茶氨酸是茶叶中含量最高的氨基酸，约占游离氨基酸总量的50％以上，占茶叶干重的1％—2％。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。日本人常用遮荫的方法来提高茶叶中茶氨酸的含量，以增进茶叶的鲜爽味。 (1)吸收与代谢。
口服茶氨酸进人人体后通过肠道刷状缘黏膜被吸收，进入血液，通过血液循环分散到组织器官，一部分在肾脏被分解后从尿中被排出。被吸收到血和肝脏的茶氨酸在1小时后浓度下降，脑中的茶氨酸在5小日才后达到最高，24小时后人体中茶氨酸都消失了，以尿的形式排出。
(2)调节脑内神经传达物质的变化。 茶氨酸影响脑中多巴胺等神经传达物质的代谢和释放，由这些神经传达物质控制的脑部的疾病也有可能因此得到调节或预防。 (3)提高学习能力和记忆力。 在动物实验中，还发现服用了茶氨酸的老鼠的学习能力和记忆力比对照群的好。
动物实验中发现给老鼠服用3”4个月茶氨酸后进行学习能力测试。试验结果，服用茶氨酸的老鼠的多巴胺浓度高。学习能力测试有多种，其一是把老鼠放到箱子里，箱内有一盏灯，灯亮时按一开关，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。
其二是利用老鼠有躲到暗处的习惯，当老鼠跑到暗处时寸用电击它，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。可见，茶氨酸有提高老鼠的记忆力及学习能力的效果。 (4)镇静作用。 咖啡碱是众所周知的兴奋剂，但人们在饮茶时反而感到放松、平静、心情舒畅。
现已证实这主要是茶氨酸的作用。 (5)改善经期综合症。 大多数女性有经期综合症。经期综合症是25—45岁的女性在月经前3-10天中出现的精神及身体上的不舒适的症状。在精神上主要表现为容易烦躁、生气、郁闷、不安、精神无法集中等，在身体上主要表现为容易疲劳、不易人眠、头痛、胸部胀痛、下腹痛、腰酸、手脚发冷等。
茶氨酸的镇静作用使人想到其对经期综合症有改善作用，对女性进行的临床试验证明了其效果。 (6)保护神经细胞。 茶氨酸能抑制短暂脑缺血引起的神经细胞死亡，对神经细胞有保护作用。神经细胞的死亡与兴奋型神经传达物质谷氨酸有密切联系。在谷氨酸过多的情况下会出现细胞死，这通常是老年痴呆等症的病因。
茶氨酸与谷氨酸结构相近，会竞争结合部位，从而抑制神经细胞死。茶氨酸有可能用于对谷氨酸引起的脑障碍，如脑栓塞、脑出血等脑中风，以及脑手术或脑损伤时出现的虚血和老年痴呆等疾病的治疗及预防。 (7)降低血压的作用。 在动物试验中，给高血压自发症大鼠注射茶氨酸，其舒张压、收缩压以及平均血压都下降，降低程度与剂量有关，但心率没有大的变化；茶氨酸对血压正常的鼠没有降低血压的作用，表明茶氨酸只对患高血压病的大鼠有降压效果。
茶氨酸可能是通过调节脑中神经传达物质的浓度来起到降低血压的作用。 (8)增强抗癌药物的疗效。 癌症的发病率和死亡率居高不下，为治疗癌症所开发的药物往往具有很强的副作用。在癌症治疗时，除了使用抗癌药物外，还必须同时使用多种抑制其副作用的药物。
茶氨酸本身无抗肿瘤活性，但能提高多种抗肿瘤药的活性。茶氨酸与抗肿瘤药并用时，茶氨酸能阻止抗肿瘤药从肿瘤细胞中流出，增强了抗肿瘤药的抗癌效果。茶氨酸还能减少抗肿瘤药的副作用，如调节脂质过氧化水平，减轻抗肿瘤药引起的白血球及骨髓细胞的减少等副作用。
茶氨酸还具有抑制癌细胞浸润的作用，癌细胞浸润是癌细胞扩散的必要途径。抑制其浸润可阻止癌症的扩散。 (9)减肥作用。 众所周知，喝茶有减肥的功效。长期饮茶使人瘦，去除人的脂肪。此外，还发现茶氨酸有护肝、抗氧化等作用。茶氨酸的安全性也得到了证明。
现在，茶氨酸的保健品以及茶氨酸添加食品已开始进入市场。
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
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。
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。
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
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，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。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。
茶氨酸的安全性
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。
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