茶氨酸保健作用研究进展

2018-03-19 22:44
茶叶通讯 2018年2期
关键词:氨酸咖啡因安慰剂

杨 洲

(四川幼儿师范高等专科学校,四川 绵阳 621701)

茶氨酸(Theanine)是茶叶中含有的一种特殊非蛋白氨基酸,化学名称为N-乙基-γ-L-谷氨酰胺(N-ethyl-γ-L-glutamine)。1949年最早发现于绿茶中[1],1950年由日本学者酒户弥二郎从玉露茶中分离得到并命名。茶氨酸主要存在于茶树种植物中,此外仅在一种蕈(Xeeocomus Badins)及茶梅(Camellia. Sasangua)中检出,以游离形式存在,不参与合成蛋白质,占茶树体内游离氨基酸总量的40%~70%,占茶树干重的1%~2%,是茶叶的特征氨基酸。茶氨酸在茶汤中泡出率可达80%,是使茶汤呈现鲜爽味的主要成分,与绿茶等级的正相关系数达0.787~0.876,也是评价其他茶类品质和风味的重要物质[2]。随着人们对健康的重视及茶氨酸生理活性研究的深入,其保健功能也成为研究热点。

1 预防心血管疾病

1.1 降血压

Yokogoshi等给原发性高血压大鼠(SHR)注射不同剂量的茶氨酸(0,500,1000,1500,2000 mg/ kg)均会引起大鼠血压降低,且下降程度与剂量呈正相关,但无法改变正常血压的大鼠血压值[3]。Yoto等进一步研究茶氨酸对人体的降压作用,采用拉丁方设计,对14位志愿者进行了三次单独实验,受试者每天口服L-茶氨酸(200 mg)+安慰剂(糊精),或咖啡因(100 mg)+安慰剂,或单独服用安慰剂,均溶于250 mL、25℃的温水中服用,实验持续进行7 d[4]。研究结果表明:L-茶氨酸不仅能舒缓焦虑情绪,还能降低由心理压力而引起的高血压人群血压升高,但对因生理压力而造成的血压升高无明显作用。

1.2 降脂

研究发现,以含0.028%茶氨酸的饲料喂养小鼠16周,小鼠腹腔脂肪降低到对照组的58%,血液中中性脂肪减少32%,血胆固醇减少15%,肝脏中胆固醇减少28%[5]。Zheng等用不同浓度的茶氨酸溶液(0.01%、0.02%、0.04%、0.08%、0.16%)喂养雌鼠16周,结果表明服用0.04%的茶氨酸溶液的雌鼠体脂明显下降,而其他浓度喂养的雌鼠体重仍随时间正常增加,但血清甘油三脂、未脂化脂肪酸和肝脏中油脂的含量均显著降低[6]。可见茶氨酸有较为明显的降脂作用,但减重程度可能与小鼠性别及茶氨酸浓度等多种因素有关。

2 对神经系统的影响

2.1 对情绪的影响

Yoto等研究发现服用L-茶氨酸(200 mg)+安慰剂(糊精)可舒缓受试者因身心压力而导致的焦虑情绪[4]。Higashiyama等研究表明摄入200 mg的L-茶氨酸有助于缓解正常人群因过分关注日常琐碎而产生的焦虑情绪[7]。茶氨酸通过血脑屏障进入大脑,使脑细胞中线粒体内多巴胺含量显著增加,多巴胺是肾上腺素和去甲肾上腺素前驱体,是传达脑神经兴奋的重要神经递质,其释放对情绪有很大影响[8]。

Dodd等[9]选取24位志愿者,分为茶习惯消费者(每日摄入咖啡因≥150 mg/d)和茶非习惯消费者(每日摄入咖啡因≤60 mg/d),按拉丁方设计给予咖啡因(75 mg,医药级纯咖啡因粉)、L-茶氨酸(50 mg)、咖啡因(75 mg)+ L-茶氨酸(50 mg)和安慰剂,咖啡因和茶氨酸剂量大致等同于其在两杯茶中的含量。采用COMPASS(Northumbria大学开发的一款评估软件)分析,情绪评分如下:安慰剂组(习惯消费者59.33±3.70,非习惯消费者55.92±5.14);L-茶氨酸组(58.33±4.20,63.67±4.44);咖啡因组(62.00±3.91,64.83±4.92);结合组(61.17±4.13,68.42±4.02)。可见情绪评分最高的为结合组的非习惯消费者,茶氨酸组习惯消费者情绪评分显著低于咖啡因组,非习惯消费组与咖啡因组评分相似。可能由于咖啡因对神经的兴奋作用及茶氨酸的镇静作用,导致情绪评分高于茶氨酸组;实验也表明长期摄入茶氨酸可能会导致茶氨酸对情绪的影响减弱,可能产生了耐受性。结合组的评分低于单独摄入咖啡因组,可用早先Kakuda等的研究结果解释:在相同摩尔浓度的情况下,用脑电图仪评价方法确定茶氨酸可对咖啡因的刺激作用产生拮抗[10]。

此外,茶氨酸对情绪的舒缓镇静作用还可用于抑郁症的配合治疗和经期综合症的缓解[11]。Yin等采用小鼠急性应激模型研究表明灌服茶氨酸剂量为20 mg/kg时,能够起到较好的抗抑郁作用[12]。彭彬等进一步研究证明L-茶氨酸对慢性不可预见温和应激诱发的抑郁症也有预防和治疗功效;作用机制主要是通过增加脑内单胺类递质分泌,调节下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)相应激素的分泌以及清除自由基等多种途径达到抗抑郁作用[13]。

2.2 对认知的作用

将茶氨酸(180 mg/d)注入老鼠体内,持续4个月,躲避实验结果表明:注射茶氨酸的小鼠在操作频率和行为准确性上都显著高于对照组[14]。

人体试验的结果较为复杂,且和茶中所含茶氨酸与咖啡因之间的相互作用机制有很大的相关性[15]。Haskel等[16]评价了单独服用茶氨酸(250 mg)、单独服用咖啡因(150 mg)以及两种物质混合服用对受试人群认知能力的影响,结果表明单独服用茶氨酸对认知能力产生了负面影响,而混合服用则有积极作用,如相比单独服用咖啡因,显著的缩短了其反应时间,提高了快速处理信息的准确性,但也削弱了单独服用咖啡因时的空间记忆力和选择反应时间。Dodd等进一步研究L-茶氨酸对人类认知的影响,结果表明服用L-茶氨酸(50 mg)的受试人群的选择反应时间略少于对照组,但不如单独服用咖啡因(75 mg)组显著,这与Haskel等的研究结果一致;stroop测验结果显示,服用L-茶氨酸的受试人群错误率显著低于服用咖啡因(75 mg)+ L-茶氨酸(50 mg)的人群;且人群反应时间和错误率均受其消费习惯影响,茶习惯消费者的反应速度优于非习惯消费者,错误率低于非习惯消费者[8]。以上表明茶氨酸对人体认知的影响颇为复杂,可能与浓度的选择、消费习惯及与咖啡因的相互作用等有关。

2.3 神经保护作用

茶氨酸可通过多种途径实现神经保护功能。Kakuda等人发现,茶氨酸可与中枢神经系统中主要神经递质谷氨酸的离子型受体(NMDA、AMPA、KA)结合并产生生物学效应,从而减轻脑缺血时神经元大量释放谷氨酸导致的兴奋性神经毒性[17-18],茶氨酸可通过与AMPA受体的结合,促进抑制性神经递质甘氨酸的释放而提高多巴胺的含量,多巴胺对神经组织有一定的保护作用,其降低与脑功能障碍有关[19];茶氨酸还可通过对神经递质5-羟色胺(5-HT)含量的调节减轻脑缺血灌注损伤,改变多种酶的活性从而达到保护神经的作用[3]。

姚晶通过对SD大鼠灌胃给予茶氨酸,发现灌注茶氨酸的大鼠神经行为学障碍减轻[20]。杨怡也通过实验发现茶氨酸的抗抑郁机制同氟西汀类似,可通过降低谷氨酸及谷氨酰胺的浓度,减弱兴奋性毒性,抑制神经元的凋亡,从而达到神经保护、缓解抑郁的作用[21]。彭彬等分别给分组后的大鼠灌服盐酸氟西汀(5 mg/Kg)、L-茶氨酸(20 mg/kg)、L-茶氨酸(100 mg/kg)以及蒸馏水,结果表明:L-茶氨酸能增加单胺类递质分泌浓度,调节HPA轴上相应激素的分泌,并且能够清除自由基,从而达到保护神经进而预防抑郁症[13]。

3 预防糖尿病

氧化应激在糖尿病微血管并发症的发展过程中起关键作用,L-茶氨酸可增强超氧化物歧化酶活性及抑制脂质过氧化从而调节自由基代谢达到抗糖尿病功效[22]。L-茶氨酸单独使用降糖效果不显著,但其与Zn2+结合形成的L-茶氨酸锌配合物具有显著的抗糖尿病功效,且几乎无毒副作用[23]。Matsumoto等研究表明,绿茶中L-茶氨酸的锌配合物体外类胰岛素活性强于L-谷氨酸、γ-甲基酰胺及其他常见的锌配合物如谷氨酸锌等,可明显降低KK-Ay小鼠血糖及糖化血红蛋白(HbAlc)[24]。

4 辅助治疗肿瘤

研究证明口服CT(700 mg胱氨酸+280 mg茶氨酸)作为补充剂可减轻癌症化疗和手术引起的不良反应,胱氨酸和茶氨酸在体内分解后的产物可发生反应转化为谷胱甘肽(GSH)[25]。GSH是人体最有效的抗氧化剂,在手术后含量会降低,而手术或化疗条件下人体对其需要量却增加[26]。在10 d的围手术期内服用CT,可尽早恢复术后导致的白细胞介素、C-反应蛋白(CRP)以及嗜中性粒细胞和淋巴细胞数量异常[27]。此种效应在小鼠消化道手术实验中亦被证明[28]。Tsuchiya等研究表明口服CT可减轻化疗后导致的口腔炎症状[29]。Tsuchiya等进一步研究口服CT对进行S-1辅助化疗的胃肠道肿瘤患者并发症发生的影响,病人在治疗前一周开始服用CT,持续5周,结果表明可显著降低腹泻等并发症的发生率,辅助化疗的效果及其持续时间都优于对照组[30]。

5 提高免疫力

茶氨酸可通过提高免疫力而达到预防疾病的作用。茶氨酸是非肽类抗原乙胺的前体,外周血液γ-δT细胞接触到茶氨酸体内代谢而产生的乙胺时会产生介导记忆性反应,当遇到致病微生物入侵时会分泌γ干扰素而增强人体免疫力,从而提高抗病力[31-32]。

谭俊峰等按照人体推荐剂量1.4 g/kg·d对小鼠连续灌胃给予茶氨酸复合制剂(茶氨酸+枸杞多糖+黄芪多糖等配合而成)30 d,结果表明该制剂有增强免疫的功能[33]。相关研究表明L-茶氨酸对产肠毒性大肠杆菌诱导的免疫应激小鼠肝损伤具有保护作用,茶氨酸能够减轻体内炎症反应、增强肝脏抗氧化能力、清除自由基等,从而提高肝脏免疫力,防止细菌入侵,其300 mg/kg剂量组效果最佳[34]。

另外,茶氨酸可通过调节免疫而减少剧烈运动引发的炎症反应和免疫抑制。Murakami等随机分配16位长跑运动员为两组,在集训前7 d到集训结束(集训9 d),一组每天摄入CT(700 mg胱氨酸+280 mg茶氨酸),另一组摄入安慰剂(930 mg纤维素+50 mg谷氨酸钠),其他训练项目及日常生活相同,结果发现CT组在最初几天的嗜中性粒细胞数目相比安慰剂组显著下降,淋巴数目的降低却显著低于安慰剂组,但此两项指标在集训最后几天无明显变化。说明CT的摄入明显抑制了高强度耐力运动导致的嗜中性粒细胞数目的增加和淋巴细胞数目的减少,可抑制剧烈运动诱发的炎症反应和免疫抑制[35]。

6 展望

提高茶叶中茶氨酸含量。研究表明,栽培新梢白化茶树品种可有效提高茶氨酸含量[36]。

研究绿色、低成本、无毒茶氨酸制备方法。微生物发酵法制备茶氨酸将持续作为研究热点[37]。

开发茶氨酸保健品。我国的茶氨酸原料生产已初具规模,但通过审批的终端保健品却寥寥无几,应加大茶氨酸保健品的开发力度,增加其产品附加值[2,38]。

我国迈入老龄化社会,茶氨酸在慢性病防治中的作用将得到进一步的关注。

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