2]
氨基酸自动分析仪[ls
〕
高效液相
色谱1
利’
」
和质谱等方法
茶氨酸几乎存在
于茶树所有器官和组织
中但以芽
和根部的含
量最高〔l8]
根是茶
氨
酸合成的部位茶
氨酸在新芽中的积累
是
由于
根部合成的茶氨酸大量运输到芽尖的结
果[
‘9]
茶氨酸在茶树体内的广泛分布以
及在生
长旺
盛的幼龄组织中的高含量表
明它在茶
树代谢中的重要生理作
用茶氨酸作
为积累
的氮源供
幼龄组织生长是幼芽光合作用开
始前有机碳骨架
合成的起始物[202‘
〕
当土壤中存在过量的氨时茶树能通
过
合成茶氨
酸将氨
吸收
和积累
以缓解氨对
植物造成的危害[2
〕
当茶树发芽
生长时茶氨酸受
到降解
和
利用放射性
同位素
示踪
实验表明:
茶氨酸
在特
定的位置上降解其N
一
乙基碳通过乙
酸辅酶A
聚合的机
制形成儿茶素的多酚核
[z3
〕
由此可见茶氨
酸是茶树中多酚类物质
的重要前体
2
茶树中茶氨酸
的生物
合成途
径
茶树中茶氨
酸合成产前体
是谷氨酸和乙
胺这一
点己
用‘4C
示踪的方法得到了证实
[24
“5]
乙胺是由丙
氨酸
脱梭而
来[26]
丙
氨
酸和谷氨酸虽然广泛存在
于各种动植物体广
州食品工业
科技GUallgzllouFoodSeienceandTeelm
ologyvol14No3(
总54)
内但却只
有茶树才具有大量合成茶氨酸的
能
力这是因
为茶树体内具有L
一谷氨
酸:
乙
胺连接酶(L
一Gl
ut
二at
e:eth
ylajnsne
li
gase)(
又称茶氨酸
合成酶)
该酶催化如
下反
应:
L
谷氨
酸+
乙胺十Af
P
峥茶氨
酸十ADP+
磷
酸
该
酶已
被KSasa
oka
等从
茶的籽根中分
离出
来并证实对谷
氨酸乙胺和ATP
具有
较高的特
异亲和力且
仅为茶树所特有但
该酶在体外极易失活卿〕
茶氨酸体内合成过程中另一
重要
的酶是
丙
氨酸脱梭酶(
L
一al
二ine
deearboxylas
。)
它
催化丙
氨酸脱狡形
成乙
胺在体外的
稳定
性比L
一
谷氨酸:
乙胺连接酶要高得多
茶氨
酸在茶树体内的合成途径如下:
丙氨酸三
墓丝丛丛些
斗乙胺十c02
谷氨
酸十
戌即十
乙胺
吩象畦些途丝丝丝
斗L
茶氨
酸
+
ADP+P-
3
茶氨酸的应用
31
茶氨酸作为茶叶的滋味成份
茶氨酸本身
具有鲜
味(
闭值为006%
)和
焦糖的
香味在绿茶的加工
复火过程中与葡
萄糖反应生
成脱氧L
一
茶氨酸一L
一
毗咯
果糖这
种甜味物质[
28]
这些都确
定了
茶氨酸对茶
叶气味营养等的作
用一
般
认为:
儿
茶素
与氨
基酸(
主要是茶氨酸)
含量的比率在
上
等茶中较低而
在低等茶中较高
当多酚类和
氨基酸两
者含量都高而比率
低则茶叶具有味
浓而
鲜爽的特点国内外茶叶工
作者一
致公
认茶
氨酸的
含量
与茶叶品
质和
等级呈正
相关
(r
二0
789
司876)
并把它作为评价绿茶质
量
的重要标志「2
生31]
对红
茶茶氨酸含量
与其品
质的相关性问
题目
前尚有不同
的认
识有
些人认为茶氨
酸含量与红
茶品质无一
定关系另一
些人则
认
为应该把它作为红
茶品质的重要评价
因子
之一KHEkbrogOt
等对17
种茶中的茶
氨酸含量进行分析结果表明某些红
茶中茶
氨酸的含
量并不明显
低于
绿茶和乌龙茶有的红茶甚至还
高于
某些绿茶如中国的云
南
茶茶氨酸含量
高达238%[32]
虽然
茶叶的品
质与品
种栽培气候
加工
保存等众多因
素有关但日
本等国近
年来己开
始在绿茶中添加
合成茶氨酸进行人
工调
味以
达到
改善中低档茶的滋味
提
高茶叶等级的目
的[
33]
1983
年Mlsh记
ate
等
对日
本的190
种合成添加
剂和52种来源
于
天然的食品添加剂进行突变性和
染色体变异
试验的筛选茶氨
酸作
为一
种合成添加剂两
项试
验均为阴
性此
外1985
年茶氨
酸已得
到FDA(
美
国食品
和药物管理局
)的认可
并
确认
合成茶氨酸为G
RAS(
一
般公认为
安
全的物质)
在使用
时不
作限
制用
量的规定
32
茶氨
酸在
医疗上的功效
19
93年
美
国一项研究成果表明:
“
绿茶
提取物中的五
种成份具有明显
的抗癌作用
但尚未明确是单一组分的作
用还是协同作
用所致”
茶氨酸是谷氨酞胺的衍生物二
者结构相似
而肿瘤细胞的谷氨酞胺代谢比
正
常细胞活跃得多因
此作
为谷氨酞胺
的
竞争物茶氨酸能通过干扰
谷氨酸胺的代谢
来抑制癌细胞生长而茶氨酸对
小鼠可转移
性肿瘤的延缓作用延长患白血病小鼠的存
活期已
有文献报道1997
年湖南农业大
学生物系罗泽民教授的“
茶抗胃癌分子机
理”
的研究
也得到肯定的结果
茶叶中的另
一种重要成份是咖
啡因咖
啡因
具有提神作
用但人们发现饮茶产生的
效
果与摄
入相等含量咖啡因
的效
果大不一
样动物实验表明茶氨酸能
消除小鼠因
摄
入毒害量的咖啡因
引起的自发运动这说明
茶氨
酸为咖啡因的拮抗物
具有明显
的安神
作用动物实
验和体外实
验说明茶氨酸
对神
经系
统的作
用主要表现在对去甲肾
上腺
(NE
)
卜氨基丁
酸(GABA)5
轻色胺和
5
经叫噪乙酸等物质含量的影响从而最终
影响cAMP
的形成茶氨酸对神
经系统的作
用在低等
动物鳌虾的神
经肌
肉连接
上也得
到体现只
是其作用的类型
方式
和水平不