茶葉功能性成分Part 3
時(shí)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(jī)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(xué)名稱為：N-乙基-γ-L-谷氨酰胺;之所以稱為茶氨酸，是因?yàn)橛密崛壬y(cè)定氨基酸時(shí)，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(gè)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(duì)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(xué)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(jiǎn)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(zhǎng)-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(diǎn)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(shí)，其茶氨酸的泡出率可達(dá)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(duì)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(xué)家對(duì)茶氨酸的藥理學(xué)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(gè)方面：
1. 保護(hù)神經(jīng)
用大腦中動(dòng)脈堵塞模型的小鼠試驗(yàn)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(hù)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(xì)胞試驗(yàn)表明，茶氨酸可以增強(qiáng)磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1基因表達(dá)，進(jìn)而抑制谷氨酸引起的大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞遲發(fā)性神經(jīng)元死亡，保護(hù)神經(jīng)免受谷氨酸引起的損傷。
圖2 茶氨酸對(duì)磷脂酶C-β1和磷脂酶C-γ1的影響
用神經(jīng)細(xì)胞系SH-SY5Y試驗(yàn)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(xì)胞凋亡。同時(shí)茶氨酸還能減緩腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)和膠質(zhì)神經(jīng)營(yíng)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(duì)神經(jīng)傷害，抑制因此引起的帕金森綜合癥。
圖3 茶氨酸對(duì)神經(jīng)毒素魚藤酮和狄氏劑的拮抗作用
圖4 茶氨酸促進(jìn)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)表達(dá)
2. 降血壓
用自發(fā)性高血壓大鼠試驗(yàn)表明，注射茶氨酸具有明顯降血壓作用，其機(jī)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(duì)正常血壓的大鼠則沒有降低血壓的作用。
3. 增強(qiáng)記憶
用復(fù)雜水迷宮法對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶力測(cè)驗(yàn)表明，茶氨酸可縮短正常小鼠在復(fù)雜水迷宮內(nèi)抵達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間，減少錯(cuò)誤次數(shù)(表1)。采用跳臺(tái)儀試驗(yàn)時(shí)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(jìn)一步的研究認(rèn)為，茶氨酸提高記憶力的作用機(jī)理可能與其清除自由基、促進(jìn)中樞膽堿等功能有關(guān)。對(duì)人體測(cè)試表明，茶氨酸可以增強(qiáng)腦波中的α波(圖5)，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶力。
表1 小鼠水迷宮試驗(yàn)結(jié)果
注：*與對(duì)照組比較，P<0.05。
表2 小鼠跳臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果
圖5 茶氨酸對(duì)人腦α波的影響
4. 輔助抗腫瘤
對(duì)肝腫瘤大鼠試驗(yàn)表明，茶氨酸的作用有：
(1)茶氨酸通過抑制谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和胞內(nèi)谷胱甘肽合成，抑制腫瘤細(xì)胞谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵對(duì)GS-DOX的胞間運(yùn)輸(圖6)，保持腫瘤細(xì)胞DOX濃度，達(dá)到增強(qiáng)DOX的抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的效果。
圖6 茶氨酸抑制腫瘤細(xì)胞GS-DOX偶合水平和GS-DOX的胞間運(yùn)輸
(2)茶氨酸提升正常細(xì)胞谷胱甘肽水平，促進(jìn)谷胱甘肽-阿霉素(GS-DOX)偶合水平以及MRP5/GS-X泵對(duì)GS-DOX的胞間運(yùn)輸(圖7)，降低正常細(xì)胞DOX濃度，減輕DOX等抗癌藥物對(duì)正常細(xì)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(xì)胞中的濃度
(3)茶氨酸有助于保持細(xì)胞的代謝平衡，使血液總膽固醇、低密度脂蛋白、致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)、甘油三酸酯、脂質(zhì)過氧化等指標(biāo)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(duì)小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)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(fù)重游泳時(shí)間和肝糖原含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);運(yùn)動(dòng)前、后各劑量組5-羥色胺(5-HT)含量低于對(duì)照組;運(yùn)動(dòng)后中、高劑量組多巴胺(DA)含量高于對(duì)照組;運(yùn)動(dòng)前各劑量組和運(yùn)動(dòng)后中劑量組DA/5-HT比值高于對(duì)照組(P<0.05)。說明茶氨酸具有延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞作用，其機(jī)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(dòng)、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(gè)劑量組能顯著減輕隔離小雞的悲鳴;高、中劑量茶氨酸對(duì)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(jìn)而損傷肝臟。以“酒精”(對(duì)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(duì)照組，而乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶活力顯著高于對(duì)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(qiáng)人體對(duì)流行性感冒病毒疫苗的免疫響應(yīng)上。老年人對(duì)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(shí)驗(yàn)表明，同時(shí)口服茶氨酸可以提高特異性抗原免疫球蛋白水平。對(duì)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(cè)表明，接種疫苗前口服茶氨酸有助于增強(qiáng)血清總蛋白和血紅蛋白低的老年人對(duì)流行性感冒病毒疫苗的免疫響應(yīng)。
來源：中國(guó)茶葉
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