茶树中的茶氨酸代谢
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茶叶茶氨酸的主要成分
茶叶茶氨酸的主要成分
茶叶是中国传统的饮品之一，也是世界上最受欢迎的饮品之一。
茶叶中含有多种化学成分，其中茶氨酸是茶叶中的一种重要成分。
茶氨酸是一种天然的氨基酸，它是茶叶的主要成分之一，其含量可以达到茶叶总量的2%~4%。
茶氨酸是一种非必需氨基酸，人体可以通过自身合成，也可以从食物中获得。
茶氨酸在人体中具有多种生理作用，包括促进脑部神经传递、抗氧化、降低血压等。
此外，茶氨酸还可以帮助人体分解脂肪，促进新陈代谢，有助于减肥和保持健康。
茶氨酸是一种含有氮原子的化合物，它存在于茶树的茶叶、花、根和茎中。
茶氨酸的结构与其他氨基酸相似，由一个羧基、一个氨基和一个侧链组成。
茶氨酸的侧链是一种芳香族基团，它决定了茶氨酸的特殊味道和香气。
茶氨酸是茶叶中的一种主要氨基酸，它的含量受到多种因素的影响，包括茶树品种、生长环境、采摘时间、制作工艺等。
一般来说，嫩叶含量更高，普洱茶含量更低，绿茶、乌龙茶和红茶含量相对较高。
茶氨酸在茶叶加工过程中会发生变化，随着加工程度的不同，其含量和构成也会发生变化。
例如，发酵过程会导致茶氨酸含量的下降和茶氧化酶的活性增加，而烘焙过程则会导致茶氨酸含量的减少和
茶多酚的氧化。
茶氨酸的存在对茶叶的品质和口感有重要影响。
茶氨酸可以增强茶叶的鲜味和甜味，使茶叶的口感更加丰富和柔和。
同时，茶氨酸也可以抑制茶叶中一些苦味物质的产生，提高茶叶的品质。
茶氨酸是茶叶中的一种重要成分，具有多种生理作用和保健功效。
了解茶氨酸的含量和作用，可以更好地欣赏和品尝茶叶，也可以更好地了解茶叶的营养价值和保健作用。
茶叶生物化学茶氨酸概述(二)2024
茶叶生物化学茶氨酸概述（二）引言概述：
茶叶是一种重要的饮品，深受人们的喜爱。
茶叶中的茶氨酸作为主要的生物化学成分之一，具有丰富的营养和保健功能。
本文将从茶叶生物化学的角度，对茶氨酸进行概述。
通过对茶氨酸的结构、生理功能、生物合成途径、贮存和提取方式等方面的探讨，希望读者能更好地了解茶氨酸的特点和应用。
正文内容：
一、茶氨酸的结构特点
1. 茶氨酸的化学结构
2. 茶氨酸的分子量和理化性质
3. 茶氨酸与其他化合物的相互作用
二、茶氨酸的生理功能
1. 茶氨酸对人体健康的影响
2. 茶氨酸的抗氧化作用
3. 茶氨酸对神经系统的影响
4. 茶氨酸对肝脏的保护作用
5. 茶氨酸的抗菌作用
三、茶氨酸的生物合成途径
1. 茶氨酸的合成途径和关键酶
2. 茶氨酸的代谢途径和调控机制
3. 茶氨酸在茶叶中的累积和分布
四、茶氨酸的贮存与提取方式
1. 茶氨酸的贮存形态和变化规律
2. 茶氨酸的提取方法和工艺
3. 茶氨酸的提取条件和影响因素
五、茶氨酸的应用和展望
1. 茶氨酸的应用领域和市场前景
2. 茶氨酸在食品工业中的应用
3. 茶氨酸在药物研究和开发中的潜力
4. 茶氨酸相关产品的研究和创新
5. 茶氨酸的未来发展方向和挑战
总结：
本文对茶氨酸的生物化学特性进行了全面的概述。
通过对茶氨酸结构特点、生理功能、生物合成途径、贮存提取方式的描述，以及茶氨酸的应用和展望的讨论，揭示了茶氨酸在健康养生、药物研发和食品工业等方面的巨大潜力。
在未来的研究和应用中，茶氨酸将为人类带来更多的益处和创新。
茶氨酸结构式
茶氨酸结构式
茶氨酸是一种存在于茶叶中的含氮有机化合物，它在茶叶的生长过程
中起着重要的作用。
为了更深入地了解茶氨酸，本文将从其化学结构
和生理代谢等方面进行探讨。
一、茶氨酸的化学结构
茶氨酸是一种含有两个官能团的有机化合物，其结构式为C7H9NO2，化学名称为2-氨基丙酸。
茶氨酸的结构中包含了一个羧基和一个氨基，这两个官能团的存在使得茶氨酸具有良好的稳定性和生物活性。
二、茶氨酸的生理代谢
茶氨酸是茶叶中相对含量较高的一种氨基酸，其在人体内的代谢过程
中具有以下几个方面的生理作用：
1.促进肌肉生长
茶氨酸是构成人体肌肉的重要组成部分，它对于肌肉的生长和维持具
有非常重要的作用。
当人体缺乏茶氨酸时，就会出现肌肉萎缩、乏力
等症状。
2.调节神经系统功能
茶氨酸在人体内可以转化为酪氨酸和丙氨酸等重要的神经递质，在调节神经系统功能、提高记忆力、改善睡眠等方面具有重要作用。
3.保护内脏器官
茶氨酸在人体内可以转化为谷氨酸，进入肝脏进行代谢，有助于保护肝脏和肾脏等内脏器官的健康。
三、结语
茶氨酸作为茶叶中含量较高的氨基酸，在人体内发挥了重要的生理作用。
了解和研究茶氨酸的结构和生理代谢对于深入探究茶叶的保健功效具有重要意义。
茶叶中的氨基酸的种类及生理功能
茶叶中的氨基酸的种类及生理功能茶氨酸（占茶叶干重的1-2%；占整个游离氨基酸的70%）；谷氨酸（占游离氨基酸的9%) ；精氨酸（占游离氨基酸的7%) ；丝氨酸（占游离氨基酸的5%) ；天冬氨酸（占游离氨基酸的4%)。
1、茶氨酸(Theanine)茶氨酸是茶树中一种比较特殊的在一般植物中罕见的氨基酸，是茶叶的特色成分之一。
除了在一种蕈及茶梅中检出外，在其它植物中尚未发现。
茶氨酸的性质自然界存在的茶氨酸均为L型，白色针状结晶。
极易溶于水，而不溶于无水乙醇和乙醚，且溶解性随温度升高而增大。
具有焦糖的香味和类似味精的鲜爽味，味觉阈值为0.06%，而谷氨酸和天冬氨酸的味觉阈值则分别为0.15%及0.16%。
茶氨酸与茶叶品质在茶汤中，茶氨酸的浸出率可达80%。
对绿茶滋味具有重要作用，与绿茶滋味等级的相关系数达0.787～0.876。
茶氨酸还能缓解茶的苦涩味，增强甜味。
可见茶氨酸不仅对绿茶良好滋味的形成具有重要的意义，并可作为红茶品质的重要评价因子之一。
茶氨酸的生理活性调节脑内神经传达物质的变化多巴胺是一种重要的神经传达物质。
帕金森症和精神分裂症的起因，是由于病人的脑部缺乏多巴胺。
茶氨酸被吸收入脑后会使脑内神经传达物质多巴胺显著增加，因而使脑部疾病有可能得到调节或预防。
提高学习能力和记忆力（1）将老鼠放入箱中，箱内有一盏灯，灯一亮就有食物出来。
服用茶氨酸的老鼠能在较短时间内掌握要领，学习能力高于不服茶氨酸的老鼠。
（2）利用老鼠有躲到暗处的习惯，当老鼠跑到暗处时用电击它，服用茶氨酸的鼠趋于徘徊在光亮处，以免遭电击，表明对暗处的危险有较强的记忆。
试验表明，服用茶氨酸后，脑中的α波增强，α波的出现就表示大脑处于放松、平静状态。
其效果可与咖啡碱的兴奋作用相对抗。
并且茶氨酸的这种作用对容易不安的人更有效。
茶叶含有较多的咖啡碱，其具有兴奋作用，但是人们在饮茶时反而感到放松、平静、心情舒畅。
这主要是茶氨酸的作用。
女性临床试验表明服用200mg/日的茶氨酸，女性经期综合症的症状如头痛、腰痛、胸部胀痛、无力、易疲劳、精神无法集中、烦躁等症状得到有效改善。
茶树C代谢与N代谢总结
茶树（耐阴喜阳，喜湿，喜铵，耐铵，聚铝，聚锰，嫌钙）光照C代谢（多酚18-36％，糖20-25％：淀粉，糖纤维），茶树鲜叶含碳量约11％光为二级代谢的进行提供必要先质（如糖）光对温度效应起调节作用，直接影响酶活性变化，特别对酯型儿茶素生物合成的重要酶系活性影响显著。
光照有利于茶树体内PAL（苯丙氨酸解氨酶）活性提高，从而有利于儿茶素合成。
光照同时还能加速儿茶素降解，影响儿茶素（12-24％）在茶树体内的存在量。
茶树接受日光照射，受光时高，碳素同化量也高。
光照对酯型儿茶素消长影响明显，光强，日照量大，茶叶中儿茶素尤其酯型儿茶素增加尤为显著。
N代谢（氨基酸1-4％，茶氨酸占游离氨基酸的60-70％；蛋白质20-30％，咖啡碱3-5％），茶树鲜叶含氮量约5％可溶性含N物主要氨基酸、咖啡碱适度遮光茶树中咖啡碱含量高于自然光，表明光照不利于咖啡碱合成茶氨酸代谢与儿茶素代谢相互沟通，相互制约蛋白质含量约为22％，难溶于水的谷蛋白占80％，在茶汤中呈胶体状，对茶汤保持清亮和胶体溶胶的稳定性起重要作用；其余20％为白蛋白，球蛋白，精蛋白，其中，40％的白蛋白能溶于水，对于增进茶汤滋味品质有重要影响。
光强度和日照量大，有利于碳素代谢，且可不同程度地抑制含N化合物代谢凡有利于N代谢的多种光照因素，必然有利于含氮化合物的积累红橙光有利于二氧化碳的同化与糖类合成蓝紫光促进蛋白质合成光照下，茶鲜叶中谷氨酰胺分解为谷氨酸，而谷氨酸是茶氨酸合成的前体，在弱光或一定光强下谷氨酸大量积累，酶促作用加速茶氨酸合成；在强光下，一定浓度的茶氨酸受光易分解。
强光下高档鲜叶茶氨酸以分解为主；中、低档鲜叶以合成为主。
遮光提高氨基酸含量：（抑制分解）茶氨酸是根部生物合成的产物，随地上部分生长，茶氨酸输送到正在生长的叶组织，为正在进行的细胞分裂提供N素营养，如果此时光合作用旺盛，茶氨酸的分解代谢加速，其C架积极参加与多酚类或其他相关物质的代谢，因此大量积累了有机C化合物。
安徽农大：茶树次生代谢基因--咖啡碱代谢、茶氨酸代谢、儿茶素代谢。
安徽农大：茶树次生代谢基因--咖啡碱代谢、茶氨酸代谢、儿茶素代谢。
17年C SA对三个代谢途径都有简要的研究,其中一个重要发现是茶树咖啡碱代谢途径(就NMT基因家族的聚类)的进化与咖啡、可可相较更为独立。
茶树主要次生代谢途径pathway 在前人研究中阐述已经较为详细了，所以genome sequence层面的预测结果也是有迹可循的。
Fig.2. Evolution of the genes encoding subclade 1A of serine carboxypeptidase-like acyltransferases (SCPL1A) in tea and six other plant species.(A) Neighbor-joining phylogenetic tree of SCPL1A- encoding genes from seven plant spe-cies, induding tea, kiwifruit, coffee, a cao, Arabidopsis, poplar, and grape.(B) Expression profiles of the 22 tea plant SCPL1A genes (column) in eightdifferent tissues (rowws): apical buds (AB)。
young leaves (YL), mature le aves(ML), old leaves (OL), young stems (ST), tender roots (RT), flowers (FL) andyoung fruits (FR). Gene expression level was evaluated uyin李FPK季鱼的-ments per kilobase per million reads ma pped).18年CSS- -个重要研究是对茶树多酚类物质catechins代谢途径的研究,进化分析、不同组织基因表达量heatmap分析。
茶树中茶氨酸合成与转运
茶树中茶氨酸合成与转运【摘要】茶树中茶氨酸是一种重要的生物活性物质，对茶叶的品质和健康功能具有重要影响。
本文从茶树中茶氨酸的合成途径、转运机制、关键步骤展示、调控机制和影响因素等方面进行探讨。
研究表明，茶氨酸的合成与转运过程具有复杂的调控机制，受到多种内外因素的影响。
深入研究茶氨酸合成与转运对理解茶叶生长发育规律、提高茶叶品质具有指导意义。
未来的研究方向可以重点关注茶氨酸合成与转运的调控机制和影响因素，进一步揭示茶树中茶氨酸合成与转运的本质，为茶叶生产和加工提供科学依据。
这些研究对于促进茶叶产业发展、提升茶叶品质具有重要的意义。
【关键词】茶树、茶氨酸、合成途径、转运机制、研究成果、关键步骤、调控机制、影响因素、研究意义、未来方向、茶叶产量、茶叶品质、植物生理。
1. 引言1.1 茶树中茶氨酸合成与转运的重要性茶氨酸是茶树中一种重要的氨基酸，对于茶树的生长发育和次生代谢具有重要作用。
茶氨酸的合成与转运是茶树生理代谢调控的重要环节，直接影响着茶叶中茶多酚、咖啡碱等次生代谢产物的合成和积累。
茶氨酸的合成路径和转运机制对于揭示茶树生物合成途径的分子机制、调控模式以及功能表达具有重要意义。
茶氨酸是咖啡因合成的前体分子，咖啡因是茶叶中主要的次生代谢产物之一，对人体具有一定的刺激作用，同时也是茶叶的重要品质指标之一。
茶氨酸的合成与转运直接关系到茶叶中咖啡因的含量。
茶氨酸还参与了茶树对逆境环境的适应性反应，对提高茶树的抗逆能力具有重要意义。
研究茶树中茶氨酸的合成与转运机制，不仅可以深入了解茶树次生代谢通路的分子调控机制，还可以为培育高产优质茶树品种提供理论基础。
对茶树中茶氨酸的合成与转运进行深入研究具有重要的理论和应用价值。
2. 正文2.1 茶树中茶氨酸的合成途径茶树中茶氨酸的合成途径是一个复杂的生物合成过程，涉及多个关键的酶和代谢途径。
茶氨酸的合成主要通过苯丙氨酸途径进行，首先是苯丙氨酸的合成，该过程包括苯丙氨酸合成酶和苯丙氨酸转氨酶的参与。
光照在茶树物质代谢中的作用
光照在茶树物质代谢中的作用光照在茶树物质代谢中扮演着重要的角色。
以下是光照对茶树物质代谢的一些作用：
1. 光合作用：茶树是一种光合植物，通过光合作用将光能转化为化学能，并产生有机物质。
光照是触发茶树进行光合作用的关键因素之一。
在光合作用过程中，光照提供所需的能量，促进二氧化碳的固定，并产生养分和能量供给茶树的生长和发育。
2. 叶绿素合成：光照是茶树叶绿素合成的必备条件。
叶绿素是光合作用的色素，吸收并利用光能。
充足的光照可以促进茶树叶绿素的合成和积累，使茶叶呈现出鲜绿色。
3. 抗氧化物质的合成：适当的光照条件下，茶树会合成更多的抗氧化物质，如茶多酚和维生素C等。
这些抗氧化物质可以帮助茶树应对光照引起的氧化损伤，并保护茶叶免受有害自由基的侵害。
4. 茶氨酸的积累：适当的光照条件下，茶树会促进茶氨酸的合成和积累。
茶氨酸是茶叶中的重要氨基酸之一，对茶叶的香气和口感具有重要影响。
5. 形态发育：光照也对茶树的形态发育产生影响。
植物通过光信号感知和转导，调控茶树的生长、分枝、开花等过程。
总之，光照是茶树物质代谢的重要因素之一，它直接或间接地影响了茶树的生长、发育和品质。
适当的光照条件下，可以促进光合作用的进行，合成更多的色素和营养物质，从而提高茶叶的质量。
茶氨酸的生理活性及开发利用
收稿 日期 ：２ １— ５ ２ ００ ０— ５
作者 简介 ：阮 雪莲 （９ ８ ） １７ 一 ，女 ，云南 临沧 师 范 高等 专 科学 校 数 理 系讲 师 ，硕 士 。研 究 方 向 ：植 物 生物 化学 。
１４ ０
阮 雪 莲 ：茶 氨 酸 的 生理 活性 及 开 发 利 用
在 观 察茶 氨 酸对 １ ５名 １～ ２岁青 年 女性 的脑 电 ８２ 波 影 响 时 发 现 ． 口服 茶 氨 酸 ４ ｍｉ ０ ｎ后 波 有 明
他们 认为 服用茶 氨酸 引起 的抗疲 劳作用 不是使 人 作 限制 用 量 的规 定 。其 安全 性 实验 表 明 ，茶 氨酸 趋 于睡眠 ，而且具 有 提高注 意力 的作用 ［ 。 １ １ １
（ 四）改善学 习记 忆力 作用
的 大 鼠急性毒性 在 ５／ｇ ｇ ．即使 高剂 量 的服用 也未 ｋ
氨 酸 的这 一 降 压效 果 可能 是 来 自对 脑 内 中枢 神 睡意等 症 状 ．其 主要 原 因是 咖 啡 因引 起 大脑 中枢
经递 质 ５ 羟 色胺 分 泌量 的调 节作用 ｔ。茶 氨 酸 过 度兴 奋 作用 。 曾有 研究 报告 过 茶 氨 酸具 有 缓 和 一 Ｓ ｌ
ｈ 显示 出 的降 低高 血 压 效果 在 一 定程 度 上 也 可 以 咖 啡 因 引起 的 中枢 神 经 过 度 兴 奋 作 用 。Ｃ ｕ等 人
氨酸 的生理 活性和在 生物 体的分 布代谢 情 况 ，将开发 出茶氨 酸 巨大的应 用潜 力。
【 关键词】茶氨酸；生理活性 ；吸收 ；代谢 ；开发利用
茶 氨 酸 是 茶 叶 中含 量 最 高 的一 种 氨 基 酸 ， 被 看 作是 一 种 安定 作 用 。 而这 种 安 定作 用 则 无 疑 其 含量 占氨 基 酸总 量 的 ５ ％以上 。茶 氨酸 为 非 会 有助于 身心疲 劳 的恢 复 。 ０
作者 简介 ：阮 雪莲 （９ ８ ） １７ 一 ，女 ，云南 临沧 师 范 高等 专 科学 校 数 理 系讲 师 ，硕 士 。研 究 方 向 ：植 物 生物 化学 。
１４ ０
阮 雪 莲 ：茶 氨 酸 的 生理 活性 及 开 发 利 用
在 观 察茶 氨 酸对 １ ５名 １～ ２岁青 年 女性 的脑 电 ８２ 波 影 响 时 发 现 ． 口服 茶 氨 酸 ４ ｍｉ ０ ｎ后 波 有 明
他们 认为 服用茶 氨酸 引起 的抗疲 劳作用 不是使 人 作 限制 用 量 的规 定 。其 安全 性 实验 表 明 ，茶 氨酸 趋 于睡眠 ，而且具 有 提高注 意力 的作用 ［ 。 １ １ １
（ 四）改善学 习记 忆力 作用
的 大 鼠急性毒性 在 ５／ｇ ｇ ．即使 高剂 量 的服用 也未 ｋ
氨 酸 的这 一 降 压效 果 可能 是 来 自对 脑 内 中枢 神 睡意等 症 状 ．其 主要 原 因是 咖 啡 因引 起 大脑 中枢
经递 质 ５ 羟 色胺 分 泌量 的调 节作用 ｔ。茶 氨 酸 过 度兴 奋 作用 。 曾有 研究 报告 过 茶 氨 酸具 有 缓 和 一 Ｓ ｌ
ｈ 显示 出 的降 低高 血 压 效果 在 一 定程 度 上 也 可 以 咖 啡 因 引起 的 中枢 神 经 过 度 兴 奋 作 用 。Ｃ ｕ等 人
氨酸 的生理 活性和在 生物 体的分 布代谢 情 况 ，将开发 出茶氨 酸 巨大的应 用潜 力。
【 关键词】茶氨酸；生理活性 ；吸收 ；代谢 ；开发利用
茶 氨 酸 是 茶 叶 中含 量 最 高 的一 种 氨 基 酸 ， 被 看 作是 一 种 安定 作 用 。 而这 种 安 定作 用 则 无 疑 其 含量 占氨 基 酸总 量 的 ５ ％以上 。茶 氨酸 为 非 会 有助于 身心疲 劳 的恢 复 。 ０
李涛茶叶生化
分布特点：占茶叶干重的2~4%，是茶叶中的特征性 成分之一。随茶树的生长条件及品种来源的不同咖啡 碱含量会有所不同。是茶叶重要的滋味物质，其与茶 黄素以氢键缔合后形成的复合物具有鲜爽味，因此， 茶叶咖啡碱含量也常被看作是影响茶叶质量的一个重 要因素。
温度对咖啡碱代谢的影响机理
1．咖啡碱生物合成的部位 Ashihara等用HPLC法测定了茶时实生苗不同部位中咖啡碱的含量，并 用C14腺嘌呤示踪法研究了茶树中咖啡碱的生物合成。实验结果表明： 茶树中咖啡碱生物合成与茶树的生长发育及茶苗的年龄有着密切的关系， 约99％的咖啡碱是存在于叶片中，咖啡碱生物合成的前体可可碱也存在 于幼嫩叶片中，而茶叶碱含量极低，咖啡碱的生物合成主要在茶树幼嫩 叶片中进行，且随着茶树幼嫩叶片叶龄的增长，咖啡碱的合成速度明显 下降，而在茶树茎、根及子叶等部位基本上不能合成咖啡碱。 2.代谢关键酶 咖啡碱合成酶是茶树中咖啡碱的生物合成途径中的关键酶，催化最后两 步甲基化反应。 3.影响机理（个人推理） 温度升高，加强了咖啡碱合成酶的活性，促进咖啡碱的合成。
实例分析
1.为什么氨基酸的含量春季最高，秋季要性质：化学式C8H10N4O2，是1827年在茶叶中 检出。是具有绢丝光泽的白色针状结晶体，失去结晶 水后成白色粉末。无臭，有苦味。咖啡碱能溶于水， 易溶于80℃以上热水，能溶于乙醇、丙酮，易溶于氯 仿，较难溶于苯和乙醚。
实例分析
为什么夏茶苦涩味重一些？
请大家批评指正！
谢谢！
温度对茶树氮素代谢的影响
班级：茶学201101 姓名：李涛 学号：20111492
目录
1.温度对茶氨酸代谢影响
2.温度对咖啡碱代谢影响
茶氨酸简介：
结构特点：分子式 C7H14N2O3 ，属酰胺类化合物， 是茶叶中特有的游离氨基酸，占游离氨基酸总量的 70﹪左右，在干茶中占重量的1%-2%。 主要性质：茶氨酸为白色针状体，易溶于水。具有 甜味和鲜爽味，是茶叶的滋味的组分。在茶汤中，茶 氨酸的浸出率可达80%。对绿茶滋味具有重要作用， 与绿茶滋味等级的相关系数达0.787～0.876。茶氨酸 还能缓解茶的苦涩味，增强甜味。 分布特点：茶氨酸在各组织（果实除外）含量都十 分突出，以芽叶最高，第二、三及四五叶依次下降。
茶氨酸的体内代谢与功效机制
茶氨酸的体内代谢与功效机制阳衡;罗源;刘仲华;黄建安;蔡淑娴【期刊名称】《茶叶通讯》【年(卷),期】2017(44)1【摘要】茶氨酸是茶树中的一种非蛋白氨基酸,为茶叶的主要呈味物质之一.茶氨酸具有广泛的药理功效如抗肿瘤、脑神经保护、抗抑郁、增强免疫、改善认知、降血压、抗运动性疲劳等.本文综述了茶氨酸在茶树与动物体内的代谢及其功效和机制.【总页数】8页(P3-10)【作者】阳衡;罗源;刘仲华;黄建安;蔡淑娴【作者单位】湖南农业大学园艺园林学院,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,茶学教育部重点实验室,湖南省植物功能成分利用协同创新中心,湖南长沙410128;湖南农业大学园艺园林学院,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,茶学教育部重点实验室,湖南省植物功能成分利用协同创新中心,湖南长沙 410128;湖南农业大学园艺园林学院,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,茶学教育部重点实验室,湖南省植物功能成分利用协同创新中心,湖南长沙 410128;湖南农业大学园艺园林学院,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,茶学教育部重点实验室,湖南省植物功能成分利用协同创新中心,湖南长沙 410128;湖南农业大学园艺园林学院,国家植物功能成分利用工程技术研究中心,茶学教育部重点实验室,湖南省植物功能成分利用协同创新中心,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】S571.1【相关文献】1.茶氨酸健康功效研究进展 [J], 刘洋;李颂;王春玲2.京尼平苷及其体内代谢产物京尼平对HepG2细胞毒性的比较及机制研究 [J], 任艳青;田宇柔;李琛;何颖娜;麻景梅;牛丽颖;王鑫国3.蛋氨酸在动物体内代谢途径与周转机制 [J], 徐巧云;胡良宇;王梦芝4.天麻的主要成分及体内代谢机制研究进展 [J], 柳立新;单锋;季婷婷;蒋长顺5.外源性硫化氢的毒性机制及在动物体内代谢的研究进展 [J], 谢彦娇;刘真;陈磊;苗启翔;张宏福;唐湘方因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
茶氨酸在茶树中的含量分布
茶氨酸在茶树中的含量分布简单来说，茶氨酸就是氨基酸的一种。
茶氨酸，就是茶叶中特有的游离氨基酸，是茶叶的一种非蛋白质氨基酸。
在化学构造上与脑内活性物质谷酰胺、谷氨酸相似，是茶叶中生津润甜的主要成份。
在茶汤中，我们如果喝到了鲜甜的味道。
那十有八九就是茶氨酸的味道。
茶氨酸具有焦糖香和类似味精的鲜爽味，而且茶氨酸还能缓解茶的苦涩味，增强甜味，能协调整体的滋味。
所以，如果喝到哪款茶，觉得比较苦，那很有可能就是茶氨酸的含量不够多。
首先来说，茶氨酸是在茶树的根部合成的。
然后，当茶树的茎叶开始生长时，茶氨酸就被运输到了新芽积累起来。
所以，每年春茶新芽的茶氨酸含量就十分丰富。
此后，当光照的时间越来越多，气温越来越高。
茶芽中的茶氨酸又会开始分解，成为谷氨酸和乙胺，其中乙胺就是合成儿茶素的成分之一。
所以，春茶之后的夏茶，往往就没有春茶那么甜，偏苦。
另外，一些高山云雾的地区，因为日照和气温都会相对偏低。
所以，这些地方的茶树，茶氨酸的分解也会受到抑制。
这也就是我们为什么会觉得，高山茶要比低山茶清甜的原因之一。
所以，综合来说，分布在茶叶中的茶氨酸含量是这样排列的：1、嫩叶>老叶，嫩梗>芽>叶，茶氨酸嫩梗含量比芽叶高1-3倍；2、小叶种>大叶种；3、春茶>秋茶>夏茶；4、高海拔＞低海拔，高纬度＞低纬度。
德和科技是致力于天然植物资源产品的研究,开发,生产,贸易,服务于一体的以生物科技为主题的省级高新技术企业,主要生产以茶为主题的服务大众健康的高新技术产品。
德和科技主要产品包括了茶黄素,茶多酚,速溶茶粉,茶多糖和茶氨酸等各种茶叶提取物。
官网： 咨询热线：*************。
第二章 茶树次级代谢(10学时)-第一节(2学时)
第二章 茶树次级代谢
【小结】
名词解释：次级代谢、莽草酸途径、甲瓦龙 酸途径、多酮化途径。 简述茶树初级代谢与次级代谢的关系？说明 茶树次级代谢的主要途径？ 简述环境因素对茶树次级代谢的调节作用？
第二章 茶树次级代谢
第二章 茶树次级代谢
第二章 茶树次级代谢
二、茶树次级代谢的主要途径
（一）茶树初级代谢和次级代谢的关系 （二）茶树次级代谢的主要途径
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二章 茶树次级代谢
（二）茶树次级代谢的主要途径
1、莽草酸途径 2、甲瓦龙酸途径 3、多酮化途径
第二章 茶树次级代谢
1、莽草酸途径
第二章 茶树次级代谢
2、甲瓦龙酸途径
第二章 茶树次级代谢
三、茶树次级代谢的调节
（一）初级代谢对次级代谢的调节 （二）次级代谢的酶促调节 （三）环境因素对次级代谢的调节
第二章 茶树次级代谢
（二）次级代谢的酶促调节
在高等植物中，多酚类化合物的合成是由莽草 酸途径合成芳香族氨基酸后进一步合成的。 而在这其中苯丙氨酸裂解酶（PAL， phenylalanine ammonialyase)起着重要的 作用。 如茶树新梢中的PAL以芽最高，按第一叶、第 二叶、嫩茎的顺序递减，随叶片的成熟与老化 而降低，多酚类则也随着叶片老化而下降。
第一节 茶树次级代谢的特点（2学时）
一、次级代谢的特点 二、茶树次级代谢的主要途径 三、茶树次级代谢的调节
第二章 茶树次级代谢
一、次级代谢的特点
（一）初级代谢和次级代谢 （二）植物次级代谢的作用
第二章 茶树次级代谢
（一）初级代谢和次级代谢
初级代谢 （primary metabolism）: 蛋白质、 脂肪、核酸、碳水化合物 等是植物生命活动不可缺 少的物质，为生物体的生 存、生长、发育、繁殖提 供能源和中间产物，这类 物质代谢我们称之为初级 代谢或一级代谢。 次级代谢 （secondary metabolism）: 植物在长 期进化过程中，在特定的 条件下，以一些重要的初 级代谢产物为前体，经过 一些不同的代谢过程，产 生一些对维持植物生长发 育起着一定作用的化合物， 如生物碱、黄酮、芳香物 质等，合成这些化合物的 过程称之为次级代谢。
第二章 茶树次级代谢
2）次级代谢 secondary metabolism: 植物在长 期进化过程中，在特定的条件下，以一些 重要的初级代谢产物为前体，经过一些不 同的代谢过程，产生一些对维持植物生长 发育起着一定作用的化合物，如生物碱、 黄酮、芳香物质等，合成这些化合物的过 程称之为次级代谢。
由次级代谢产生的物质称为次生物质或 次生代谢产物。
茶树中咖啡碱生物合成的嘌呤环，既可 来合自成甘，氨又酸 可、来谷自酰核胺酸、代甲谢酸的盐核和苷酸CO代2的谢直库接中 的嘌呤，其中核苷酸库中腺嘌呤是咖啡碱合 成的最有效的前体。
咖啡碱合成中的甲基主要来源于S-腺苷 蛋氨酸，而转甲基作用则依赖于N-甲基 转 移酶的活性。
•嘌呤环的生物合成
应 用 同 位 素 标 记 法 对 表明嘌呤中各氮、碳原 子的先质来源进行了详 细研究。结果证明，环 中C4、C5分别来自甘氨 酸中的羧基和α-碳原子。 N7来自甘氨酸中的氨基。 C2、C8来自甲酸盐，N3、 N9来自谷氨酰胺，N1来 自 天 冬 氨 酸 ， C6 来 自 CO2,如图。
甲基化
（嘌呤环的直接生物合成；核酸降解；嘌 呤甲基化）
• 嘌呤合成代谢与咖啡碱的生物合成途径 • 咖啡碱生物合成中重要的酶 3、茶树体内咖啡碱的分解
茶树中的生物碱以嘌呤碱为主，而嘌呤碱中 又以咖啡碱为主体成分。
咖啡碱为茶树的特征性成分之一。
一、茶树体内咖啡碱的分布
茶树体内咖啡碱是从茶籽萌发开始形成，此 后就一直参加茶树体内的代谢活动，并贯穿 与生命活动的始终。咖啡碱广泛地分布在茶 树体内。但各部位的含量，差异很大。除种 子外，其它各部位均含有咖啡碱。并比较集 中地分布在新梢部位，以叶部最多，茎梗中 较少，花果中更少。
在茶树体内用于合成生物碱的嘌呤大多 来自核苷酸库，库中的腺嘌呤核苷酸被 认为是最有效的前体，由它可在一系列 酶的作用下转化成为咖啡碱 。
第二章 茶树次级代谢(8学时)-第三节
茶叶生物化学
Tea Biochemistry
洪永聪
茶与食品学院 QQ：10817788
第二章 茶树次级代谢 （8学时）
第一节 茶树中的嘌呤碱代谢（2学时） 第二节 茶树中的茶氨酸代谢（2学时） 第三节 茶叶中的多酚类物质代谢（2学时） 第四节 茶叶中的芳香物质代谢（2学时）
第三节 茶树中多酚类物质代谢 （2学时）
一、多酚类物质在茶树体内的分布 （一）多酚类物质在茶树不同部位的分布 （二）环境条件对多酚类物质分布的影响 （三）栽培措施对多酚类物质分布的影响
二、茶树体内儿茶素的合成代谢 （一）莽草酸的合成 （二）苯丙酸盐的形成 （三）儿茶素的生成 三、茶树中儿茶素的分解代谢
第二章 茶树次级代谢
二、茶树体内儿茶素的合成代谢
儿茶素分子组成： A环：来自三个乙酸盐分子头尾相接。 B环与C环：来自莽草酸途径。 A环和C环缩合：进一步形成C6-C3-C6环。
(O)
HO *
3 * CH3
COOH +
* A *
O C
(O)
B
(O)
C C
C
第二章 茶树次级代谢
儿茶素的生物合成可分为三个步
豆酰CoA的过程。
第二章 茶树次级代谢
（1）苯丙氨酸解氨
酶(PAL)：
催化苯丙氨酸脱氨生 成肉桂酸。
（2）肉桂酸-4-羟基
化酶(C4H)：
催化肉桂酸羟基化生 成香豆酸。
（3）4-香豆酸辅酶
A连接酶(4CL)：
催化香豆酸与乙酰辅 酶A连接生成对香豆 酰CoA。
（三）儿茶素的生成
查尔酮（chalcone）： 是儿茶素生成的起始物； 由查尔酮合成酶催化对香豆酰CoA和丙二酰CoA缩 合形成的。
Tea Biochemistry
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茶与食品学院 QQ：10817788
第二章 茶树次级代谢 （8学时）
第一节 茶树中的嘌呤碱代谢（2学时） 第二节 茶树中的茶氨酸代谢（2学时） 第三节 茶叶中的多酚类物质代谢（2学时） 第四节 茶叶中的芳香物质代谢（2学时）
第三节 茶树中多酚类物质代谢 （2学时）
一、多酚类物质在茶树体内的分布 （一）多酚类物质在茶树不同部位的分布 （二）环境条件对多酚类物质分布的影响 （三）栽培措施对多酚类物质分布的影响
二、茶树体内儿茶素的合成代谢 （一）莽草酸的合成 （二）苯丙酸盐的形成 （三）儿茶素的生成 三、茶树中儿茶素的分解代谢
第二章 茶树次级代谢
二、茶树体内儿茶素的合成代谢
儿茶素分子组成： A环：来自三个乙酸盐分子头尾相接。 B环与C环：来自莽草酸途径。 A环和C环缩合：进一步形成C6-C3-C6环。
(O)
HO *
3 * CH3
COOH +
* A *
O C
(O)
B
(O)
C C
C
第二章 茶树次级代谢
儿茶素的生物合成可分为三个步
豆酰CoA的过程。
第二章 茶树次级代谢
（1）苯丙氨酸解氨
酶(PAL)：
催化苯丙氨酸脱氨生 成肉桂酸。
（2）肉桂酸-4-羟基
化酶(C4H)：
催化肉桂酸羟基化生 成香豆酸。
（3）4-香豆酸辅酶
A连接酶(4CL)：
催化香豆酸与乙酰辅 酶A连接生成对香豆 酰CoA。
（三）儿茶素的生成
查尔酮（chalcone）： 是儿茶素生成的起始物； 由查尔酮合成酶催化对香豆酰CoA和丙二酰CoA缩 合形成的。
茶氨酸知识背景
茶氨酸知识背景一、理化性质茶氨酸是茶树中特有的化学成分之一，又名N-乙基-γ-谷氨酰胺，非蛋白氨基酸。
自然界存在的茶氨酸均为L型,纯品为白色针状结晶,熔点217~218℃(分解),极易溶于水,而不溶于无水乙醇和无水乙醚,水溶液呈微酸性,性质稳定,有焦糖香及类似味精的鲜爽味,毒性试验中未发现其有毒性。
茶氨酸在茶树根部由茶氨酸合成酶催化谷氨酸和乙胺反应合成，然后通过枝干送至叶部，并积累在叶中。
芽与第一叶中含量最高，往下逐渐降低。
在光照射下茶氨酸会分解为谷氨酸和乙胺。
谷氨酸成为氮源，乙胺氧化后被用于合成儿茶素。
这个分解代谢在蔽光条件下受到抑制。
因此遮荫栽培的茶叶中茶氨酸含量较高。
相反则是多酚类含量高。
二、生理功能茶氨酸影响脑中多巴胺等的代谢和释放，相关的脑部的疾病也有可能得到调节或预防。
茶氨酸还可通过调节神经传达物质来改善学习能力和记忆力。
茶叶的减肥作用是茶叶中包括茶氨酸在内的多种成分共同作用的结果。
茶氨酸尤其对减少体内胆固醇有效。
近年来,随着茶氨酸生理功能和医药价值的发现,茶氨酸将在医疗、保健、食品、饮料和精细化工等领域被广泛利用。
可以预计茶氨酸将成为继茶多酚之后的又一重要的茶叶功能成分,应用茶氨酸不仅可以改善茶的品质,而且可以作为食品、饮料、日化产品的添加成分。
我国在茶叶的生产与消费上虽居于世界前列,但对茶氨酸的研究相对滞后,尤其缺乏生物法制备茶氨酸的技术。
日本在这方面的研究起步较早且贡献突出。
现在日本已有茶氨酸的商业化产品，并且于1998年，在德国法兰克福举行的国际素材展上获得了新技术开发奖。
因此,加强对茶氨酸的研究,将有助于改善我国茶叶的品质和等级,提高我国茶叶在国际市场上的竞争力,并为国内保健品产业增添一只富有市场潜力的新品。
三、生产方法现有的生产方法中有茶叶提取法、化学合成法、组织培养法、微生物发酵法等1、茶叶提取法传统提取分离茶氨酸使用的方法是试剂沉淀法。
目前,层析技术富集茶氨酸已取代了沉淀法。
茶氨酸的功能主治
茶氨酸的功能主治茶氨酸的简介茶氨酸是一种重要的天然化合物，属于茶叶中的一种氨基酸。
它被广泛应用于茶叶的质量评价和茶叶的功能性研究中。
茶氨酸在茶叶中的含量与茶叶的品质和口感密切相关。
茶氨酸具有多种功能和主治效果，下面将详细介绍。
茶氨酸的功能主治1.抗氧化作用：茶氨酸在茶叶中具有较强的抗氧化作用，可以中和自由基，延缓细胞的衰老过程，减少疾病的发生风险。
同时，茶氨酸还能减少血脂的氧化，保护心脑血管的健康。
2.促进新陈代谢：茶氨酸能够活化细胞代谢，促进新陈代谢的进行。
它可以提高人体的基础代谢率，增加热量的消耗，帮助身体燃烧脂肪，从而起到减肥瘦身的作用。
同时，茶氨酸还有利于消化系统的正常运作，促进食物的消化吸收。
3.提高免疫力：茶氨酸对免疫系统有一定的调节作用，能够增强机体的免疫力，提高抵抗力。
它能够增加免疫细胞的活性，促进免疫球蛋白的产生，增加人体对疾病的抵抗能力。
4.降低血糖：茶氨酸可以降低血糖水平，提高胰岛素敏感性。
它能够促进胰岛素的分泌和利用，帮助维持血糖的稳定。
茶氨酸的降血糖作用对于预防和控制糖尿病具有重要意义。
5.抗炎作用：茶氨酸具有一定的抗炎作用，可以抑制炎症反应的发生。
它能够减少炎症介质的释放，阻断炎症信号传导，从而起到抗炎镇痛的作用。
6.抗菌作用：茶氨酸具有一定的抗菌作用，可以抑制多种细菌的生长和繁殖。
它能够破坏细菌的细胞壁结构，干扰细菌的代谢活动，从而起到抑制感染的作用。
7.增强记忆力：茶氨酸能够促进神经细胞的活跃性，提高大脑的血液供应和氧气供应，从而增强记忆力。
它能够改善大脑的认知功能，提高学习和思考的能力。
8.缓解压力：茶氨酸具有一定的抗压能力，可以缓解压力和焦虑情绪。
它能够促进神经递质的平衡，增加多巴胺和血清素等神经递质的分泌，改善心理状态，减轻压力的影响。
结论茶氨酸具有多种功能和主治效果，包括抗氧化、促进新陈代谢、提高免疫力、降低血糖、抗炎、抗菌、增强记忆力和缓解压力等。
它在茶叶中的含量与茶叶的品质和口感密切相关，因此茶氨酸的功能主治作用对于茶叶的研究和开发具有重要意义。
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第三节 茶树中的茶氨酸代谢
一 氨基酸在茶树中的分布 二 茶氨酸的生物合成
1.茶氨酸合成酶 2.茶氨酸生物合成的先质（谷氨酸、乙胺）
三 茶氨酸的分解代谢 四 茶氨酸的规模化发酵生产
➢ 茶氨酸，一种非蛋白质氨基酸，是茶叶中的 特色成分之一，占茶叶干重的1-2%、占整个 游离氨基酸的70%。
➢ 除茶氨酸外，茶叶中还含有一定量的谷氨酸、 精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸。
茶树具有喜铵性和耐铵性，尽管茶园施用较多量的 铵态氮，但茶树根部存在高效率将铵态氮转变成谷 氨酸的能力。高浓度的谷氨酸虽有抑制此酶催化氨 基化的反应，但茶树能够很快地将体内的谷氨酸转 换成谷氨酰胺，茶氨酸之类的酰胺或其它氨基酸， 因而，消除了这种抑制。
这一研究结果，解释了在茶树吸收高浓度 的铵态氮时，而茶根部谷氨酸浓度并不太 高，而是大大地提高了茶氨酸和谷氨酰胺 浓度的现象。也就是说，茶树根部吸收了 铵态氮，但并不以L-谷氨酸的形态积累， 而是很快地将谷氨酸转换成茶氨酸等酰胺 类化合物。 茶树中谷氨酸脱氢酶仍然可以 继续催化氨基化反应。
一、氨基酸在茶树中的分布
游离氨基酸以第一叶最高、茎木质部最低。
茶氨酸在各组织（果实除外）含量都十 分突出，以芽叶最高，第二、三及四五 叶依次下降。
不同等级茶叶中氨基酸含量也不相同。
茶树因施肥种类不同，氨基酸和酰胺的分配 和积累有明显的差异：施用铵态氮肥初期，茶 树体内谷氨酰胺的浓度急剧上升，茶树根部茶 氨酸、精氨酸和谷氨酰胺的浓度也呈直线上升， 但不久，除茶氨酸的浓度仍继续提高外，其它 氨基酸都有所下降。这时，地上部分以精氨酸 为主，根部主要是茶氨酸。
一、氨基酸在茶树中的分布
发芽前后的种子中主要的氨基酸是茶氨酸 和精氨酸；发芽后，子叶中为茶氨酸和精 氨酸为主，根中主要是茶氨酸（80%）； 当幼根和茎叶开始生长时，所含氨基酸化 合物由子叶中蛋白质水解产物运输而来。 当幼苗开始分化时，则吸收无机氮合成氨 基酸。茶树氨基酸在各个组织都含有，但 含量差异较大。
2. 茶氨酸生物合成的先质
日本佐佐冈启等人的同位素实验结果表明， 谷氨酸和乙胺可能是形成茶氨酸的直接先质。 并且在生物合成Leabharlann 需要ATP的活化和镁离子的参 与。
此后，小西茂毅等研究表明茶氨酸是在茶树 根部由乙胺与L-谷氨酸生物合成的。
（1）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶的性质
谷氨酸脱氢酶（GDH，glutamate dehydrogenase)催化还原氨基化反应合成谷氨酸
▪在谷氨酰胺合成酶/谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转 移酶（GS/GOGAT）系作用下的合成谷氨酸途 径
GS/GOGAT: glutamine synthase/glutamine:2-
oxoglutarate aminotransferase
谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转移酶，即谷氨酸合 成酶
研究认为，在高等植物内，这一GS/GOGAT途 径可能是氮同化的主要途径。谷酰胺-α-酮戊二 酸氨基转移酶，它与转氨酶不同，既催化转氨作 用，又催化α-酮戊二酸的还原氨化，为了把它和 一般转氨酶区别开来， 又将它称为谷氨酸合成 酶。现在一般称为GS／GOGAT途径。
硝态氮肥的用量与根部氨基酸类化合物的浓 度不呈现上述关系。
茶树氨基酸特别是茶氨酸的积累和分布也与 其转移速度和利用速度有关。茶树氨基酸中以 谷氨酸在茶树中利用最快，而茶氨酸贮存期长， 因为茶氨酸由根部转移到叶部的速度和叶部利 用的速度都比谷氨酰胺慢，新梢中的茶氨酸从 萌发开始就具有较高的含量，随着新梢的生长 一直保持较高的水平，这一点亦可看作茶氨酸 在新梢中含量高的理由。
冬季茶树处于休眠期，茶氨酸和谷氨酰胺主 要贮存在根部，精氨酸则贮存于地上部，谷氨 酸在各器官中含量均较高。茶树根部贮存的养 分在翌年春茶萌发时往新梢中运输，对新梢的 生长发育起着较大的作用。
氨基酸的季节性变化规律明显，按氨基酸总 量和茶氨酸表现出春高、秋低、夏居中的趋势， 而精氨酸则相反。
总的来说，茶氨酸分布有以下特点：
三 茶氨酸的分解代谢 四 茶氨酸的规模化发酵生产
二 茶氨酸的生物合成
1. 茶氨酸合成酶（theanine synthase)
•茶氨酸合成酶催化由L-谷氨酸和乙胺合成茶氨酸 的反应。该酶最适pH 为7.5左右，对Mg2+离子浓度 有依赖性。
•茶氨酸合成酶的底物特异性很强，同样反应条件 下，用D-谷氨酸、L-α-氨基己二酸或L-天冬氨酸替 代L-谷氨酸均不能与乙胺反应生成茶氨酸。
▪在谷氨酰胺合成酶/谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转 移酶（GS/GOGAT）：催化合成谷氨酸
（1）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶的性质
谷氨酸脱氢酶（GDH，glutamate dehydrogenase)催化还原氨基化反应合成谷氨酸
茶树利用铵态氮，形成茶氨酸等氨基酸和 酰胺，首先要通过这一途径。
茶树根部的GDH在氨基化反应过程中， 存在基质抑制现象，即当α-酮戊二酸浓度 超过10mM 、 NH4+浓度超过0.3M时，酶 活性受到抑制。
茶氨酸在茶树中芽叶含量最高，第二、三及 四五叶的含量依次下降。 茶氨酸以春茶中的含量最高，夏茶和秋茶依 次减少。 在冬季茶树休眠期间茶氨酸在根中积累，以 供来年春梢萌发之用。 施用铵态氮肥有利于茶氨酸的积累。
一 氨基酸在茶树中的分布 二 茶氨酸的生物合成
1.茶氨酸合成酶 2.茶氨酸生物合成的先质（谷氨酸、乙胺）
在0.1M的Tris-HCL（pH 8.0）中，该 酶的最适反应pH为8.0，pH7.0和pH8.6时 活性减半。说明该酶对pH敏感，阈值较窄。
GDH催化氨基化反应，用NADH + H+ 做 辅酶，比用NADPH + H+ 作辅酶，亲和性要 强9倍。
Zn2+、Ca2+ 、 Mg2+ 等金属离子影响 GDH的氨基化反应。添加适量的 Ca2+ 、 Mg2+能提高酶活性，当浓度超出一定范围 时则对酶活性有抑制作用。Zn2+对此酶则表 现明显的抑制作用。
茶树是多年生的作物，又是一种喜铵性作物， 耐铵性比一般植物强，多量施用铵态氮亦未见铵 中毒的现象。特别引人注目的是茶树体内大量积 累着茶树特有的酰胺—茶氨酸，那么茶树通过 GS/GOGAT酶系对铵态氮的利用是肯定的。
一 氨基酸在茶树中的分布 二 茶氨酸的生物合成
1.茶氨酸合成酶 2.茶氨酸生物合成的先质（谷氨酸、乙胺）
三 茶氨酸的分解代谢 四 茶氨酸的规模化发酵生产
➢ 茶氨酸，一种非蛋白质氨基酸，是茶叶中的 特色成分之一，占茶叶干重的1-2%、占整个 游离氨基酸的70%。
➢ 除茶氨酸外，茶叶中还含有一定量的谷氨酸、 精氨酸、丝氨酸、天冬氨酸。
茶树具有喜铵性和耐铵性，尽管茶园施用较多量的 铵态氮，但茶树根部存在高效率将铵态氮转变成谷 氨酸的能力。高浓度的谷氨酸虽有抑制此酶催化氨 基化的反应，但茶树能够很快地将体内的谷氨酸转 换成谷氨酰胺，茶氨酸之类的酰胺或其它氨基酸， 因而，消除了这种抑制。
这一研究结果，解释了在茶树吸收高浓度 的铵态氮时，而茶根部谷氨酸浓度并不太 高，而是大大地提高了茶氨酸和谷氨酰胺 浓度的现象。也就是说，茶树根部吸收了 铵态氮，但并不以L-谷氨酸的形态积累， 而是很快地将谷氨酸转换成茶氨酸等酰胺 类化合物。 茶树中谷氨酸脱氢酶仍然可以 继续催化氨基化反应。
一、氨基酸在茶树中的分布
游离氨基酸以第一叶最高、茎木质部最低。
茶氨酸在各组织（果实除外）含量都十 分突出，以芽叶最高，第二、三及四五 叶依次下降。
不同等级茶叶中氨基酸含量也不相同。
茶树因施肥种类不同，氨基酸和酰胺的分配 和积累有明显的差异：施用铵态氮肥初期，茶 树体内谷氨酰胺的浓度急剧上升，茶树根部茶 氨酸、精氨酸和谷氨酰胺的浓度也呈直线上升， 但不久，除茶氨酸的浓度仍继续提高外，其它 氨基酸都有所下降。这时，地上部分以精氨酸 为主，根部主要是茶氨酸。
一、氨基酸在茶树中的分布
发芽前后的种子中主要的氨基酸是茶氨酸 和精氨酸；发芽后，子叶中为茶氨酸和精 氨酸为主，根中主要是茶氨酸（80%）； 当幼根和茎叶开始生长时，所含氨基酸化 合物由子叶中蛋白质水解产物运输而来。 当幼苗开始分化时，则吸收无机氮合成氨 基酸。茶树氨基酸在各个组织都含有，但 含量差异较大。
2. 茶氨酸生物合成的先质
日本佐佐冈启等人的同位素实验结果表明， 谷氨酸和乙胺可能是形成茶氨酸的直接先质。 并且在生物合成Leabharlann 需要ATP的活化和镁离子的参 与。
此后，小西茂毅等研究表明茶氨酸是在茶树 根部由乙胺与L-谷氨酸生物合成的。
（1）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶的性质
谷氨酸脱氢酶（GDH，glutamate dehydrogenase)催化还原氨基化反应合成谷氨酸
▪在谷氨酰胺合成酶/谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转 移酶（GS/GOGAT）系作用下的合成谷氨酸途 径
GS/GOGAT: glutamine synthase/glutamine:2-
oxoglutarate aminotransferase
谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转移酶，即谷氨酸合 成酶
研究认为，在高等植物内，这一GS/GOGAT途 径可能是氮同化的主要途径。谷酰胺-α-酮戊二 酸氨基转移酶，它与转氨酶不同，既催化转氨作 用，又催化α-酮戊二酸的还原氨化，为了把它和 一般转氨酶区别开来， 又将它称为谷氨酸合成 酶。现在一般称为GS／GOGAT途径。
硝态氮肥的用量与根部氨基酸类化合物的浓 度不呈现上述关系。
茶树氨基酸特别是茶氨酸的积累和分布也与 其转移速度和利用速度有关。茶树氨基酸中以 谷氨酸在茶树中利用最快，而茶氨酸贮存期长， 因为茶氨酸由根部转移到叶部的速度和叶部利 用的速度都比谷氨酰胺慢，新梢中的茶氨酸从 萌发开始就具有较高的含量，随着新梢的生长 一直保持较高的水平，这一点亦可看作茶氨酸 在新梢中含量高的理由。
冬季茶树处于休眠期，茶氨酸和谷氨酰胺主 要贮存在根部，精氨酸则贮存于地上部，谷氨 酸在各器官中含量均较高。茶树根部贮存的养 分在翌年春茶萌发时往新梢中运输，对新梢的 生长发育起着较大的作用。
氨基酸的季节性变化规律明显，按氨基酸总 量和茶氨酸表现出春高、秋低、夏居中的趋势， 而精氨酸则相反。
总的来说，茶氨酸分布有以下特点：
三 茶氨酸的分解代谢 四 茶氨酸的规模化发酵生产
二 茶氨酸的生物合成
1. 茶氨酸合成酶（theanine synthase)
•茶氨酸合成酶催化由L-谷氨酸和乙胺合成茶氨酸 的反应。该酶最适pH 为7.5左右，对Mg2+离子浓度 有依赖性。
•茶氨酸合成酶的底物特异性很强，同样反应条件 下，用D-谷氨酸、L-α-氨基己二酸或L-天冬氨酸替 代L-谷氨酸均不能与乙胺反应生成茶氨酸。
▪在谷氨酰胺合成酶/谷酰胺-α-酮戊二酸氨基转 移酶（GS/GOGAT）：催化合成谷氨酸
（1）茶根中，谷氨酸合成的途径及相关酶的性质
谷氨酸脱氢酶（GDH，glutamate dehydrogenase)催化还原氨基化反应合成谷氨酸
茶树利用铵态氮，形成茶氨酸等氨基酸和 酰胺，首先要通过这一途径。
茶树根部的GDH在氨基化反应过程中， 存在基质抑制现象，即当α-酮戊二酸浓度 超过10mM 、 NH4+浓度超过0.3M时，酶 活性受到抑制。
茶氨酸在茶树中芽叶含量最高，第二、三及 四五叶的含量依次下降。 茶氨酸以春茶中的含量最高，夏茶和秋茶依 次减少。 在冬季茶树休眠期间茶氨酸在根中积累，以 供来年春梢萌发之用。 施用铵态氮肥有利于茶氨酸的积累。
一 氨基酸在茶树中的分布 二 茶氨酸的生物合成
1.茶氨酸合成酶 2.茶氨酸生物合成的先质（谷氨酸、乙胺）
在0.1M的Tris-HCL（pH 8.0）中，该 酶的最适反应pH为8.0，pH7.0和pH8.6时 活性减半。说明该酶对pH敏感，阈值较窄。
GDH催化氨基化反应，用NADH + H+ 做 辅酶，比用NADPH + H+ 作辅酶，亲和性要 强9倍。
Zn2+、Ca2+ 、 Mg2+ 等金属离子影响 GDH的氨基化反应。添加适量的 Ca2+ 、 Mg2+能提高酶活性，当浓度超出一定范围 时则对酶活性有抑制作用。Zn2+对此酶则表 现明显的抑制作用。
茶树是多年生的作物，又是一种喜铵性作物， 耐铵性比一般植物强，多量施用铵态氮亦未见铵 中毒的现象。特别引人注目的是茶树体内大量积 累着茶树特有的酰胺—茶氨酸，那么茶树通过 GS/GOGAT酶系对铵态氮的利用是肯定的。