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8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抗拮作用
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
注：#模型组与对照组比较，P＜0.05；*剂量组与模型组比较，P＜0.05。
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。
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