茶葉功能性成分Part 3
時(shí)隔數(shù)月，“說(shuō)茶小課堂”又和大家見(jiàn)面啦!今天，就讓我們來(lái)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(shù)根部在茶氨酸合成酶催化下合成的，然后通過(guò)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(wú)水乙醇和乙醚;在水中的溶解度隨溫度升高而增大。用開(kāi)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(jué)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(yú)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(yú)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(yú)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(guò)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(méi)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(guò)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(guò)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(guò)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(shuō)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(jué)鈍抑有拮抗作用。
7. 減輕酒精毒害
過(guò)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(guò)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(shuō)明茶氨酸可以有效減輕酒精引起的過(guò)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(lái)源：中國(guó)茶葉
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