各种茶的茶语。
摘要 茶氨酸是茶叶的特征氨基酸。大量研究表明,茶氨酸的含量不仅对茶叶的品质有很大的影响,而且具有促进大脑功能和神经的生长、抗肿瘤、降压安神等功效。本文综述了近十余年来国内外在茶氨酸的形成、积累、测定、制备及应用方面的研究进展。
关键词 茶氨酸;形成;积累;测定;制备;应用
1 引言
至今为止人们在茶叶中已发现25种氨基酸。其中茶氨酸约占氨基酸总量的50%。大多数学者认为茶氨酸是茶叶的特征氨基酸,因为到目前为止除了在茶梅、山茶、油茶、簟等四种天然植物中检测出其微量存在外,其他植物中尚未发现。茶氨酸(theanine)是1950年日本学者酒户弥二郎首次从绿茶中分离并命名的,它属酰胺类化合物,化学命名:Ｎ乙基Ｌ谷氨酰胺,结构式:ＨＯＣＯＣＨＮＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨＣＨ2ＣＨ3。自然存在的茶氨酸均为Ｌ型,纯品为白色针状结晶,熔点217～218℃(分解),比旋光度[α]20Ｄ=0 7°,极易溶于水,水解度呈微酸性,有焦糖香及类似味精的鲜爽味,研究证明它的含量与绿茶的品质密切相关,相关系数为0 787～0 876[1]。
2 茶叶中茶氨酸研究进展
作为茶叶的特征氨基酸,茶氨酸几乎存在于茶树的所有器官和组织中。经大量研究表明,茶氨酸在茶树的根部形成,然后向新梢积聚,因而茶树新梢中茶氨酸含量最高。茶氨酸的形成是茶树储存氮的手段之一,这是因为茶氨酸被茶氨酸水解酶水解为谷氨酸和乙胺,乙胺在胺氧化酶的作用下产生氨和乙醛,氨可作为氮源供茶树的幼龄组织生长,因此茶氨酸是茶树幼芽光合作用开始前有机碳骨架合成的起始物,而且也是茶树中多酚类物质的重要前体。茶氨酸在茶树中的积累与光照、温度和合成前体密切相关。研究发现当温度为25℃,黑暗条件下,在培养基中加入盐酸乙胺能明显增加茶氨酸的积累。1992年我国学者李荣林等对茶树新梢中茶氨酸的分布情况及其在不同季节、不同品种和不同栽培条件下含量的变化作了较全面的研究[2]。他们发现,随着茶树叶片成熟度的增加,茶氨酸的含量逐渐降低,因此茶氨酸可作为茶鲜叶嫩度的化学指标之一;茶氨酸在新梢中的含量随季节的不同存在显著的差异,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;环境对茶氨酸含量也有较大的影响,土壤的ｐＨ值下降,不利于茶氨酸的积累,而氨态氮的存在和遮荫环境有利于茶氨酸的积累; 茶叶制作过程不同,其茶中茶氨酸的含量也有明显变化。绿茶制造过程中由于谷氨酸的转化使茶氨酸的含量呈增加趋势;黄茶、青茶、黑茶制造过程中谷氨酸的变化不明显,茶氨酸呈减少趋势;白茶制造过程中茶氨酸变化的特点是长时间的萎凋中蛋白质分解,谷氨酸增多并向茶氨酸转化,因此茶氨酸开始表现为增加趋势直至干燥才有所减少;而红茶发酵过程茶氨酸变化复杂,有增有减,总趋势是减少。虽然人们普遍认为茶氨酸可作为评价绿茶质量的重要标志之一,但对红茶茶氨酸的含量与其品质的相关性问题有着不同的看法。
K.HelenEkborgOtt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并不比绿茶和乌龙茶低,有的红茶 (如中国的云南茶)中茶氨酸的含量甚至还高于某些绿茶 [3]。赵和涛等在研究茶氨酸的生化特性时测定了我国六大茶类中茶氨酸的含量[4]发现以白茶中茶氨酸的含量最高,为30079mg/100g;其次是绿茶和黄茶,在17301～1944 7mg/100g之间;红茶相对绿茶低一点,为14616mg/100g;青茶为6274mg/100g;含量最低的是黑茶,只有711mg/100g,这可能是由于其加工过程中特有的渥堆作用导致了茶氨酸大量损失。因此也有学者认为茶氨酸的含量也可作为红茶品质的重要评价因子之一。湖南农业大学的唐和平等对9个茶树品种及红山茶、白山茶进行了氨基酸组成的分析[5],并比较了其中茶氨酸含量的差异,他们发现山茶中虽有茶氨酸存在,但含量甚微;通过对不同进化层次的茶树品种进行茶氨酸含量分析,证明茶氨酸含量随茶树进化层次的提高呈积累趋势,并以山茶中也发现茶氨酸说明茶与山茶存在一定的亲缘关系,由此支持茶树应属山茶属的观点。1997年齐贵年等比较了经蒸汽杀青、锅炒杀青和滚筒杀青的扁形特种绿茶氨基酸含量的变化[6],结果表明,不同工艺杀青对氨基酸组分含量有一定的影响,其氨基酸总量和茶氨酸含量均为蒸汽杀青>锅炒杀青>滚筒杀青,并且提出可通过工艺技术对茶叶中茶氨酸和其他氨基酸的含量进行调控。同年钟俊辉等研究了不同培养条件、不同碳源和不同环境对茶愈伤组织培养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时对茶氨酸积累最有利;而培养基中碳源不同,愈伤组织的增长速率及其茶氨酸的含量的差异并不显著,但当用不同浓度的蔗糖作为碳源时发现,随着蔗糖浓度的增加茶氨酸的积累呈上升趋势。与其他文献相同,他们的研究结果表明25℃、黑暗条件有利于茶氨酸的积累。
3 茶氨酸的测定与制备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叶中茶氨酸含量之后,我国学者郭升平对用高效液相色谱测定茶叶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,否则茶氨酸会分解成谷氨酸,而使测定结果偏低。随着近年来分析技术和分析手段的不断提高,毛细管电泳技术和液质联用技术也应用到了茶氨酸检测领域。ＫｉｅｈｎｅＡ等报道了采用热喷雾液质联用仪分析茶叶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叶中的儿茶素、黄酮醇糖甙、黄酮糖甙及咖啡因、可可碱和茶氨酸。ＡｕｃａｍｐＪＰ等则研究了用毛细管电泳仪同时进行儿茶素、茶氨酸、咖啡因及没食子酸、抗坏血酸分析的方法[15]。
目前,高纯度的茶氨酸主要通过细胞组培、化学合成、微生物发酵和离子交换树脂分离等方式获取。人们用14Ｃ示踪的方法早已证实了茶树中茶氨酸合成前体是谷氨酸和乙胺。一般认为当培养基中乙胺的浓度为25ｍＭ时,茶叶愈伤组织的茶氨酸的生物合成为最大值。1998年陈瑛等研究了多种激素对茶愈伤组织合成茶氨酸的影响[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,得出了茶愈伤组织生长和茶氨酸积累的较佳培养条件。除了利用细胞组织培养茶氨酸之外,化学合成也是得到高纯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,转化率为60%。茶氨酸作为两性物质,选择适当的ｐＨ值,用离子交换树脂分离提取也是一种有效的手段,但这方面的报道并不多见。1998年陈瑛等报道了用离子交换法提取茶氨酸的研究结果[19],他们选用国产732阳离子交换树脂,从茶愈伤组织浸提液中提取茶氨酸,并讨论了洗脱液离子强度和ｐＨ值对树脂吸附茶氨酸的影响,以及上样浓度、洗脱速度对树脂交换过程的影响。
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【深度】科学饮茶之健康临床研究进展
自《神农本草经》记载“神农尝百草，日遇七十二毒，得荼而解之”以来，茶的药用价值由来已久。如今，茶作为世界三大饮料之一，其对人体健康的促进效应是世界性研究热点之一。迄今为止，已有大量的体外实验和动物模型研究表明茶与其功效成分对包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等诸多危害人体健康的疾病具有潜在的防治功效。同时，随着研究的深入，茶叶健康功效的作用机理也被逐渐厘清。这些研究成果为茶与健康临床试验的开展提供了科学支撑，而相关临床数据是决定能否将茶叶开发为药物造福人类的最直接证据。
茶与心血管疾病
随着人口老龄化趋势进一步发展，如何提高人们生命质量已成为全球关注的热点，尤其是心脑血管疾病已成为当今人类第一杀手，因此对其防治的意义不言而喻。近年来，已有流行病学研究表明，亚洲人和欧美人相比，罹患心血管疾病的比例明显少很多，除去遗传因素外，很多学者认为这可能与亚洲人有饮茶的习惯密切相关。现已有大量的体内外模型研究表明茶与茶多酚可以通过改善血管内皮功能，调节血管张力，改善糖代谢，增加胆固醇逆向转运，抑制泡沫细胞的形成，抑制氧化应激，调节免疫和影响血小板功能(黏附，聚集)来防治高血脂症、高血压、血栓、动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病。目前，我国已经成功将茶多酚开发成了治疗包括高血压、动脉粥样硬化及冠心病等在内的心血管疾病的中成药(心脑健)。
高血脂症
高脂血症(hyperlipidemia)，包括血脂代谢发生紊乱；脂肪代谢或转运异常；血浆中一种或几种脂质浓度，包括血浆总胆固醇(TC)及甘油三酯(TG)水平过高或血浆高密度脂蛋白(HDL)水平过低；人体血浆中TC、TG和各种脂蛋白含量高于同龄正常值者。高脂血症是中老年人常见的疾病之一，也是心血管疾病的一个重要危险因素。
Tokumaga等在日本对13916名健康工人(8476名男性，5440名女性)进行流行病学调查发现，绿茶饮用量与血浆中TC的浓度成反比。Zheng等于2011年对相关文献全面检索之后，对符合要求的14项随机对照实验进行meta分析表明，绿茶能显着降低血清中TC和LDL-C浓度。虽然已有大量流行病学表明绿茶以及茶多酚具有降血脂作用，但仍有不一致的结论。Princen等和Choi和Kim的流行病学调查则认为饮茶对高血脂的预防并没有积极的效果。这些流行病学的不一致性可能是由于调查人群的复杂性，饮食习惯的差异，调查方法不同等所致，所以需要临床试验加以验证。
应之和采用双盲法，对治疗组及对照组，分别给予口服茶多酚胶囊100mg/粒，维生素C片剂100mg/粒，两者均1日3次，每次2粒，结果表明，口服茶多酚胶囊8周后患者血脂各参数(TC、TG、HDL-C、LDL-C)均有显著改善，对高胆固醇血症总有效率为89.7%，对高甘油三酯血症的总有效率为92.8%，并且未见明显药物不良反应。
Maron等对中国6个地区医院的240名轻度或中度高脂血症患者进行双盲、随机、安慰剂作对照的试验，以评定茶多酚对患者TC、LDL-C、HDL-C和TG水平的影响，结果显示，12周后，服用茶多酚的患者与受试前自身相比，TC和LDL-C降低，HDL-C升高，而安慰剂组无显著效应。
近期，Nagao等在日本对240名内脏脂肪型肥胖患者进行的一项为期12周的平行双盲，多中心临床试验实验发现，每日摄入富含583mg儿茶素绿茶提取物的试验组，其体内脂肪，收缩压(SBP)，LDL-C水平显著降低，表明服用这种提取物有助于减少肥胖和心血管疾病的风险。
高血压
高血压(Hypertension)是一种由多基因遗传与环境因素交互作用而产生的以动脉血压升高为特征的临床综合征。由饮食的调整带来血压的变化可对高血压和心血管疾病的患病率有显著影响。茶作为全球流行饮料，已有大量资料报道茶中主要功效成分茶多酚具有降血压，减慢心率及增加冠状动脉流量的作用。
Hodgson等设计了一项随机双盲安慰剂对照试验，证明每天饮用3杯红茶持续6个月能够显著降低人体收缩压(SBP)，舒张压(DBP)。Clement和Ernst对PubMed和Cochrane图书馆中，关于绿茶饮用习惯与化学预防和心脑血管防治方面的临床试验，进行非系统性文献回顾，认为饮用绿茶可以预防高血压，降低中风的风险。临床上，牟乃洲等用茶色素联合卡托普利治疗原发性高血压80例，并随机设卡托普利的对照组60例行对比观察,结果表明每天口服125mg茶色素(心脑健)、25mg卡托普利3次的治疗组，其治疗高血压的有效率达81%，显著高于对照组60%，而且治疗组有明显改善微循环的功效。说明茶色素联合卡托普利对原发性高血压患者有较好的疗效并能起到巩固稳定血压，改善微循环的作用。。
已有研究发现，高血压病除有血液动力学异常外，并伴随一系列血液流变学改变，而且患者往往存在明显的自由基代谢紊乱现象。所以，对高血压患者的治疗除了直接作用于血压外，还可通过调节氧自由基和血液流变学改善病情。柯永胜和徐晓华观察茶多酚对原发性高血压患者(38例)氧自由基和血液流变学的影响，并与用肠溶阿司匹林治疗的30例作对照。临床观察表明，TP能明显提高红细胞SOD活性，降低血清MDA水平，降低全血比粘度、血浆比粘度和血浆纤维蛋白原水平，其药理效应优于肠溶阿司匹林。
血栓
血栓(Thrombus)是血流在心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块，由不溶性纤维蛋白、沉积的血小板、积聚的白细胞和陷入的红细胞组成。血栓形成是一种涉及许多彼此相互作用的遗传和环境因素的多因素变化的过程。
血管内皮在维持血管内平衡的过程起着十分关键的作用。其作用主要有屏障功能，接受和传递信息以调节血管收缩或扩张，分泌血管活性物质，其生成的NO对维持血管内皮功能正常有着巨大的作用，而血管内膜损害是血栓形成的主要条件。Ras等对从Medline搜索的340项与茶和血流介导的舒张功能(FMD)有关的研究进行meta分析，表明每天饮茶2-3杯能大力提高血管内皮功能。
Jochmann等对红茶和绿茶改善血管内皮功能进行了研究，结果表明绿茶或者红茶不仅使内皮细胞NO合酶的活性显著增加，而且可以引起老鼠主动脉环内皮依赖的血管舒张，同时还发现饮用绿茶或者红茶2h后可以增加健康女性体内血流介导的血管舒张(FMD)。
大量的临床流行病学及实验室研究资料表明同型半胱氨酸(Hey)是动、静脉血栓形成的独立危险因素。裴晶晶等研究发现茶多酚可逆转Hcy引起的PAI-1/t-PA比值紊乱，使比值维持正常，从而修复Hey引起的内皮细胞纤溶损伤，增强纤溶功能，防止血栓的发生。
此外，茶多酚还通过抗凝血、促纤溶作用，防止血栓形成。洪允祥等通过对54例冠心病患者15年动态观察证实茶多酚可使血浆纤维蛋白原含量显著下降，抗凝血酶Ⅲ含量升高及活性稳定，使凝血因子Ⅷ相关抗原显著减少，并明显抑制血小板的聚集，预防血栓形成的作用。
动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是严重危害人类健康的常见病，是以血管内皮细胞完整性破坏，巨噬细胞游移，平滑肌细胞和成纤维细胞增生，以及细胞内外脂质积聚为主的一种病理过程；是以内膜粥样斑块或纤维斑块形成为病变特征的动脉疾病。
宋小鸽等对50例心血管病患者进行临床试验发现，服用茶多酚口服液后，患者动脉硬化指数(AI)与服药前比较有明显下降，表明茶多酚有抗动脉硬化的作用。
关于AS的发病机制存在多种假说，但具体机制至今尚未有定论。近年来研究表明低密度脂蛋白发生氧化修饰成氧化型低密度脂蛋白(OX-LDL)是导致动脉粥样硬化(AS)发生的独立危险因素。因此有效地抑制LDL的氧化修饰，对防治AS具有重要的意义。有研究表明，茶多酚是LDL氧化的强抑制剂，能有效地抑制LDL的氧化修饰来预防AS。
Inami等在40名健康志愿者身上就儿茶素对血浆氧化修饰的LDL的影响进行了研究，结果发现4周后每日口服500mg儿茶素的儿茶素组，其血浆氧化修饰的LDL水平明显降低，由9.56±9.2U/mL降至7.76±7.7U/mL。
但也有不一致的结论，Davies等在患有轻度高胆固醇血症的成年人身上未发现喝红茶能改变血浆中OX-LDL水平。
冠心病
冠心病(Coronaryarterydisease，CAD)又称冠状动脉性心脏病，是由于冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞导致心肌缺血缺氧引起的心脏病。
已有大量流行病学资料表明，饮茶对冠心病的发生存在保护性作用。Geleijnse等，Mukamal等，Pyshchyta等对饮茶与心肌梗死的关系进行流行病学调查，表明喝茶可显著降低心肌梗死的发病率和病死率。deKoningGans等对37514个人进行13年的调查分析证明，每天饮茶≥6杯可显著降低冠心病死亡率。Ruxton和Mason于2011年2月检索了红茶消费与冠心病关联的流行病学研究，10项列队研究，1项病例对照研究，其中8项证实了饮用红茶(每天≥3杯)可显著降低患冠心病风险。但并不是所有流行病学研究结果都一致，Sesso等和Hertog等的调查结果则表明饮茶与降低冠心病发病率之间无明确关系。
临床上，Lagiou等在希腊进行的一项病例对照研究表明一种大量存在于茶中的多酚类化合物Flavan-3-ols与冠心病的发病率呈现负相关，且每天摄入21毫克Flavan-3-ols，冠心病的患病风险就降低24%。Sano等在日本对203例行冠状动脉造影患者研究发现，每天饮用绿茶越多，患者冠状动脉显著性狭窄(左主干狭窄大于50%或者其他主要血管狭窄大于75%)的发生率越低。
在中国，焦世兰等针对冠心病的患者，采用200mg/粒的茶多酚胶囊口服，200mg/次，3次/d，对照组采用口服等量淀粉胶囊安慰剂，200mg/次，3次/d。治疗期间均常规口服硝酸异山梨醇酯10mg，3次/d，肠溶阿司匹林75mg睡前服，停用其他药物，疗程4周。结果表明，茶多酚治疗能改善患者心绞痛、呼吸困难、心慌胸闷、心悸、气短、疲乏无力等临床症状，治疗总有效率为90%明显高于对照组(53.33%)，这可能是因为茶多酚通过对冠心病OX-LDL明显的氧化抑制作用，而达到抗动脉硬化、防治冠心病症状加重的作用。
糖尿病肾病
糖尿病肾病(DN)是糖尿病长期代谢异常引起肾小球损伤的一种疾病，是糖尿病的严重并发症，也是影响糖尿病预后最重要的因素之一。
为观察从茶叶中提取研制而成的纯中药制剂茶色素胶囊对糖尿病肾病(DN)的治疗效果，采用口服降糖药或胰岛素治疗的常规组与常规治疗加用茶色素胶囊治疗的茶色素组作对比。结果表明，茶色素能使DN患者的重要症状明显改善，降低尿白蛋白、空腹血糖值和糖基化血红蛋白的含量(P＜0.05—0.01)，对血液流变性和自由基代谢指标，也有较好的改善作用，且疗效优于常规组(P＜0.05—0.01)，提示茶色素是通过其有效成份的抗炎，抗变态反应，改善血液流变性，抗氧化、清除自由基作用而发挥其临床效用的。
鉴于心血管疾病往往又是多种高危因素相互交织的结果，导致了目前此类患者需同时服用不同药物的局面，这不可避免造成不良反应发生率增加，另又造成大量的经济浪费，为此研发一种标本兼治、疗效全面、服用方便的药物已成当务之急。通过对茶中功效成分的研究，发现茶多酚、茶色素等具有明显的调理血脂、降低血压、增强血管内皮功能、降低血液黏度、抗氧化等作用。目前，我国已经成功将茶多酚开发成了治疗包括高血压、动脉粥样硬化及冠心病等在内的心血管疾病的中成药(心脑健)，并已在临床上推广应用。
茶学博士，教授，博士生导师。浙江大学茶学系副系主任，浙江大学茶叶研究所副所长，浙江大学浙西南农推中心主任，浙江省茶叶学会秘书长，浙江大学茶文化与健康研究会秘书长，国家一级评茶师，国家职业技能(评茶员/茶艺师)竞赛裁判员、高级考评员，浙江图书馆文澜讲坛客座教授。
从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展
摘 要 阐述了近年来从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展，包括升华法、溶剂法、吸附法和超临界CO2气提法。
关键词 茶 咖啡因 提取方法
咖啡因亦称咖啡碱，属生物碱类物质，化学名为1，3，3-三甲基-2，6-氧嘌呤，分子式为：C8H10O2N4，溶点235℃～238℃时大量升华。咖啡因味苦、无臭，易溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷，能溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯，难溶于乙醚和苯，是重要的医药原料。茶叶中约含2％～4％的咖啡因，是医用咖啡因的重要来源，因此，从茶叶中提取咖啡因技术的研究一直倍受重视，咖啡因提取方法的研究已取得显著进展。
1 升华法
近年来中外学者对升华法制取天然咖啡因的方法做了大量研究和改进，并申请了专利〔1～7〕。叶春园等把茶叶末投入备有搅拌器的升华罐中，用U形加热管中的电热丝把机油加热到(130±10)℃，用油泵把热油打入升华罐的夹层中，搅拌，用真空泵抽气，保持升华罐内的真空度为50.66 kPa,处理2 h，挥发物经导管进入冷凝罐冷水冷却，保持30℃～60℃，从冷凝罐的底部取出固体冷凝物(粗咖啡因)，加少量水溶解，漂去焦油，经结晶纯化后可得纯咖啡碱，10 kg茶叶下脚料可制得180 g咖啡因，得率1.8％。陈友仁等设计了新的咖啡因提取装置，升华罐与冷凝罐直接连接，升华罐底部用远红外加热炉加热，冷却分离罐由分离罐体、收集网、环形集水槽、水冷却夹套进出水管、烟道和搅拌驱轴组成。该装置不仅可以完成从茶中提取咖啡因的加热升华，而且能直接将升华物冷却，分离出咖啡因结晶，提取时间短，产量高，纯度好。该装置提高了咖啡因的提取率，避免了污染。Ramaswamy采用静电沉淀法回收粗咖啡因，经浓缩、结晶纯化得纯咖啡因。毛小源对结晶箱进行了改进。
2 溶剂法
中外学者对溶剂法提取咖啡因进行了大量研究，并提出改进方法。Bochorishvili在茶液中先加醋酸铅和Na2HPO4，对茶叶汁进行去杂质纯化，纯化后的茶汁中再加入1％量、浓度为2％的KMnO4及浓度为30％的NaOH进一步纯化，这样可提高咖啡因的提取率〔8〕。Mitchell在茶浸提液中加入Na2CO3除茶多酚等杂质，然后用二氯甲烷萃取咖啡碱〔9〕。仓公敖等研究了从茶叶中提取咖啡碱的方法，并申请了专利，提取率为1.01％～1.68％〔10〕。石天齐也申请了咖啡因制备方法的专利，方法是：茶叶与水混合(为1∶6)煎煮20～60 min后，用滤布过滤，滤液中加入10％～30％的金属盐溶液，如：AgCl2、HgCl2、Pb(CH3COO)2、Zn(CH3COO)2等，10～20 min后送入压滤机中压滤，滤液中再加入5％～30％的碱性溶液，可以是KOH、NaOH、Ca(OH)2等，进一步除杂，除杂后的液体，经用结晶法或氯仿萃取法最后都可获纯咖啡因〔11〕。
成锦遥等申请了咖啡碱生产专利〔12〕，方法是：将茶叶放入浸提塔中加水蒸煮2 h，通过沉淀池沉淀过滤、离心分离出提取液，进入清液池，蒸发浓缩至40％～60％，并按3∶1～6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷，混合均匀后送入萃取塔中萃取，萃取液在0～4℃下静置30～60 min,然后蒸馏、回收溶剂，罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒温60～70 min,最后放入升华罐中升华，即得纯咖啡因。Tetsuo用水-氯仿混合物直接浸泡绿茶末，有机相中的咖啡因直接用结晶法获取咖啡因，2 g茶的产量为40.7 mg〔13〕。
李沿飞等采用6 mol盐酸调节茶汁至pH值为2，煮沸3 h，离心过滤，浓缩至1/2体积，再加入10％NaOH，调节pH至12，用氯仿分2次提取，合并有机相，用1 mol/L盐酸洗涤，弃去水相，蒸干有机相(回收氯仿)，固形物置100℃～105℃烘箱中烘干即得粗咖啡碱。粗咖啡碱用10倍水溶液，过滤、蒸发、重结晶、烘干。烘干后的咖啡因中通入1/5重量的氧化镁、咖啡因，氧化镁混合物置真空箱中升华，温度控制在160℃～200℃之间，收集升华物即可得纯度为99％的天然咖啡因〔14〕。葛宜掌等〔15〕将茶末放入浸提罐中，加入4～6倍茶叶重量的含水酒精(乙醇-水=4∶6)，加热浸提30～45 min,过滤，滤渣再用2～4倍含水酒精浸提30 min,合并滤液，浓缩滤液至原体积的1/5～1/7，冷却，待植物胶、叶绿素、多酚、植物蛋白及其他脂溶性杂质沉淀完全，上清液中再加入茶叶重量25％～30％的生、熟石灰混合物(生石灰-熟石灰=2∶3)作为剩余杂质的掩蔽体，搅拌均匀后干燥脱水成粉状。将粉状物投入升华罐内，在常压或减压下升华，即可得天然咖啡因，该法可提取出茶叶中75％～85％的咖啡因，其纯度可达99.9％〔4〕。
3 吸附法
硅藻土、活性炭等均可吸附咖啡碱，日本学者用20 mL乌龙茶汁通过填充有30 g硅藻土的吸附柱，然后用150 mL二氯甲烷洗脱，可将柱中99.8％的咖啡因洗脱。活性炭常被用作咖啡碱的捕集剂使用，在使用CO2气提法脱除植物中的咖啡因时，常被用作吸附CO2中咖啡因的吸附剂〔16〕。从活性炭中回收咖啡因的方法已申请了专利，是用70％的醋酸洗脱，洗脱温度不低于100℃〔17〕。
4 超临界CO2气提法
超临界流体分离技术是近20年发展起来的分离方法，它具有对有机物溶解度大、传质速率高，操作条件温和等优点。用CO2作为超临界溶剂安全、方便。国内外已有用超临界CO2流体分离提取茶叶中的咖啡因的报道〔18～22〕，该法通常使用的压力为12～22 MPa，温度40℃～80℃，CO2中可以加或不加夹带剂，常用的夹带剂为乙醇。该法目前生产成本较高，尚难为生产厂家接受，不过，该法可通过综合提取多种成分降低成本。对于茶叶来说，可同时获得茶多酚和咖啡因二种药用原料。
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(1999-01-04 收稿)
绿茶茶多酚防癌作用的分子机制及其药代动力学的研究进展
李志铭 刘宗潮 管忠震
关键词：绿茶茶多酚；药理作用
中图号：R73053
茶叶气味芬芳，是世界上仅次于水的第二大饮料。按加工工艺的不同可分为绿茶、红茶和乌龙茶。占干重30％的绿茶茶多酚(以下简称茶多酚)主要为黄烷醇，通常称儿茶素。其中以表没食子儿茶素没食子酸酯[(－)-epigallocatechin-3-gallate(EGCG)]含量最高，占儿茶素的80％左右。一杯200ml绿茶(中国杭州)约含142mgEGCG、65mgEGC、28mgECG、17mgEC和76mg咖啡因[1]。饮茶是否有益于健康?这是一个重要而复杂的问题。茶叶与肿瘤发生的流行病学研究已有大量正相关、负相关和无相关的文献报告〔1～2〕。结论如此纷纭，可能与各地区地质条件、居民生活习惯(如饮茶量、种类、温度、还有吸烟和饮酒习惯等)，甚至茶叶本身的定义不尽相同有关。七十年代以来，许多国家对茶叶的防癌作用进行了广泛的研究，越来越多的实验室研究证实茶叶确能抑制肿瘤。本文将就其研究新进展分子机制和药代动力学方面作一综述。
1 茶叶的生物学活性和药理学作用
黄烷醇类易被氧化为相应的O-醌类，二者可作为氢受体和氢供体。在黄烷醇的结构中，5位和7位二羟基团和1位氧能使6位和8位碳原子产生强烈的亲核性，C-O或C-C骨架的形成可使黄烷醇发生氧化聚合。茶多酚对金属离子、生物碱和生物大分子，如脂类、碳氢化合物、蛋白质和核酸有高度的亲和力。这是茶多酚多种作用的结构基础〔1〕。
茶多酚有高于VitC、E的强烈抗氧化、清除自由基的作用，主要通过以下四个机制〔1,2〕：①因茶多酚具有“Catechol”结构，从而是很强的金属离子螯合剂，能结合并降低在Fenton和HaberWeiss反应中产生反应氧自由基所必须的游离铁和铁离子；②茶多酚是超氧阴离子自由基和羟自由基很强的捕获剂，这两种自由基引起DNA和其它细胞内分子的损伤及脂质过氧化反应；③反应氧自由基能损伤DNA，改变基因表达，在肿瘤发生中起重要作用。黄烷醇类能与过氧自由基发生反应，从而终止脂质过氧化链反应；④增强谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、酯还原酶、谷胱甘肽-S-转移酶的活性。
茶多酚能诱导肿瘤细胞凋亡。谢冰芬等[3]用流式细胞术发现茶多酚可使鼻咽癌CNE2细胞停滞于G1期，并诱导其凋亡。另有学者发现EGCG诱导人肺癌细胞PC-9停滞于G2-M期〔4〕，诱导Molt4B人淋巴细胞性白血病细胞的凋亡〔5〕。茶叶中的咖啡因对不同的肿瘤细胞凋亡有双向性的作用。茶碱也能诱导细胞凋亡。
肿瘤的形成是多因素、多阶段、多基因突变的过程。已知有许多化学致癌物及物理因素能诱发和促进肿瘤的形成。人们发现绿茶及其组分茶多酚对多种肿瘤形成的各个阶段都有预防和抑制作用。在大量动物模型中，茶多酚不仅可抑制各种致癌物的致癌发生率，还可降低已形成肿瘤的大小、数目及其侵袭和转移〔6〕。
另外，茶多酚还有阻止亚硝基化反应、抗突变、放射防护、抑菌、提高免疫力、抗老化、降压、降脂、抗血栓和体外杀精等作用。本室刘宗潮〔7，8〕等证实绿茶提取物对DNA拓扑异构酶Ⅱ、DNA引物酶多聚酶α复合体有抑制作用，与其抗肿瘤作用有密切关系。
2 茶多酚防癌作用的分子机制
茶多酚防癌作用的机制尚未完全清楚。目前的研究进展有：增强抗氧化酶(谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶和醌还原酶)和Ⅱ相酶(如谷胱甘肽-S-转移酶)的活性；抑制放射线或TPA诱导的上皮鸟氨酸脱羧酶(ODC)和环氧化酶；抑制蛋白激酶C和细胞增殖；抗炎活性和加强细胞间和缝隙连接等〔2〕；抑制上皮生长因子(EGF)与其受体的相互作用〔9〕；抑制肿瘤细胞的核苷转运，阻断外源性核苷对于抗代谢药的抵消作用，增强阿糖胞苷、氨甲喋呤对肿瘤细胞的杀伤作用〔10〕。另外，最近还有报道EGCG还能强烈抑制端粒酶的活性，引起肿瘤细胞端粒的缩短、染色体的改变和对与细胞寿命相关的β－半乳糖苷酶的表达的抑制〔11〕。
2.1茶多酚抑制一氧化氮合成酶(NOS)的诱导
亚硝酸盐能引起亚硝基化，是腌制食品中的致癌物。哺乳动物也能产生内源性的亚硝酸盐〔12〕。NO在体内由L精氨酸在NAPDH和氧原子参与下经NOS催化合成。分子克隆及序列分析示NOS至少存在3种异构体：Ⅰ和Ⅲ异构体由Ca2＋钙调素激活，产生生理条件下的低水平的NO。它有广泛的生物学效应。Ⅱ异构体即iNOS(诱导性NO合成酶)，一旦产生就能长期激活，持续产生高浓度的NO。后者在体外使脱氧核苷酸和碱基发生脱氨基，在体内是致突变的。胞内高浓度的NO导致基因毒性的机制是：NO与氧原子反应形成NO2，再聚合为N2O4，并在水中自发歧化为硝酸盐与亚硝酸盐。硝酸盐在体内也能还原为亚硝酸盐。亚硝酸盐与食物中氨基酸或酰胺反应生成致癌物N亚硝酸盐复合物，直接对DNA碱基亚硝基化而脱氨基、DNA链的断裂和过氧化亚硝酸盐和/或羟自由基的形成而氧化DNA〔13〕。
已克隆出鼠iNOS基因5′端的一部分。它的启动子含有TATA盒及转录因子(NKκB和干扰素调节因子)的结合位点。NFκB是从免疫球蛋白的κ轻链基因增强子的κ位点(5′-GGGACTTTCC-3′)处发现特异性结合的转录因子。现已知许多与免疫和炎症相关的基因调控区均含此顺式作用元件。NFκB属于Rel族，一般指P50/P55杂二聚体。NFκB在胞浆中存在，并被IκB(inhibitorofNFκB)结合抑制。IκB有IκBα和IκBβ等6种异型体。当IκBα上的Ser32、Ser36磷酸化后就从NF-κB上脱离下来，并经泛素途径分解。释放出的NF-κB与HMG-1(HighmobilitygroupⅠ)形成三元复合物，结合于κ位点激活转录。同时IκBα基因也被激活，从而反馈抑制NFκB，保持转录平衡〔14〕。Kleinert等〔15〕发现至少存在3种不同的信号传导通路激活转录因子NFκB，从而激活iNOSmRNA的表达：酪氨酸激酶受体通路(由IFN、TNFα、LPS诱导)、蛋白激酶A通路(由8OhdG诱导)和蛋白激酶C通路(由TPA诱导)。ROIs(reactiveoxygenintermediate)也参与NF-κB的活化。同时NF-κB的激活机制有细胞特异性。
EGCG是目前第一个同时抑制iNOS基因的表达和酶活性的复合物〔12〕。EGCG以浓度依赖关系特异地抑制iNOSmRNA的表达。EGCG对激活NFκB的信号传导通路的主要作用机制为：(1)抑制LPS等与其受体的相互作用(sealingeffect)；(2)清除ROIs；(3)抑制蛋白激酶〔14〕。而且，EGCG还可阻断信号诱导IκB的磷酸化；阻断N亚硝酸盐复合物、过氧化亚硝酸盐或羟自由基的形成。另外，NOS的结构在氨基端相似于细胞色素P450氧化酶，在羧基端相似于细胞色素P450还原酶。已知绿茶多酚能与不同的肝细胞色素P450s结合并抑制依赖P450的各功能，所以它能抑制NOS的酶活性〔12，13〕。
2.2茶多酚对肿瘤启动剂诱导的AP-1(ActivatorProtein1)和细胞转化的抑制
近来，人们发现丝/苏氨酸家族的丝原激活蛋白激酶(MAPKs)是蛋白激酶级联反应的中间体，是细胞内重要的激酶系统。MAPK包括胞外信号调节蛋白激酶(extracellularsignal-regulatedproteinkinases,ERKs)和c-JunN-末端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNKs)。ERKs主要由生长因子激活，部分也被细胞应激信号激活。JNKs即应激激活蛋白激酶(SAPK)〔16〕。AP1亦称Fos/Jun杂二聚体。正常情况下，核内无FOS，仅有少量JUN。fos和jun均属即早基因。在GFs(生长因子)刺激后15分钟即呈现FOSmRNA增高，30分钟达高峰，迅速合成FOS。JUN是由331个氨基酸组成，可由PKC催化其Ser63、Ser73磷酸化而激活。活化的JUN和新生成的FOS聚合为杂二聚体(即AP-1)。FOS和JUN均含有“LZ”(亮氨酸拉链)的保守序列，可结合于TRE(5′-TCACTCA-3′)，促进许多基因的转录〔17〕。
转录因子AP-1调节着MAPKs。c-Jun的Ser63/73突变引起的c-Jun对生长因子、佛波酯和紫外线诱导的信号通路的非应答。EGCG或茶黄素对ErK1或ErK2无抑制作用，而是在Ser73位点抑制c-Jun蛋白的磷酸化。EGCG还抑制JNK的活性。因此，茶多酚抑制了肿瘤促进剂诱导的AP-1活性的升高〔18〕。有学者〔18〕用儿茶素3种同系物对TPA诱导鼠成纤维细胞的转化有抑制作用。并发现在儿茶素类中，有顺式结构、在R1位附加有羟基、R2位附加有没食子酸的衍生物(如EGCG)有更强的抑制效应。咖啡因对细胞转化的抑制很弱。因此EGCG、茶黄素，而不是咖啡因，抑制了TPA-或EGF-诱导的细胞转化。
2.3封闭作用(sealingeffect)
EGCG抑制肿瘤促进剂TPA激活PKC是通过以下三方面：①抑制TPA与受体的作用；②EGCG与磷脂双分子层相互作用；③EGCG阻碍5′-三磷酸腺苷和TPA结合到PKC的能力。绿茶提取物、EGCG抑制肿瘤促进剂teleocidin对PKC的激活。EGCG抑制依赖雌激素的乳腺癌MCF-7细胞中雌激素与其受体的作用。Komori等〔19〕把绿茶提取物、EGCG阻止肿瘤促进剂、激素、生长因子与受体的相互作用，称为sealingeffect。
3 茶多酚的药代动力学
1997年，ChenL.S.等〔20〕首次报道了EGCG、EGC和EC在啮齿动物中的吸收、分布、代谢、排泄过程。尽管EGCG、EGC、EC化学结构相似，但药代动力学却不尽相同。它们在血浆、组织中的水平采用HPLC测定。静脉注射DGT(去咖啡因的绿茶)25mg/kg后，EGCG、EGC和EC的血浆浓度符合二室模型。它们的β相半衰期(t1/2B)分别是212、45和41min，清除率(CL)分别是2.0、7.0和13.9ml/min/kg，表观分布容积(Vd)分别为1.5、2.1、和3.6dl/kg。EGC和EC和k12和k21(中央室与周围室间的分布速率常数)相似，但EGCG的k12比k21高3倍，提示EGCG更易分布于周围室。EGCG的t1/2β较长，CL较小，提示EGCG比EGC和EC在体内能停留更长时间。当用EGCG静注时，t1/2β为135min，清除率为725ml/min/kg，Vd为22.5dl/kg，提示在DGT中有其他物质影响EGCG的浓度和排泄。DGT灌胃给药(200mg/kg)时，EGCG、EGC和EC的生物利用度分别为13.7％、31.2％和0.1％。静脉注射DGT(25mg/kg)后，EGCG在小肠组织中浓度最高，其半衰期(t1/2)为175min。EGC和EC在肾中浓度最高，t1/2分别为29min和28min。EGCG的AUC在肠中比肾中高4倍，而EGC和EC的AUC在肠和肾中相似，提示EGCG由胆汁排泄，而EGC和EC既从胆汁也从尿中排泄。他们还认为EGCG经加入饮水中给药比灌胃给药吸收更好。去咖啡因的绿茶提取物中的EGCG的吸收速率常数(Kd)比纯EGCG高3.6倍。基于每单位EGCG产生的AUC和Cmax，DGT似乎比纯EGCG更有效。值得一提的是Yang〔21〕发现把1.5g、3.0g、4.5g去咖啡因的绿茶溶于500ml水后给人饮用，随剂量由1.5g升至3.0g时，茶多酚的血浆Cmax也增加2.7～3.4倍，但当剂量增至4.5g时Cmax却不能明显增加。这被称为饱和现象。
结束语
近年来，植物来源的药物倍受青睐。不只因它对发现新药有很大潜力，还可为设计更理想的新药提供独特的化学结构，后者可被用为创制新药的先导化合物。众所周知，癌的发生至少经过三个阶段：即始发(initiation)、促癌(promotion)、演进(progression)。茶多酚的作用机制，特别是促癌阶段的分子机制是研究的热点。茶多酚来源于天然植物，茶叶为平常人家饮用。研究它的药理机制，特别在防癌抗癌方面，不仅顺应了抗癌药物从传统人工合成细胞毒药物向开发天然产物转变的大趋势，也必将促进它的进一步应用。
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思茅茶园小绿叶蝉防治研究取得进展
云南思茅茶园建设与茶园小绿叶蝉防治研究历经16年探索，近日通过云南省专家组验收。
专家组鉴定认为，茶叶是云南的主要支柱产业，思茅是云南的主要茶叶产区，课题的重大突破，不仅对思茅的茶叶发展，而且对云南茶叶产业发展均有重大意义。思茅生态茶园建设取得了重大进步，大叶种有机茶园建设已初具规模；茶园小绿叶蝉种群控制已经取得成功。专家认为，项目不仅取得了重大的社会生态效益及经济效益，而且对易地茶产业发展、山区农村的扶贫开发和脱贫致富以及边疆少数民族地区的稳定具有重要的意义，建议在大叶种适宜地区推广运用。
思茅茶园建设与茶园小绿叶蝉防治研究课题是云南省"八五"科技攻关项目，由中科院西双版纳热带植物研究园和云南龙生绿色产业（集团）有限公司合作承担，从1989年开始用了16年时间分四个阶段进行。中国科学院西双版纳热带植物园研究员、云南龙生绿色产业（集团）有限公司科技顾问扈克明在接受记者采访时说，通过茶园建设、无性系良种茶园基地的建设、生态茶园的建设、有机茶园的建设，使思茅市的茶园建设进入到一个高层次的建设阶段。而茶园小叶蝉是茶园里面的主要害虫，由于它世代多、重叠多、虫口量大，是目前国内及思茅茶园里的主要害虫之一，对有机茶园的建设、茶叶的品质影响比较大。通过十几年的工作，茶园建设已经进入到了有机茶园建设的高层次阶段。对小绿叶蝉的防治也已经形成了综合防治体系，使茶园小绿叶蝉的虫口密度降到了国家允许的指标之下，保证了茶园建设和茶叶生产的高质量。
一个世纪以来氧化酶研究的进展(续)
李荣林方辉遂
(浙江农业大学茶学系310029)
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Abstract
The investigation on polyphenol oxidase intea sphere has been startedsince the blackteafermentation.Yhe tea fermentation was historicalyconsidered as the action of microorganisms.Afterthen,it was gradually revealledthatthefermentation is the function of the internalenzymes in tea.Finally,it was confirmed thatthis process is mainly completed by polyphenoloxidase.Owing to its special position in tea processing,polyphenol oxidase .Owing to its opecial position in tea processing,polyphenol oxidase has been uninterruptedly studied in teasphere since the end of 18 century and theresearch ckntent has been greatly enlarged anddeepened.This paper tried to summarixe theresearch achievements on tea polyphenol oxidase in past one century
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四、80年代以来的进展
80年代以来对茶叶多酚氧化酶的研究依然兴趣不减，1980年前苏联学者Лруцлзе ГН在早期探索的基础上进一步提出萎凋时PPO分子形态可能发生了变化，PPO可以有高分子态和低分子态两种，萎凋时多酚酶可能发生低分子态向高分子态转化，使总酶活提高［３１，７
３］。1981年UllahMA提出萎凋时酶活因失水而下降，用适当的方法复水可使酶活得到一定程度恢复58，59］，1986年萧伟祥指出，近期的研究中关于萎凋时PPO活性变化趋势出现了两种完全相反的结论，他认为这是酶提取方法不同所致。丙酮粉法测出的是总酶活，而匀桨法测出的是可溶性的活性。萎凋时可溶性酶活性下降，而总酶活上升［53］。1988年刘仲华研究表明，用丙酮粉法提取酶浸提与不浸提相比酶活有很大不同，浸提12小时酶提取液活力几乎提高一倍［65,66］。实际上早先Roberts已经观察到类似结果［16］。1986年萧伟祥对红茶中残留酶作了详细研究，发现PPO在成品茶中仍有一定活性(31，32)。1981年DixMA用葡萄糖凝胶测定了POD和PPO的分子量，以蓝色糊精等进行校正，01NKCl柠檬酸洗脱，PPO在12Vc有一弱肩峰，分子量142000，另一峰在139Vc，分子量71000，证明PPO具有高分子态和低分子态两种状态。以后有人用高速离心法测定出PPO分子量，如以U(偏微分比容)07-078计算，PPO分子在128000-160000之间，即144000±160000［31］。80年代以来多酚氧化酶同工酶研究受到进一步重视。茶的多酚氧化酶同工酶研究始于60年代中期，1965-1966年竹尾用淀粉凝胶把PPO分成3个组分［45］，1966年Ｇｒｅｇｏｒｙ用Ｇ１５０也得到3条同工酶。1981年刘维华用聚丙烯酰胺凝胶电泳［62］，1983年安徽农学院茶叶系用圆盘电泳［31］分别从萎凋叶中获得了5条同工酶。1988年叶庆生研究发现萎凋中总酶活下降，而且所得6条同工酶活性也呈下降趋势(65)。1988年胡振长研究了杀青过程中多酚氧化酶同工酶的变化，发现杀青后仍存在1-2条同工酶［67］，1989年刘仲华研究了红茶制造过程中多酚氧化酶同工酶的动态，证实萎凋中有新的同工酶产生［65］。
1990年施兆鹏研究了黑茶制造过程中多酚氧化酶的变化，结果表明杀青后同工酶由6条减为2条，至渥堆开始时这两条同工酶也消失，渥堆12小时有新的同工酶出现，作者认为这是微生物分泌出多酚氧化酶的结果［69］。
1988年屠幼英测定了多酚氧化酶同工酶的等电点［70］，1991年又测定了各同工酶分子量74］。1990年谭振初［71］,刘仲华［69］各自独立地证明柠檬酸可促使多酚氧化酶活化。稍早一些时候Ｔｏｃｋｌａｉ试验站Ｃｈｏｕｇｈｕｒｒｙ Ｍ．提出果胶质和果胶酶能抑制PPO活性(51)。
1990年屠幼英、吴小崇证实萎凋时可溶性PPO活性下降，而PPO总酶活性上升，但这种变化与失水无关，萎凋中确有新的同工酶出现，已糖激酶能够促进萎凋叶多酚氧化酶活性的提高而抑制鲜叶多酚氧化酶的活性［72］。1991年屠幼英总结了PPO抑制剂的类型，有硼砂、酚类、亚硫酸钠、Vc、半胱胺酸、二乙基二硫代硫酸钠等［70］。80年代以来多酚氧化酶同工酶在茶树育种和生理上的应用取得显著进展。前苏联学者曾提出PPO活力和PPO酶蛋白含量可作为发酵力的指标［76］，我国学者龚景文、陈兴琰(1988)研究了若干茶树品种POD、PPO以及酯酶同工酶的差异，认为同工酶可作为品种分类的依据［77］。浙江农业大学茶学系(1988)建立了同工酶数据处理方法（76）。黄惠华(1991)研究了PPO的等电点，发现叶与花的同工酶等电点基本无异，可以视为遗传特征［76］。
1983年鸟屋尾忠之等人研究了PPO与茶树遗传的关系，认为PPO至少受两组基因的控制，作者估算了PPO广义遗传力和狭义遗传力的大小［79］。
1987年杨跃华研究了同工酶变化与茶抗逆的关系，认为逆境下茶树各酶系统包括PPO都有新的同工酶产生［79］，唐继平(1987)［81］，StephenSN/(1990)［88］研究了杂交后代PPO遗传的关系，指出PPO主要受优势亲本的左右。
1992年SinghHP研究了花器中多酚氧化酶的变异，结果表明整个花期中PPO在花器中的分布及同工酶特征都保持稳定，因此花器中PPO的特征可作为选种的依据［89］。
1993年王利琴用圆盘电泳分析了PPO同工酶与遗传的关系［82］。新近奚彪等提出用基因工程方法改变茶树体内PPO存在状态的设想［95］。
虽然已可以肯定红茶的变色过程中微生物不起主要作用，但微的可能作用仍不应忽视。
1973年富金原考由绿茶分离出两种产PPO菌株，枝孢霉(Ａｌｔｅｒｎａｒｌｌａ Ｔｅｎｎｉｓ)和链孢霉（Ｃｌａｄｏｓｐｏｓｉｕｍ Ｃ．）［８７］，苏联学者也分离到两株高产菌：Ｍａｃｅｉｌｉａｉｒ，Ｃｏｒｉｏｕｌｏｕｓ Ｈｉｒｓｕｔｕ［83，86］
。1987年加藤和冈本顺子研究了微生物PPO用于茶发酵的可行性［84］
。1992年印度学者从茶树叶片中分离出具有较高PPO的活性的7株真菌和3株细菌，并认为细菌更有前途［95］。1990年施兆鹏在研究黑茶渥堆中的PPO活性变化时也曾推测微生物在渥堆叶中分泌了多酚氧化酶［69］，所有这些研究为微生物在茶叶制造中的作用提供了新见解。
1983年李名君［86］，1985年Ｊｅｎｉｓｈ Ｃ［90］分别对茶叶中已知的酶系作了全面综述，1988年曾洪涛、刘仲华、李远志、张堂恒各自从不同角度讨论了茶叶加工中多酚氧化酶的应用问题［84，85，86］，刘乾刚对多酚氧化酶定位问题作了总结［94］。1992年Obenda从植物生理角度讨论了茶的多酚氧化酶ＣａｔｃｈｏｌＯｘｄｓｓｅ区别于Tｙｒｏｓｉｎａｄｅ(酪氨酸氧化酶)，Ｌａｃｃａｓｅ(漆酶)的独特性质［89］。1993年曾晓雄，1996年李荣林对茶叶加工中酶的利用现状和前景作了展望，侧重介绍了单宁酶和多酚氧化酶研究和利用中存在的问题［93，95］。
在茶叶加工中单宁酶的应用早已成功，并已应用了固定化酶，受此启发1981年ＰｒａｂｈａＴ．研究了芒果和茶叶多酚氧化酶的固定化［90］。1992年前苏联学者Ｃｈｉｎｄｉｌｉｓ Ａ．研究了多酚氧化酶酶电极的制作技术及酶电极法测定儿茶素的方法［91］。中国和日本学者也开展了相应研究［95］。一般认为茶的多酚氧化酶是一种邻二酚氧化酶，但已有证据表明茶叶的氧化酶提取物确有单酚氧化酶和三元酚氧化酶的活性，可以催化对香豆酸和焦酚的氧化。这表明茶多酚氧化酶是一个复杂的体系［95］。
一个世纪以来茶多酚氧化酶研究的进展是巨大的，但仍有众多的问题需要解决，特别是PPO的生理功能——末端氧化酶的真正地位问题至今仍缺乏明析的概念。与此相关的问题是多酚氧化酶的底物——茶多酚类物质的生理功能的研究仍相当贫乏。此外有关该酶的分子结构的研究
茶氨酸|茶氨酸的作用|茶氨酸的安全性
茶氨酸
茶氨酸（L-Theanine）是茶叶中特有的游离氨基酸，茶氨酸是谷氨酸γ-乙基酰胺，有甜味。茶氨酸含量因茶的品种、部位而变动。茶氨酸在干茶中占重量的1%-2%。
茶氨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。茶氨酸含量约为新茶的1～2%左右，其含量随发酵过程减少。
茶氨酸对中枢神经递质活性的影响
横越等人在测定茶氨酸对大脑各部位单胺类(monoamine)代谢影响时发现，茶氨酸可以明显促进脑中枢多巴胺(dopamine)释放，提高脑内多巴胺生理活性。多巴胺是一种活化脑神经细胞的中枢神经递质，其生理活性与人的感情状态密切相关。尽管目前人们对茶氨酸在大脑中枢神经系统的作用机制并不是十分清楚。但茶氨酸对精神和感情的影响无疑部分是来自对中枢神经递质多巴胺生理活性的作用。当然饮茶抗疲劳作用也被认为在一定程度上来自这一效果。
Yokogoshi等人在他们的另一些实验中又确认了服用茶氨酸会直接影响与学习、记忆有关的脑内中枢神经递质5-羟色胺的活性。
茶氨酸的降压作用
一般认为人体血压的调节是受中枢和末梢神经递质儿茶酚胺(catecholamine)及5-羟色胺分泌量的影响。近年来的一些研究证明茶氨酸能有效的降低大鼠自发性高血压。Kimura等人认为茶氨酸的这一降压效果可能是来自对脑内中枢神经递质5-羟色胺分泌量的调节作用。
茶氨酸显示出的降低高血压效果在一定程度上也可以被看作是一种安定作用。而这种安定作用则无疑会有助于身心疲劳的恢复。
茶氨酸对学习、记忆的影响
Chu等人报导过他们曾在Operanttest(在按照明灯开关的同时随之提供食饵的一种动物学习实验)的研究中发现每天经口服用180mg茶氨酸的大鼠与对照组相比学习能力有一定的提高。另外，在Avoidance test(当动物由明室进入放有食饵的暗室时，会受到暗室中电击的一种动物记忆实验)的研究中也确认了茶氨酸可以增强大鼠的记忆能力。目前很多研究证明茶氨酸的这种提高学习和记忆能力的作用是来自活化中枢神经递质的结果。
茶氨酸旷怡身心作用
早在1975年，木村等人曾报告过茶氨酸具有缓和咖啡因引起中枢过度兴奋作用。虽然，茶叶中的咖啡因含量多于咖啡和可可，但由于茶氨酸的存在使人们在饮茶时享受到一种咖啡和可可没有的旷怡身心的感觉。
众所周知，在我们大脑表面可以测到α、β、σ和θ 4种与人身心状态密切相关的脑电波。Chu等人在观察茶氨酸对15名18～22岁青年女性的脑电波影响时发现，口服茶氨酸40min后α—波有明显增大趋势。但在同一实验条件下他们没有发现茶氨酸对睡眠优势的θ—波的影响。从这些结果中他们认为服用茶氨酸引起的旷怡身心效果不是使人趋于睡眠，而且具有提高注意力的作用。
以下由爱收集整理，来源于网络：茶氨酸的安全性
Chu等人曾对茶氨酸进行过一些安全性实验。结果表明茶氨酸的大鼠急性毒性在5g/kg以上。他们对大鼠每天服用2g/kg茶氨酸在连续28天的亚急性毒性实验中没有观察到任何毒性反应。此外，在突然变异的实验中也没有发现茶氨酸的任何诱变作用。目前在日本对于安全性高的茶氨酸没有任何在摄取量上的限制。
茶氨酸是21世纪的健康食品
目前的保健食品市场上多数是为成人防病或改善作用的品种。像茶氨酸这种既不具有催眠，又可以解消疲劳、降低血压和提高学习记忆能力的保健食品实为少见，引人注目。为此，茶氨酸曾在1998年德国召开的国际食品原料会上获得研究部门大奖。
外观:白色或类白色粉末
上海新优植物连蕊茶繁殖研究取得新进展
我国山茶科植物种质资源丰富，有许多原种是茶花育种的优良亲本。连蕊茶组Sect.Theoppsis属于山茶科Theaceae山茶属Camellia。本组共有49个原种，其中在中国分布有46个。连蕊茶树形优美、叶片革质小型，多个种的嫩叶为亮丽的红色。花多为白色且花瓣尖端呈腥红色，开花时整株缀满小花，气味芬芳。更兼适应性好、抗逆性强、耐修剪等特性，是芳香、密花型山茶的优良育种材料，且具有集观树、观花和观叶于一身的较高的观赏和园林应用价值。
山茶科植物以扦插繁殖为主要繁殖方式，但国内外对连蕊茶的研究较少，上海植物园科研人员对引种筛选出的22个连蕊茶原种进行了扦插繁殖，对其生根的特性进行了观察分析。并按照其在上海地区扦插繁殖难易程度划分。研究发现，容易扦插繁殖的种有尖连蕊茶、柃叶连蕊茶、荔波连蕊茶等，中等难度的有短柄细叶连蕊茶、岳麓连蕊茶、细叶连蕊茶、长尖连蕊茶、贵州连蕊茶、钟萼连蕊茶、小卵叶连蕊茶、黄杨叶连蕊茶、川滇连蕊茶；生根较困难的种有披针萼连蕊茶、长管连蕊茶、七瓣连蕊茶和蒙自连蕊茶。可以根据连蕊茶不同的繁殖特性调整其繁殖方法。
目前，长三角地区山茶的应用主要存在以国内传统品种为主，应用形式比较单一，栽培养护难等问题。然而，连蕊茶树形紧凑优美，开花繁密、芳香，枝叶茂密，抗逆性强，养护简单，是难得的可以直接应用于园林绿化的植物资源。引种并推广连蕊茶组植物将具有广阔的发展前景。
茶氨酸对人体的功效
茶叶中含氨基酸30种，总含量为3～5%，包括人体必需的各种氨基酸。
茶氨酸对中枢神经递质活性的影响：茶氨酸可以明显促进脑中枢多巴胺释放，提高脑内多巴胺生理活性。多巴胺是一种活化脑神经细胞的中枢神经递质，其生理活性与人的感情状态密切相关。茶氨酸对精神和感情的影响无疑部分是来自对中枢神经递质多巴胺生理活性的作用。当然饮茶抗疲劳作用也被认为在一定程度上来自这一效果。茶氨酸会直接影响与学习、记忆有关的脑内中枢神经递质5-羟色胺的活性。
茶氨酸的降压作用：一般认为人体血压的调节是受中枢和末梢神经递质儿茶酚胺及5-羟色胺分泌量的影响。近年来的一些研究证明茶氨酸能有效的降低大鼠自发性高血压。茶氨酸显示出的降低高血压效果在一定程度上也可以被看作是一种安定作用。而这种安定作用则无疑会有助于身心疲劳的恢复。
茶氨酸对学习、记忆的影响：在按照明灯开关的同时随之提供食饵的一种动物学习实验的研究中发现每天经口服用180mg茶氨酸的大鼠与对照组相比学习能力有一定的提高。目前很多研究证明茶氨酸的这种提高学习和记忆能力的作用是来自活化中枢神经递质的结果。
茶氨酸旷怡身心作用：早在1975年，木村等人曾报告过茶氨酸具有缓和咖啡因引起中枢过度兴奋作用。虽然，茶叶中的咖啡因含量多于咖啡和可可，但由于茶氨酸的存在使人们在饮茶时享受到一种咖啡和可可没有的旷怡身心的感觉。
γ-氨基丁酸：在普洱茶发酵过程中产生的是γ-氨基丁酸（GABA），GABA也是茶叶的氨基酸之一，是在谷氨酸脱羧酶作用下脱羧后形成的。它是一种非常重要的抑制性神经递质，主要参与脑的生理活动，具有安神、催眠等作用。对维持大脑健康有一定效果。GABA几乎存在于所有茶类的鲜叶中，但含量较低，在绿茶、乌龙茶以及未发酵的普洱茶，其含量仅为20-35mg/100g（干茶），不能产生任何安神和催眠等功能性作用。在普洱茶熟茶中，在经过厌氧发酵后，尤其是二十年以上的陈年普洱茶和陈化期达到三年以上的熟茶，其GABA含量却高达135mg/100g（干茶）。