茶氨酸的研究進展

有着不同的看法。Ｋ.ＨｅｌｅｎＥｋｂｏｒｇ Ｏｔｔ等在对17种茶的茶氨酸含量进行分析时发现, 某些红茶中茶氨酸的含量並不比綠茶和烏龍茶低,有的紅茶(如中國的雲南茶)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]發現以白茶中茶氨酸的含量最高,为3007 9ｍｇ/100ｇ;其次是绿茶和黃茶,在1730 1～1944 7ｍｇ/100ｇ之间;红茶相對綠茶低一点,为1461 6ｍｇ/100ｇ;青茶为627 4ｍｇ/100ｇ;含量最低的是黑茶,只有71 1ｍｇ/100ｇ,这可能是由于其加工过程中特有的渥堆作用 導致了茶氨酸大量損失。因此也有學者認爲茶氨酸的含量也可作爲紅茶品質的重要評價因子之一。湖南農業大學的唐和平等對9個茶樹品種及紅山茶、白山茶進行了氨基酸組成的分析[5],並比較了其中茶氨酸含量的差異,他們發現山茶中雖有茶氨酸存在,但含量甚微;通過對不同進化層次的茶樹品種進行茶氨酸含量分析,證明茶氨酸含量隨茶樹進化層次的提高呈積累趨勢,並以山茶中也發現茶氨酸說明茶與山茶存在一定的親緣關系,由此支持茶樹應屬山茶屬的觀點。1997年齊貴年等比較了經蒸汽殺青、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爲蒸汽殺青>鍋炒殺青>滾筒殺青,並且提出可通過工藝技術對茶葉中茶氨酸和其他氨基酸的含量進行調控。同年鍾俊輝等研究了不同培養條件、不同碳源和不同環境對茶愈傷組織培養及其茶氨酸的积累的影响[7],发现激素ＩＡＡ和6 ＢＡ结合作用 时,以ＩＡＡ2ｍｇ/Ｌ和6 ＢＡ4ｍｇ/Ｌ时对茶氨酸積累最有利;而培養基中碳源不同,愈傷組織的增長速率及其茶氨酸的含量的差異並不顯著,但當用不同濃度的蔗糖作爲碳源時發現,隨著蔗糖濃度的增加茶氨酸的積累呈上升趨勢。與其他文獻相同,他們的研究結果表明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种,有传统的阴离子交换树脂层析法、薄层色谱法、气相色谱法[8,9]等。近十多年来随着高效液相色谱技术的迅猛发展,分析速度、灵敏度和自动化程度的不断提高,该技术越来越广泛地应用于氨基酸分析领域。因大多数氨基酸无紫外吸收和荧光发射特性,标准折射探测仪对氨基酸检测也无足够的灵敏度,所以为提高分析检测灵敏度和分离选择特性,通常将其衍生。二十世纪八十年代中期美国Ｗａｔｅｒｓ公司率先推出了氨基酸自动分析系统及技术[10],他们采用异氰酸苯酯(ＰＩＴＣ)作为衍生试剂,柱前衍生,反相色谱分离的原理,用紫外检测进行氨基酸分析。随后,惠普公司推出了ＨＰＡｍｉｎｏＱｕａｎｔ氨基酸分析系统及技术[11],采用邻苯二甲醛(ＯＰＡ)和氯甲酸芴甲酯(ＦＭＯＣ)作为衍生试剂,既可用紫外又可用荧光进行检测。董泗建等对几种柱前衍生的氨基酸分析法的色谱条件进行了改进[12],在降低成本的基础上进一步优化了分离效果。1994年Ｗａｔｅｒｓ公司又推出了一套全新的氨基酸分析技术,他们采用6 氨基喹啉 Ｎ 羟基琥珀酰亚胺基 氨基甲酸酯(ＡＱＣ)作为衍生试剂,以乙腈和水作为流动相,梯度洗脱,紫外或荧光检测器检测,该法简称为ＡＣＣＱ ＴＡＧ法。在日本学者莽也邦夫等采用高效液相色谱法测定了茶葉中茶氨酸含量之後,我國學者郭升平對用高效液相色譜測定茶葉中茶氨酸进行了较详细的研究[13],他采用ＷａｔｅｒｓＭ344高效液相色谱仪,以ＰＩＴＣ柱前衍生,反相Ｃ18柱分离(Ｗａｔｅｒｓ的Ｐｉｃｏ ＴａｇＴＭＨＡＡ柱),柱温43℃,梯度洗脱,用Ｍ990二极管阵列检测器,在ＵＶ243ｎｍ检测。在研究中他对用乙酸乙酯提取、用80%乙醇回流3ｈ提取和经盐酸水解等前处理的方法进行了比较,发现茶氨酸不能以酸水解方式提取,否則茶氨酸會分解成谷氨酸,而使測定結果偏低。隨著近年來分析技術和分析手段的不斷提高,毛細管電泳技術和液質聯用技術也應用到了茶氨酸檢測領域。ＫｉｅｈｎｅＡ等報道了采用熱噴霧液質聯用儀分析茶葉中多酚类物质的方法[14],他们通过测定其准分子离子峰同时测定了茶葉中的儿茶素、黃酮醇糖甙、黃酮糖甙及咖啡因、可可堿和茶氨酸。ＡｕｃａｍｐＪＰ等則研究了用毛細管電泳儀同時進行兒茶素、茶氨酸、咖啡因及沒食子酸、抗壞血酸分析的方法[15]。目前,高純度的茶氨酸主要通過細胞組培、化學合成、微生物發酵和離子交換樹脂分離等方式獲取。人們用14Ｃ示蹤的方法早已證實了茶樹中茶氨酸合成前體是谷氨酸和乙胺。一般認爲當培養基中乙胺的濃度爲25ｍＭ時,茶葉愈傷組織的茶氨酸的生物合成爲最大值。1998年陳瑛等研究了多種激素對茶愈傷組織合成茶氨酸的影响[16],他们对生长素(ＩＡＡ)、萘乙酸(ＮＡＡ)、吲哚丁酸(ＩＢＡ)、2,4 二氯苯氧乙酸(2,4 Ｄ)、6 苄基腺嘌呤(6 ＢＡ)、玉米素(ＺＴ)、激动素(ＫＴ)、和三十烷醇(ＴＡ)的不同浓度、不同配比进行试验,得出了茶愈傷組織生長和茶氨酸積累的較佳培養條件。除了利用細胞組織培養茶氨酸之外,化學合成也是得到高純度茶氨酸的有效方法[17]。采用化学合成手段制造氨基酸始于二十世纪五十年代,它具有价格低,成本低,适合工业化生产的特点。但是化学合成制造的都是ＤＬ 型消旋体,需要进行拆分才能得到Ｌ 型产品。日本学者在这方面作了大量的工作,他们采用微生物固化酶分离ＤＬ 型氨基酸取得了成功。采用微生物发酵法可直接得到Ｌ 型氨基酸,但反应时间较长,设备规模较庞大,副产物也较多,需要进一步分离精制,成本相对较高。因此建立在化学合成法和微生物发酵法基础上的酶转化法或称酶工程技术应运而生了。这种技术是应用特定酶的催化作用 ,使某些化合物转化成相应的Ｌ 氨基酸。ＨｉｄｅｙｕｋｉＳｕｚｕｋｉ等报道了他们把这一技术应用到茶氨酸的制备中的最新研究成果[18],他们利用从细菌中得到的谷氨酰转肽酶作催化剂,将200ｍＭ谷氨酸和1 5Ｍ乙胺在ｐＨ为10,温度为37℃的条件下,保持2小时,获得120ｍＭ茶氨酸,轉化率爲60%。茶氨酸作爲兩性物質,選擇適當的ｐＨ值,用離子交換樹脂分離提取也是一種有效的手段,但這方面的報道並不多見。1998年陳瑛等報道了用離子交換法提取茶氨酸的研究結果[19],他們選用國産732陽離子交換樹脂,從茶愈傷組織浸提液中提取茶氨酸,並討論了洗脫液離子強度和ｐＨ值對樹脂吸附茶氨酸的影響,以及上樣濃度、洗脫速度對樹脂交換過程的影響。4　茶氨酸的藥用功效近年來,國外對茶氨酸的研究主要集中在其藥用功效上。研究表明,茶氨酸具有促進大腦功能和神經的生長;預防帕金森氏症、老年癡呆症及傳導性神經功能紊亂等疾病;增加腸道有益菌群和減少血漿膽固醇;降壓安神、改善睡眠和抗氧化等作用 。1992年ＫａＫｕｄａＴ等研究了茶氨酸對咖啡堿的拮抗作用 [20]。他們發現超過1740ｍｇ/ｋｇ的氨基酸能明顯地抑制由咖啡堿引起的神經系統興奮,也可抵消咖啡堿縮短由環己巴比妥導致的睡眠時間的作用 。據此,已有廠家將茶氨酸制成口服液和注射液用來抵抗咖啡堿對中樞神經系統的刺激。ＹｏｋｏｚａｗａＴ.等1997年對綠茶及其三種主要成分:多酚、茶氨酸、咖啡因對低密度脂蛋白的氧化作用 的影響進行了研究,研究表明這三種成分的抗氧化活性爲:多酚>茶氨酸>咖啡因[21]。ＹｏｋｏｇｏｓｈｉＨ等則報道了茶氨酸對先天性高血壓患者具有降壓作用 [22]。實驗中他們對患有先天性高血壓的白鼠注射2000ｍｇ/ｋｇ的谷氨酸,血壓沒有改變;注入同樣劑量的茶氨酸後,血壓明顯下降。日本學者最近研究了茶氨酸对α 脑电波的影响[23],他们对50个自愿者按紧张程度不同分组进行了试验,结果表明,口服200ｍｇ的茶氨酸引起了α 脑电波的产生,而α 脑电波是与瞌睡和松弛相关的,因此证明了茶氨酸具有抗焦慮的作用 。當研究茶氨酸對白鼠的腦部氨類和多巴胺釋放的影響時發現,茶氨酸的加入會引起白鼠腦部,特別是視丘下部含于血液中的複合胺和多巴胺濃度的明顯增加,這表明茶氨酸可能影響腦部神經傳送物質,如多巴胺的釋放和新陳代謝[24]。對茶氨酸的研究最令人鼓舞的是它的抗癌作用 。當將茶氨酸與抗癌藥阿黴素(Ｄｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ)同時使用時,增強了阿黴素抗癌的功效,茶氨酸因而被認爲同樣具有防癌抗癌作用 [25,26]。1999年,ＳｕｇｉｙａｍａＴ.等研究了更新的抗癌藥物Ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ的膜傳輸和抗腫瘤活性,並將其與抗癌阿黴素(Ｄｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ)進行了比較。同時研究了茶氨酸對Ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ的藥效的影響,發現茶氨酸能阻止Ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ流出Ｍ5076肿瘤细胞,使Ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ在肿瘤细胞中的浓度增加了1 3倍,使Ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ的治疗效果提高了1 7倍[27]。ＳｕｇｉｙａｍａＴ.等还发现茶氨酸與抗癌藥阿黴素(Ｄｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ)聯合使用能抵抗卵巢瘤向肝髒的轉移,這一研究結果表明,茶氨酸不僅增加了抗癌藥物對原發癌的抗癌活性,而且對癌細胞的轉移也有抑制作用 ,他們預計不久茶氨酸在抗腫瘤上的功能可作爲化學療法用于癌症的臨床治療[28]。2001年,ＳａｄｚｕｋａＹ等進一步研究了茶氨酸提高抗癌藥阿黴素(ＤＯＸ)抗癌活性的途徑,他們指出茶氨酸是通過抑制腫瘤細胞中谷氨酸鹽的傳輸而提高了ＤＯＸ在腫瘤細胞中的濃度,因此達到提高其抗癌目的的[29]ＺｈａｎｇＧ等則研究了綠茶粉末(ＰＧＴ)和茶氨酸的直接抗癌作用 [30]。在研究中,他們給患有肝細胞惡性腫瘤的白鼠喂養含2%的綠茶粉末(ＰＧＴ)或0 1%的茶氨酸的酪蛋白食物十四天,發現腫瘤的體積和重量隨著喂給時間而減少。而由肝細胞惡性腫瘤引發的高血脂也隨著綠茶粉末(ＰＧＴ)和茶氨酸的補給明顯受到抑制。說明綠茶粉末(ＰＧＴ)和茶氨酸對惡性腫瘤和由惡性腫瘤引發的高血脂具有抑制作用 。5　小結經過十余年的不斷探索,人們在茶氨酸的測定、分離、提取、制備和實際應用方面取得了大量的成績。國外學者在茶氨酸的藥用功能及作用 途徑等方面的研究也越來越深入,而我國在這方面顯得比較薄弱。綜合來看,雖然通過大量實驗證實了茶氨酸的藥用功能,並在某些方面已有臨床應用,但對其作用 機理、靶向性、副作用 等方面的研究還剛剛起步。因而對茶氨酸的研究還基本停留在保健品上,要將其開發成爲一種新藥還需作大量的工作。但就其應用的廣泛性來看,其開發利用前景相當廣闊,在其利用和開發中存在無限的商機。