茶氨酸的研究進(jìn)展
發(fā)布時間：2025-03-20 點擊：35
茶氨酸是茶葉的特征氨基酸。大量研究表明,茶氨酸的含量不僅對茶葉的品質(zhì)有很大的影響,而且具有促進(jìn)大腦功能和神經(jīng)的生長、抗腫瘤、降壓安神等功效。本文綜述了近十余年來國內(nèi)外在茶氨酸的形成、積累、測定、制備及應(yīng)用方面的研究進(jìn)展。
1 引言
至今為止人們在茶葉中已發(fā)現(xiàn)25種氨基酸。其中茶氨酸約占氨基酸總量的50%。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為茶氨酸是茶葉的特征氨基酸,因為到目前為止除了在茶梅、山茶、油茶、簟等四種天然植物中檢測出其微量存在外,其他植物中尚未發(fā)現(xiàn)。茶氨酸(theanine)是1950年日本學(xué)者酒戶彌二郎首次從綠茶中分離并命名的,它屬酰胺類化合物,化學(xué)命名:ｎ乙基ｌ谷氨酰胺,結(jié)構(gòu)式:ｈｏｃｏｃｈｎｈ2ｃｈ2ｃｈ2ｃｏｎｈｃｈ2ｃｈ3。自然存在的茶氨酸均為ｌ型,純品為白色針狀結(jié)晶,熔點217～218℃(分解),比旋光度[α]20ｄ=0 7°,極易溶于水,水解度呈微酸性,有焦糖香及類似味精的鮮爽味,研究證明它的含量與綠茶的品質(zhì)密切相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0 787～0 876[1]。
2 茶葉中茶氨酸研究進(jìn)展
作為茶葉的特征氨基酸,茶氨酸幾乎存在于茶樹的所有器官和組織中。經(jīng)大量研究表明,茶氨酸在茶樹的根部形成,然后向新梢積聚,因而茶樹新梢中茶氨酸含量最高。茶氨酸的形成是茶樹儲存氮的手段之一,這是因為茶氨酸被茶氨酸水解酶水解為谷氨酸和乙胺,乙胺在胺氧化酶的作用下產(chǎn)生氨和乙醛,氨可作為氮源供茶樹的幼齡組織生長,因此茶氨酸是茶樹幼芽光合作用開始前有機(jī)碳骨架合成的起始物,而且也是茶樹中多酚類物質(zhì)的重要前體。茶氨酸在茶樹中的積累與光照、溫度和合成前體密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度為25℃,黑暗條件下,在培養(yǎng)基中加入鹽酸乙胺能明顯增加茶氨酸的積累。1992年我國學(xué)者李榮林等對茶樹新梢中茶氨酸的分布情況及其在不同季節(jié)、不同品種和不同栽培條件下含量的變化作了較全面的研究[2]。他們發(fā)現(xiàn),隨著茶樹葉片成熟度的增加,茶氨酸的含量逐漸降低,因此茶氨酸可作為茶鮮葉嫩度的化學(xué)指標(biāo)之一;茶氨酸在新梢中的含量隨季節(jié)的不同存在顯著的差異,其在春茶新梢中的含量是在夏茶中的4倍,是在秋茶中的7倍;環(huán)境對茶氨酸含量也有較大的影響,土壤的ｐｈ值下降,不利于茶氨酸的積累,而氨態(tài)氮的存在和遮蔭環(huán)境有利于茶氨酸的積累; 茶葉制作過程不同,其茶中茶氨酸的含量也有明顯變化。綠茶制造過程中由于谷氨酸的轉(zhuǎn)化使茶氨酸的含量呈增加趨勢;黃茶、青茶、黑茶制造過程中谷氨酸的變化不明顯,茶氨酸呈減少趨勢;白茶制造過程中茶氨酸變化的特點是長時間的萎凋中蛋白質(zhì)分解,谷氨酸增多并向茶氨酸轉(zhuǎn)化,因此茶氨酸開始表現(xiàn)為增加趨勢直至干燥才有所減少;而紅茶發(fā)酵過程茶氨酸變化復(fù)雜,有增有減,總趨勢是減少。雖然人們普遍認(rèn)為茶氨酸可作為評價綠茶質(zhì)量的重要標(biāo)志之一,但對紅茶茶氨酸的含量與其品質(zhì)的相關(guān)性問題有著不同的看法。
k.helenekborgott等在對17種茶的茶氨酸含量進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn), 某些紅茶中茶氨酸的含量并不比綠茶和烏龍茶低,有的紅茶 (如中國的云南茶)中茶氨酸的含量甚至還高于某些綠茶 [3]。趙和濤等在研究茶氨酸的生化特性時測定了我國六大茶類中茶氨酸的含量[4]發(fā)現(xiàn)以白茶中茶氨酸的含量最高,為30079mg/100g;其次是綠茶和黃茶,在17301～1944 7mg/100g之間;紅茶相對綠茶低一點,為14616mg/100g;青茶為6274mg/100g;含量最低的是黑茶,只有711mg/100g,這可能是由于其加工過程中特有的渥堆作用導(dǎo)致了茶氨酸大量損失。因此也有學(xué)者認(rèn)為茶氨酸的含量也可作為紅茶品質(zhì)的重要評價因子之一。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的唐和平等對9個茶樹品種及紅山茶、白山茶進(jìn)行了氨基酸組成的分析[5],并比較了其中茶氨酸含量的差異,他們發(fā)現(xiàn)山茶中雖有茶氨酸存在,但含量甚微;通過對不同進(jìn)化層次的茶樹品種進(jìn)行茶氨酸含量分析,證明茶氨酸含量隨茶樹進(jìn)化層次的提高呈積累趨勢,并以山茶中也發(fā)現(xiàn)茶氨酸說明茶與山茶存在一定的親緣關(guān)系,由此支持茶樹應(yīng)屬山茶屬的觀點。1997年齊貴年等比較了經(jīng)蒸汽殺青、鍋炒殺青和滾筒殺青的扁形特種綠茶氨基酸含量的變化[6],結(jié)果表明,不同工藝殺青對氨基酸組分含量有一定的影響,其氨基酸總量和茶氨酸含量均為蒸汽殺青>鍋炒殺青>滾筒殺青,并且提出可通過工藝技術(shù)對茶葉中茶氨酸和其他氨基酸的含量進(jìn)行調(diào)控。同年鐘俊輝等研究了不同培養(yǎng)條件、不同碳源和不同環(huán)境對茶愈傷組織培養(yǎng)及其茶氨酸的積累的影響[7],發(fā)現(xiàn)激素ｉａａ和6 ｂａ結(jié)合作用時,以ｉａａ2mg/ｌ和6 ｂａ4mg/ｌ時對茶氨酸積累最有利;而培養(yǎng)基中碳源不同,愈傷組織的增長速率及其茶氨酸的含量的差異并不顯著,但當(dāng)用不同濃度的蔗糖作為碳源時發(fā)現(xiàn),隨著蔗糖濃度的增加茶氨酸的積累呈上升趨勢。與其他文獻(xiàn)相同,他們的研究結(jié)果表明25℃、黑暗條件有利于茶氨酸的積累。
3 茶氨酸的測定與制備茶氨酸的分析方法有多種,有傳統(tǒng)的陰離子交換樹脂層析法、薄層色譜法、氣相色譜法[8,9]等。近十多年來隨著高效液
1 引言
至今為止人們在茶葉中已發(fā)現(xiàn)25種氨基酸。其中茶氨酸約占氨基酸總量的50%。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為茶氨酸是茶葉的特征氨基酸,因為到目前為止除了在茶梅、山茶、油茶、簟等四種天然植物中檢測出其微量存在外,其他植物中尚未發(fā)現(xiàn)。茶氨酸(theanine)是1950年日本學(xué)者酒戶彌二郎首次從綠茶中分離并命名的,它屬酰胺類化合物,化學(xué)命名:ｎ乙基ｌ谷氨酰胺,結(jié)構(gòu)式:ｈｏｃｏｃｈｎｈ2ｃｈ2ｃｈ2ｃｏｎｈｃｈ2ｃｈ3。自然存在的茶氨酸均為ｌ型,純品為白色針狀結(jié)晶,熔點217～218℃(分解),比旋光度[α]20ｄ=0 7°,極易溶于水,水解度呈微酸性,有焦糖香及類似味精的鮮爽味,研究證明它的含量與綠茶的品質(zhì)密切相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0 787～0 876[1]。
2 茶葉中茶氨酸研究進(jìn)展
作為茶葉的特征氨基酸,茶氨酸幾乎存在于茶樹的所有器官和組織中。經(jīng)大量研究表明,茶氨酸在茶樹的根部形成,然后向新梢積聚,因而茶樹新梢中茶氨酸含量最高。茶氨酸的形成是茶樹儲存氮的手段之一,這是因為茶氨酸被茶氨酸水解酶水解為谷氨酸和乙胺,乙胺在胺氧化酶的作用下產(chǎn)生氨和乙醛,氨可作為氮源供茶樹的幼齡組織生長,因此茶氨酸是茶樹幼芽光合作用開始前有機(jī)碳骨架合成的起始物,而且也是茶樹中多酚類物質(zhì)的重要前體。茶氨酸在茶樹中的積累與光照、溫度和合成前體密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度為25℃,黑暗條件下,在培養(yǎng)基中加入鹽酸乙胺能明顯增加茶氨酸的積累。1992年我國學(xué)者李榮林等對茶樹新梢中茶氨酸的分布情況及其在不同季節(jié)、不同品種和不同栽培條件下含量的變化作了較全面的研究[2]。他們發(fā)現(xiàn),隨著茶樹葉片成熟度的增加,茶氨酸的含量逐漸降低,因此茶氨酸可作為茶鮮葉嫩度的化學(xué)指標(biāo)之一;茶氨酸在新梢中的含量隨季節(jié)的不同存在顯著的差異,其在春茶新梢中的含量是在夏茶中的4倍,是在秋茶中的7倍;環(huán)境對茶氨酸含量也有較大的影響,土壤的ｐｈ值下降,不利于茶氨酸的積累,而氨態(tài)氮的存在和遮蔭環(huán)境有利于茶氨酸的積累; 茶葉制作過程不同,其茶中茶氨酸的含量也有明顯變化。綠茶制造過程中由于谷氨酸的轉(zhuǎn)化使茶氨酸的含量呈增加趨勢;黃茶、青茶、黑茶制造過程中谷氨酸的變化不明顯,茶氨酸呈減少趨勢;白茶制造過程中茶氨酸變化的特點是長時間的萎凋中蛋白質(zhì)分解,谷氨酸增多并向茶氨酸轉(zhuǎn)化,因此茶氨酸開始表現(xiàn)為增加趨勢直至干燥才有所減少;而紅茶發(fā)酵過程茶氨酸變化復(fù)雜,有增有減,總趨勢是減少。雖然人們普遍認(rèn)為茶氨酸可作為評價綠茶質(zhì)量的重要標(biāo)志之一,但對紅茶茶氨酸的含量與其品質(zhì)的相關(guān)性問題有著不同的看法。
k.helenekborgott等在對17種茶的茶氨酸含量進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn), 某些紅茶中茶氨酸的含量并不比綠茶和烏龍茶低,有的紅茶 (如中國的云南茶)中茶氨酸的含量甚至還高于某些綠茶 [3]。趙和濤等在研究茶氨酸的生化特性時測定了我國六大茶類中茶氨酸的含量[4]發(fā)現(xiàn)以白茶中茶氨酸的含量最高,為30079mg/100g;其次是綠茶和黃茶,在17301～1944 7mg/100g之間;紅茶相對綠茶低一點,為14616mg/100g;青茶為6274mg/100g;含量最低的是黑茶,只有711mg/100g,這可能是由于其加工過程中特有的渥堆作用導(dǎo)致了茶氨酸大量損失。因此也有學(xué)者認(rèn)為茶氨酸的含量也可作為紅茶品質(zhì)的重要評價因子之一。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的唐和平等對9個茶樹品種及紅山茶、白山茶進(jìn)行了氨基酸組成的分析[5],并比較了其中茶氨酸含量的差異,他們發(fā)現(xiàn)山茶中雖有茶氨酸存在,但含量甚微;通過對不同進(jìn)化層次的茶樹品種進(jìn)行茶氨酸含量分析,證明茶氨酸含量隨茶樹進(jìn)化層次的提高呈積累趨勢,并以山茶中也發(fā)現(xiàn)茶氨酸說明茶與山茶存在一定的親緣關(guān)系,由此支持茶樹應(yīng)屬山茶屬的觀點。1997年齊貴年等比較了經(jīng)蒸汽殺青、鍋炒殺青和滾筒殺青的扁形特種綠茶氨基酸含量的變化[6],結(jié)果表明,不同工藝殺青對氨基酸組分含量有一定的影響,其氨基酸總量和茶氨酸含量均為蒸汽殺青>鍋炒殺青>滾筒殺青,并且提出可通過工藝技術(shù)對茶葉中茶氨酸和其他氨基酸的含量進(jìn)行調(diào)控。同年鐘俊輝等研究了不同培養(yǎng)條件、不同碳源和不同環(huán)境對茶愈傷組織培養(yǎng)及其茶氨酸的積累的影響[7],發(fā)現(xiàn)激素ｉａａ和6 ｂａ結(jié)合作用時,以ｉａａ2mg/ｌ和6 ｂａ4mg/ｌ時對茶氨酸積累最有利;而培養(yǎng)基中碳源不同,愈傷組織的增長速率及其茶氨酸的含量的差異并不顯著,但當(dāng)用不同濃度的蔗糖作為碳源時發(fā)現(xiàn),隨著蔗糖濃度的增加茶氨酸的積累呈上升趨勢。與其他文獻(xiàn)相同,他們的研究結(jié)果表明25℃、黑暗條件有利于茶氨酸的積累。
3 茶氨酸的測定與制備茶氨酸的分析方法有多種,有傳統(tǒng)的陰離子交換樹脂層析法、薄層色譜法、氣相色譜法[8,9]等。近十多年來隨著高效液