茶氨酸健康功效研究进展

刘洋，李颂，王春玲

（中粮营养健康研究院，北京102209）

茶氨酸健康功效研究进展

刘洋，李颂*，王春玲

（中粮营养健康研究院，北京102209）

近年来大量研究发现，茶氨酸具有促进精神健康和降血压等多项健康功效，特别是其提升认知水平、缓解焦虑和舒压等“精神健康”方面的功效得到了部分临床试验证实。本文重点介绍茶氨酸健康功效方面的研究进展，并结合国内外领域茶氨酸的研究使用情况，对其未来应用进行展望。

L-茶氨酸；健康功效；功能成分；精神健康

茶叶在我国有着悠久的历史，茶文化是我国上千年文化的重要组成部分。20世纪以来，国内外大量科学研究指出茶叶是一种健康饮品，饮茶成为了一种健康的生活方式。同时，研究者逐步阐明了茶叶中的主要功效成分，包括儿茶素及其各单体、咖啡碱、氨基酸、茶多糖和茶色素等，同时研究者逐步揭示了这些功效成分在不同种类茶叶加工过程中的变化规律，及其各自的生物学活性。作为茶叶特征性氨基酸——茶氨酸，在白茶和绿茶中含量高，其健康功效，特别是促进精神健康（mental health）的活性被广泛证实，是高附加值茶产业和茶叶成分深加工综合利用的一个重要发展方向。2014年，茶叶茶氨酸在我国被批注为新食品原料，将我国茶氨酸的研发和产业推到了新的高度。

本文主要介绍茶氨酸的性质与代谢、健康功效和法规应用情况。

1　茶氨酸的性质与代谢

茶氨酸是1950年日本学者在玉露绿茶中被发现的一种非蛋白质氨基酸，目前仅在茶梅、山茶、油茶、蕈等4种天然植物中鉴定出微量茶氨酸［1］。茶氨酸分子式C7H14N2O3，分子量为174.2，极易溶于水（因此喝茶时“洗茶”过程会造成茶氨酸损失），属于酰胺类化合物，又名谷氨酸γ-乙基酰胺，有甜味；化学构造上与脑内活性物质谷酰胺、谷氨酸相似，化学性质稳定，可长期储存［2］。自然界中天然存在的，以及在体内被吸收利用的为L-茶氨酸。合成的茶氨酸为D-，L-混合型。

茶氨酸是茶叶中的特征性氨基酸，由谷氨酸和乙胺在茶氨酸合成酶（L-glutamate ethylamine ligase）的作用下，在茶树根部合成，是形成茶叶滋味的重要物质，主要表现为鲜、甜，是茶叶生津润甜的主要成分［3］。茶叶中鉴定出26种氨基酸（6种非蛋白氨基酸），一般占茶叶干重的1%～5%，而茶氨酸占茶叶游离氨基酸总量的50%以上。加工相对较为简单的白茶和绿茶中茶氨酸含量较高，其中白茶茶氨酸含量平均可达茶叶干重3%以上。而随着茶叶发酵程度的增加，茶氨酸含量降低，例如普洱茶中茶氨酸含量极低［4］。茶树在光照条件下，茶氨酸会分解为谷氨酸和乙胺，乙胺氧化后被用于合成儿茶素。因此遮阴会显著提高茶叶中茶氨酸的含量，日本玉露茶等就是在栽培过程中应用遮阴法实现高茶氨酸含量［5-6］。

研究显示，口服茶氨酸在肠道内被吸收。数据表明，摄入茶氨酸后1 h，脑部、血清和肝脏中茶氨酸含量就已显著升高，之后逐渐下降；另有研究提示，摄入茶氨酸后脑部茶氨酸含量4 h～5 h后达到峰值，24 h后体内各组织中均已检测不到茶氨酸［3，7-8］。茶氨酸在肾脏被代谢，一部分分解为乙胺和谷氨酸后通过尿液排出体外，其余部分可直接排出体外［9］。值得注意，膳食补充或摄入的茶氨酸可透过血脑屏障，这也是茶氨酸精神健康相关功效的代谢基础。

2　茶氨酸与“精神健康”（mental health）

大量研究表明茶氨酸具有促进“精神健康”（mental health）的功效，例如缓解焦虑、改善心情、提高认知等［10］，因此茶氨酸也被部分学者称作“幸福氨基酸”。为了验证茶氨酸上述功效，近3～5年该领域出现多项茶氨酸的临床研究，茶氨酸此方面的功效成为茶行业及功能保健行业的一大热点［4］。

2.1临床研究

部分临床研究指出茶氨酸具有缓解焦虑、改善心情、提高认知和促进睡眠的功效。例如，Unno K等在一项单盲研究中，通过检测唾液α-淀粉酶活性指征交感神经系统活性，持续一周每日两次分别摄入200 mg的茶氨酸有助于缓解焦虑［11］；再比如Lu K等的研究则利用不同分析模型发现，每日摄入200 mg茶氨酸有一定舒缓压力，缓解焦虑的作用，但当压力过大时，效果则不明显［12］；一项98人参与的双盲临床试验指出，持续6周每日摄入400 mg的茶氨酸补充剂可一定程度提高儿童多动症患者的睡眠水平。在这里必须指出，部分临床研究结论相反，指出单独摄入茶氨酸作用并不明显［13］。

相比单独摄入茶氨酸，部分“茶氨酸复配配方”在促进“精神健康”方面的作用更为明显。例如共同摄入咖啡因和茶氨酸（97 mg茶氨酸+40 mg咖啡因）能够显著提高注意力［14］，同年发表的另一项研究也得到了类似的结论［15］；而之前一项27名受试者参与的研究也表明茶氨酸（100 mg）和咖啡因（50 mg）的联合使用，有助于提高受试者认知水平，研究同时明确指出茶氨酸显著增强了咖啡因单独作用的效果［16］；Park SK等2011年发表的一项临床研究（n=91）结果指出，持续16周补充绿茶提取物和茶氨酸（1 680 mg）有效提高了重度认知障碍受试者的认知水平［17］。这些研究都提示，茶氨酸和咖啡因一定程度存在协同作用，对促进精神健康有显著作用。

还有少量研究指出茶氨酸可辅助药物治疗，提高疗效。例如2011年发表的一项双盲研究（n=40）显示，精神分裂症等精神疾病患者持续8周每日补充茶氨酸（400 mg）增强了药物治疗效果［18］；同年另一项研究成果也指出，上述剂量和时间作用下患者心情显著改善，对治疗起到了积极作用［19］。

2.2机制探讨

部分研究对茶氨酸上述健康功效的机制进行了分析，结果显示茶氨酸具有神经营养/保护活性，对多条神经递质相关通路具调节作用［20］。动物实验结果显示，茶氨酸促进神经生长因子和神经递质（在神经细胞成熟过程中）的合成；促进脑部α波的产生；体外实验显示，茶氨酸透过血脑屏障，调节（激动或抑制）多个脑部受体，起到神经营养和抵抗神经损伤功效。茶氨酸与谷氨酸盐结构类似，其也同样可以调节神经递质谷氨酸盐的转运和受体活性，并调节相关酶活性，有助抑制谷氨酸盐导致的兴奋性神经毒性。茶氨酸对脑血管也有保护作用（缺血性脑损伤等条件下），对提高记忆力有直接帮助。在有助改善情绪和舒缓压力方面，可能与其提高了5-羟色胺、多巴胺和γ-氨基丁酸（GABA）的含量有关，茶氨酸对神经系统相关谷氨酸盐、α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸（AMPA）和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体都有一定亲和性［21-24］。

2.3小结

近五年出现多项茶氨酸促进精神健康方面的临床研究，不同研究结果间还存在一定差异。目前在我国人群中开展的茶氨酸临床研究较少，相信随着茶氨酸补充剂等保健食品数量的增加，国内研究会逐步丰富。很多研究提示，茶氨酸和咖啡因作为茶叶中两种重要的功能成分，存在一定协同效应［25］，有助促进精神健康。加之之前研究显示茶叶中儿茶素类物质也具有“神经保护”作用，这些数据均表明茶叶是一种“幸福饮品”［21，26］。

3　茶氨酸其他健康功效

3.1调节血压

Rogers等2008年发表的一项双盲临床试验结果显示，茶氨酸（200 mg）有效拮抗咖啡因的升血压效应。部分实验支持茶氨酸是通过调节脑中神经递质的浓度来发挥降血压的作用［27］；少量实验显示，茶氨酸降低血清素的合成，抑制血清素释放，促进其分解；也有研究指出茶氨酸是通过影响末梢神经或血管系统降血压［28］。相比茶氨酸促进精神健康的功效，其调节血压的研究数量还较少。

3.2提高免疫力

2008年发表的一项双盲试验（n=65）结果显示茶氨酸/胱氨酸有助于提高老年人对流感疫苗的免疫应答；另一项研究则显示补充茶氨酸/胱氨酸有助于增强运动员高强度训练期间的免疫力。数据显示，茶氨酸提高免疫力与其提高免疫细胞活性相关［29-30］。茶氨酸在体内分解为乙胺后，乙胺激活T细胞等免疫细胞，抗细菌、病毒和真菌类物质加速分泌，免疫力提升［31］。

3.3其他

还有极少量研究指出茶氨酸具有抗癌、抗疲劳及抗衰老活性［32-33］。

4　茶氨酸的应用与法规

4.1茶氨酸的生产技术

鉴于茶氨酸的优良风味和明确的健康功效，茶氨酸的工业化生产技术也在不断优化中。目前认为茶氨酸制备方法可包括茶叶制备提取法和合成法两大类［34］。

最常见的是从茶叶中分离提取，这一方法被认为可最有效保证茶氨酸的天然化学性质和生物活性。具体包括沉淀法，离子交换树脂法和膜法等［35］。

合成法，分为组织培养法、化学合成法和微生物发酵法：通过组织细胞培养法生产茶氨酸，该方法可控性强，产物易于提取纯化，但由于植物细胞生长慢，遗传稳定性差，产量低，产业化困难；化学合成法基本原理就是用L-谷氨酸供体与乙胺或乙胺供体混合，通过优化化学反应条件来实现L-谷氨酸与乙胺基结合形成茶氨酸；另一常见方法则为微生物发酵法，例如日本太阳化学株式会社研发使用香茅醇假单胞菌GEA的谷氨酰胺酶作用于谷氨酸和乙胺合成茶氨酸；还比如利用芽孢杆菌、霉菌或酵母菌产生的谷氨酰胺酶作用于谷氨酸和乙胺衍生物合成茶氨酸，这一方法被认为工业化生产可行性相对较高［34，36］。但整体来讲，目前微生物发酵法生产茶氨酸的方法还不够成熟，未被大规模广泛应用。

4.2茶氨酸的应用法规

茶氨酸作为茶叶中天然存在的氨基酸，其安全性被广泛证实，急性毒性、慢性毒性和遗传毒性研究均显示茶氨酸属实际无毒，常规饮茶或膳食补充茶氨酸类补充剂均无毒副作用［36］。

国际食品法典委员会CODEX将茶氨酸列为风味强化剂；1964年，日本批准茶氨酸作为食品添加剂在除婴幼儿食品外的各类食品中应用，也没有对添加量做限制，茶氨酸在日本早已发展为一种常见的功能性食品添加剂，韩国和中国也批准茶氨酸作为食品添加剂使用。美国FDA曾经也对茶氨酸进行评估，SuntheanineR获得了安全性（GR AS）认证。茶氨酸安全性被广泛认可［36］。

2014年茶氨酸在我国获批新食品原料，在批文中明确规定茶氨酸的制备需采取茶叶提取法，以茶叶为原料，经提取、过滤和浓缩等工艺制备而成。获批后符合标准的茶氨酸在我国可应用于除婴幼儿食品外的各类食品，每日食用量不高于0.4 g。

4.3茶氨酸的市场应用

由于茶氨酸在我国被批准为新食品原料时间很短，以茶氨酸为主要成分的产品还不多。但由于我国是饮茶大国，其实茶叶消费者每日都通过饮茶补充一定量的茶氨酸。以绿茶为例，若产品中含有2%的茶氨酸，每日饮用5 g绿茶，鉴于茶氨酸溶解性高，就相当于摄入了将近0.1 g的天然茶氨酸。

在国外有多种茶氨酸膳食补充剂，均强调其在精神健康（mental health）方面的健康功效。最常见的产品形式为胶囊，常见的复配成分包括咖啡碱、褪黑素、γ-氨基丁酸、维生素和一些植物提取物。每日茶氨酸的推荐补充剂量在100 mg～300 mg不等。也有部分茶叶提取物类功能食品强调茶氨酸是其标志性成分。

5　总结及展望

茶氨酸是仅在茶叶等少数植物中存在的一种非蛋白氨基酸。近年来部分临床研究显示，茶氨酸具有缓解焦虑、改善心情、提高认知和促进睡眠等促进“精神健康”（mental health）的功效，茶氨酸已成为茶叶和功能保健食品的重要活性成分之一。通过提取生产的茶叶茶氨酸于2014年被批准为新食品原料，促进了茶氨酸产业的进一步发展。未来通过对茶氨酸健康功效的作用机制等展开深入研究，将进一步推动茶叶深加工，茶氨酸功能保健产业的发展。同时，通过进一步明确茶叶中各类成分的健康功效和量效关系，也将助力我国茶产业的发展升级。

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Progress in the Research of L-theanine Health Benefits

LIU Yang，LI Song*，WANG Chun-ling
（COFCO Nutrition&Health Research Institute，Beijing 102209，China）

In recent years，numerous data reveal the health benefits of L-theanine，including mental health，blood pressure lowing，etc.More importantly，the L-theanine mental health function，such as cognitive improving，anxiety relieving，is proved by lots of clinical research.This article reviewed the health benefits of L-theanine，and introduced L-theanine applications.

L-theanine；health benefits；functional ingredients；mental health

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.052

2016-04-28

刘洋（1988—），男（满），助理工程师，硕士，研究方向：健康管理。

李颂（1985—），研究方向：功能成分开发。