茶葉功能性成分Part 3
時隔數(shù)月，“說茶小課堂”又和大家見面啦!今天，就讓我們來好好聊一聊茶葉特有的功能性成分——茶氨酸。
一、茶氨酸為何物?
氨基酸是一類具有氨基和羧基的有機化合物的通稱，如谷氨酸。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，為生命之元。而茶氨酸則不然，它是以谷氨酸與乙胺為原料合成的酰胺化類合物(圖1)，化學名稱為：N-乙基-γ-L-谷氨酰胺;之所以稱為茶氨酸，是因為用茚三酮比色法測定氨基酸時，它同樣能與茚三酮產(chǎn)生顯色反應(yīng)，所得出的氨基酸含量也包含該化合物在內(nèi);而且，該化合物是茶葉和個別蕈類特有的化合物，因而被稱為茶氨酸。茶氨酸在茶葉中的含量比例很高，約占茶葉游離氨基酸含量的50%，對茶葉品質(zhì)和生理功能有直接的影響。
圖1 茶氨酸分子結(jié)構(gòu)
二、茶氨酸是如何被發(fā)現(xiàn)的?
日本學者酒戶彌二郎于1950年從玉露茶中提取、分離獲得茶氨酸，經(jīng)鑒定其分子結(jié)構(gòu)為N-乙基-γ-L-谷氨酰胺，簡稱茶氨酸。研究還發(fā)現(xiàn)，茶氨酸是由一分子谷氨酸與一分子乙胺于茶樹根部在茶氨酸合成酶催化下合成的，然后通過枝干輸送到葉片并蓄積。茶氨酸有L-茶氨酸和D-茶氨酸之分，從茶葉中分離獲得的茶氨酸均為L-茶氨酸，而人工合成的茶氨酸則是L-茶氨酸和D-茶氨酸的混合物;具有生理調(diào)節(jié)功能的主要是L-茶氨酸。純品茶氨酸為白色或類白色針狀結(jié)晶，熔點217~218℃，比旋光度[α]D20=+7.0°，易溶于水，不溶于無水乙醇和乙醚;在水中的溶解度隨溫度升高而增大。用開水沖泡茶葉時，其茶氨酸的泡出率可達80%左右;茶氨酸具有焦糖的香氣及類似味精的鮮爽味，味覺閾值約為0.06%，故對綠茶滋味有重要的影響作用。
三、茶氨酸有哪些生理功能?
隨著科學家對茶氨酸的藥理學和生理功能研究的不斷深入，其諸多生物活性或者生理調(diào)節(jié)功能不斷被發(fā)現(xiàn)，茶氨酸的生理功能主要分為以下幾個方面：
1. 保護神經(jīng)
用大腦中動脈堵塞模型的小鼠試驗表明，腹腔內(nèi)注射茶氨酸(1 mg/kg)1天后，腦梗塞體積顯著縮小，表明茶氨酸具有抗局灶性腦缺血作用，從而產(chǎn)生保護神經(jīng)免受傷害的效果。茶氨酸也可以減輕因缺血引起的沙鼠海馬體神經(jīng)死亡。
用大腦皮層神經(jīng)細胞試驗表明，茶氨酸可以增強磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1基因表達，進而抑制谷氨酸引起的大腦皮層神經(jīng)細胞遲發(fā)性神經(jīng)元死亡，保護神經(jīng)免受谷氨酸引起的損傷。
圖2 茶氨酸對磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1的影響
用神經(jīng)細胞系SH-SY5Y試驗顯示，茶氨酸可以減輕“魚藤酮”和“狄氏劑”誘導(dǎo)的DNA斷裂與細胞凋亡。同時茶氨酸還能減緩腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和膠質(zhì)神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)的下調(diào)。因而，茶氨酸起到減輕 “魚藤酮”和“狄氏劑”等環(huán)境神經(jīng)毒素對神經(jīng)傷害，抑制因此引起的帕金森綜合癥。
圖3 茶氨酸對神經(jīng)毒素魚藤酮和狄氏劑的拮抗作用
圖4 茶氨酸促進腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)表達
2. 降血壓
用自發(fā)性高血壓大鼠試驗表明，注射茶氨酸具有明顯降血壓作用，其機理是通過影響末梢神經(jīng)或血管系統(tǒng)而起作用，而且存在劑量依賴關(guān)系。但是，茶氨酸對正常血壓的大鼠則沒有降低血壓的作用。
3. 增強記憶
用復(fù)雜水迷宮法對小鼠學習記憶力測驗表明，茶氨酸可縮短正常小鼠在復(fù)雜水迷宮內(nèi)抵達終點的時間，減少錯誤次數(shù)(表1)。采用跳臺儀試驗時發(fā)現(xiàn)，茶氨酸可以減輕氫溴酸東莨菪堿引起的記憶障礙。進一步的研究認為，茶氨酸提高記憶力的作用機理可能與其清除自由基、促進中樞膽堿等功能有關(guān)。對人體測試表明，茶氨酸可以增強腦波中的α波(圖5)，進而增強學習記憶力。
表1 小鼠水迷宮試驗結(jié)果
注：*與對照組比較，P<0.05。
表2 小鼠跳臺試驗結(jié)果
圖5 茶氨酸對人腦α波的影響
4. 輔助抗腫瘤
對肝腫瘤大鼠試驗表明，茶氨酸的作用有：
(1)茶氨酸通過抑制谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白和胞內(nèi)谷胱甘肽合成，抑制腫瘤細胞谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵對GS-DOX的胞間運輸(圖6)，保持腫瘤細胞DOX濃度，達到增強DOX的抑制腫瘤細胞生長和轉(zhuǎn)移的效果。
圖6 茶氨酸抑制腫瘤細胞GS-DOX偶合水平和GS-DOX的胞間運輸
(2)茶氨酸提升正常細胞谷胱甘肽水平，促進谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵對GS-DOX的胞間運輸(圖7)，降低正常細胞DOX濃度，減輕DOX等抗癌藥物對正常細胞的副毒作用。
圖7 茶氨酸、咖啡堿提高DOX在癌組織中的濃度，降低DOX在正常心臟和肝臟細胞中的濃度
(3)茶氨酸有助于保持細胞的代謝平衡，使血液總膽固醇、低密度脂蛋白、致動脈粥樣硬化指數(shù)、甘油三酸酯、脂質(zhì)過氧化等指標處于正常水平;而且差那算還有減輕體內(nèi)過氧化脅迫的作用。
5. 抗疲勞
對小鼠負重游泳實驗表明，用低劑量(4.2 mg/(kg·d))、中劑量(8.3 mg/(kg·d))、高劑量(16.6 mg/(kg·d))連續(xù)灌胃30天后，中、高劑量組的負重游泳時間和肝糖原含量均顯著高于對照組(P<0.05);運動前、后各劑量組5-羥色胺(5-HT)含量低于對照組;運動后中、高劑量組多巴胺(DA)含量高于對照組;運動前各劑量組和運動后中劑量組DA/5-HT比值高于對照組(P<0.05)。說明茶氨酸具有延緩運動性疲勞作用，其機制可能與茶氨酸增加腦組織中多巴胺含量，抑制5-羥色胺的合成和釋放等效應(yīng)有關(guān)。
6. 緩解抑郁癥狀
以7日齡小雞腹腔注射茶氨酸(12.5、25、50 mg/kg)30 min后，記錄隔離小雞和未隔離小雞自主活動、隔離發(fā)聲和福爾馬林誘導(dǎo)疼痛反應(yīng)的變化。結(jié)果顯示，茶氨酸3個劑量組能顯著減輕隔離小雞的悲鳴;高、中劑量茶氨酸對隔離應(yīng)激引起的痛覺鈍抑有拮抗作用。
7. 減輕酒精毒害
過量飲酒導(dǎo)致肝臟自由基大量產(chǎn)生，谷胱甘肽酶(GSH)活力降低，脂質(zhì)過氧化物濃度提高，進而損傷肝臟。以“酒精”(對照組)和“酒精+茶氨酸”(茶氨酸組)分別腹腔注射小鼠，1 h后茶氨酸組血液酒精濃度明顯低于對照組，而乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶活力顯著高于對照組。說明茶氨酸可以有效減輕酒精引起的過氧化傷害。
8. 抗病毒
茶氨酸的抗病毒作用，體現(xiàn)在增強人體對流行性感冒病毒疫苗的免疫響應(yīng)上。老年人對流行性感冒疫苗的免疫響應(yīng)減弱，導(dǎo)致流行性感冒病毒感染發(fā)病率高。用感染流行性感冒病毒的小鼠實驗表明，同時口服茶氨酸可以提高特異性抗原免疫球蛋白水平。對療養(yǎng)院的老年自愿受試者研究表明，口服茶氨酸14天后接種流行性感冒病毒疫苗，接種后4星期檢測表明，接種疫苗前口服茶氨酸有助于增強血清總蛋白和血紅蛋白低的老年人對流行性感冒病毒疫苗的免疫響應(yīng)。
來源：中國茶葉
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