L-茶氨酸生产
茶氨酸
茶氨酸,从树叶到工厂优质的绿茶会有一种“鲜爽”的风味。
1950 年,日本学者酒户弥二郎从绿茶中分离出了产生这种风味的主要物质——一种非蛋白质氨基酸,命名为茶氨酸。
茶中的茶氨酸都是左旋的,按照命名法记为“L-茶氨酸(L-Theanine)”。
此后的研究发现,茶氨酸不仅为茶带来鲜爽风味,它本身还具有许多生理功能。
比如它能突破血脑屏障直接影响大脑活动,从而对人的情绪产生影响。
这种影响又可能在生理上对于人体健康产生积极作用。
1964年,日本批准了L-茶氨酸为食品添加剂使用,而美国FDA也在1985年给予了L-茶氨酸GRAS的分类。
GRAS意为“一般公认安全”,虽然与“健康价值”无关,但意味着可以自由地用于各种食品中。
在中国进展比较慢,直到 2014年7月18日,卫计委终于批准了它作为新食品原料。
那么,茶中有多少茶氨酸?又怎样才能得到可以作为“食品原料”的茶氨酸呢?1、茶树如何合成茶氨酸?在成熟的茶树中,茶氨酸是在根部合成的。
借助ATP提供的能量,谷氨酸和乙胺在茶氨酸合成酶的催化下合成茶氨酸。
然后,茶氨酸被运输到新芽中积累起来。
如果光照充足、温度较高,茶氨酸被分解成谷氨酸和乙胺,而乙胺被用于合成儿茶素。
这个过程,跟茶树的光合作用密切相关。
如果光照不足、或者温度较低,那么茶氨酸的分解就会受到抑制,茶的芽和叶中就会积累比较多茶氨酸,而相应的儿茶素含量就比较低。
如果茶树的叶绿素不足,光合作用弱,茶氨酸的分解也会较弱,茶的芽叶中也会积累比较多的茶氨酸。
2、什么样的茶富含茶氨酸?作为饮料,“好茶”的根本标准还得是“好喝”,而茶氨酸以及游离氨基酸的含量与茶的风味正性相关——也就是说,茶氨酸和游离氨基酸含量高的茶,往往会更好喝。
茶的芽叶中含有多少茶氨酸,茶树品种至关重要。
以茶氨酸含量高而著称的茶树品种中,白叶1号无疑是名气最大的。
1970年代,林业工作者在浙江省安吉县发现了一棵树龄超过百年的老茶树。
这棵茶树的叶片在早春是白色的,气温升高之后逐渐恢复绿色。
茶氨酸的生产工艺
茶氨酸的生产工艺茶氨酸是一种重要的食品添加剂,是茶叶中的主要氨基酸之一。
茶氨酸不仅具有增强食品的鲜味、提高食品的风味质量等功能,还具有保护神经、预防老年痴呆、降低胆固醇等保健作用。
下面将介绍茶氨酸的生产工艺。
茶氨酸的生产主要分为茶叶提取和酶法合成两个步骤。
第一步:茶叶提取茶叶提取是指从茶叶中提取出茶多酚和咖啡因,以获得茶氨酸的原料。
提取过程一般包括以下几个步骤。
1.茶叶采摘:选择优质的茶叶,包括绿茶、红茶、乌龙茶等。
2.茶叶加工:将采摘的茶叶进行蒸青、揉捻等过程,以破坏茶叶细胞结构,释放茶多酚和咖啡因。
3.茶叶提取:将经过加工的茶叶进行提取,常用的方法有水提法、醇提法、超临界流体萃取等。
其中,水提法是最常用的方法。
将茶叶浸泡在适量的水中,加热并搅拌,以抽提茶多酚和咖啡因。
提取液中含有茶多酚和咖啡因。
第二步:酶法合成酶法合成是指利用酶的催化作用,将茶多酚和咖啡因转化为茶氨酸。
具体步骤如下。
1.酶的选择:选择适宜的酶种类,常用的有多酚氧化酶和多酚加合酶。
2.酶的提取:将酶从适合的微生物中提取出来,常用的方法有细胞破碎法、超声波法等。
3.酶的激活:将提取得到的酶溶液进行适当的处理,以激活酶的活性。
4.反应条件的控制:将提取得到的酶溶液和茶多酚、咖啡因混合,控制反应的温度、pH值和反应时间等条件。
5.茶氨酸的提取:经过一定时间的反应后,茶多酚和咖啡因被酶催化转化为茶氨酸,并形成溶液。
茶氨酸溶液通过蒸发浓缩、过滤、洗涤等步骤进行提取。
总结:茶氨酸的生产工艺主要包括茶叶提取和酶法合成两个步骤。
茶叶提取是获得茶氨酸的原料,其中包括将茶叶进行加工、提取等步骤。
酶法合成是将茶多酚和咖啡因转化为茶氨酸的过程,其中包括选择酶、提取酶、酶的激活、控制反应条件等步骤。
通过这些步骤,可以获得高纯度的茶氨酸产品,用于食品添加剂和保健品等领域。
功能性配料L-茶氨酸的生产应用与法规情况简介
功能性配料L-茶氨酸的生产应用与法规情况简介帅玉英;沈宇峰;黄海娟;李佶松【期刊名称】《中国食品添加剂》【年(卷),期】2013(000)002【摘要】中国人饮茶的历史已有上千年之久,L-茶氨酸(L-Theanine)作为茶叶中特有的游离氨基酸,使人们在饮茶时享受到一种放松、旷怡身心的感觉.此外,茶氨酸还具有抗抑郁、降血压、提高学习能力、抗疲劳、免疫等作用.L-茶氨酸是一种安全、无毒、集多种生理功能于一身的功能因子,且不会产生任何副作用,能在维持和增进国民健康上做出一定的贡献,因此它在国外市场上已深受消费者的欢迎.工业上生产茶氨酸的方法主要有茶愈伤组织培养法、茶叶提取法、化学合成法以及微生物酶法等.关于茶氨酸的功能和合成的报道已屡见不鲜,本文主要介绍了国内外主要生产茶氨酸的厂家和世界茶氨酸工业化生产和应用的发展动向,以及茶氨酸的安全性及其在国内外相关允许添加的法规情况.【总页数】5页(P181-185)【作者】帅玉英;沈宇峰;黄海娟;李佶松【作者单位】南通励成生物工程有限公司,南通226010;南通励成生物工程有限公司,南通226010;南通励成生物工程有限公司,南通226010;南通励成生物工程有限公司,南通226010【正文语种】中文【中图分类】TS202.1【相关文献】1.L-茶氨酸对黄羽肉鸡生产性能和免疫功能的影响 [J], 文慧;魏时来;张石蕊;侯德兴;肖文军;贺喜2.L-茶氨酸及其在畜牧生产中的应用研究进展 [J], 司马博锋3.利用重组大肠杆菌发酵生产L-茶氨酸 [J], 张通; 龙科艺; 曹华杰; 吴思佳; 元跃; 陈宁; 范晓光4.功能性配料茶氨酸的生产应用与法规情况简介 [J], 帅玉英;沈宇峰;黄海娟;李佶松5.L-茶氨酸的生物学功能及其在畜禽生产中的应用 [J], 张成;耿照玉;赵晓惠因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
L-茶氨酸及其在畜牧生产中的应用研究进展
4 1 0 2 0 0 )
文章编号 : 1 0 0 2 — 1 9 5 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 ~ 0 0 2 3 — 0 2
摘 要: L 一 茶氨酸是茶叶 中的一种非蛋 白质游 离氨基 酸 ,占茶叶 中游 离氨基 酸总量 的 4 0 % ̄ 7 0 %。 近年来研 究发现 , 茶氨酸具有抗 应激、 提 高动物免疫力的作用 , 可 以作为绿色饲料 添加剂应用于 动 物生产。本文就茶氨酸 的性质 、 合成 、 代谢 、 生理 功能及 其在畜牧生产 中的应用效果作一综述。 关键 词 : L 一 茶氨酸 ; 免疫力 ; 畜牧 生产 的根部合成 ,然后通 过枝干输送至新梢中 。茶树新 梢的不同部位茶氨酸含量不 同,以芽和第一叶含量 最高,往下逐渐降低 。一般 嫩芽叶和品质较好 的茶 叶茶氨酸含量高 ,老叶或品质差 的茶叶茶氨酸含量 相对较低 。张健等采用高效液相色谱法测定并 比较 毛峰 、 黄 山绿茶 、 炒 青、 滇红 、 祁红 、 铁观 音和广 西甜 茶中茶氨酸的含量发现 , 毛峰 中茶氨酸含量最高 , 为 3 . 1 2 8 %, 广西 甜茶 中茶氨 酸含 量最低 , 为0 . 3 0 9 %t l J , 通常茶氨酸含量越多的茶叶等级越高 。 c 。 3 茶氨 酸的提 取及合成 c 目前 , 茶氨酸的生产方法主要有提取法 、 组织培 养法、 化学合成法和微生物发酵法翻 。提取法主要有 特殊试 剂沉淀法和离子交换法 , 前者提取率低 , 同时 图 1 茶 氨酸 的化学 结构 易掺杂铅、 铜 等重金属离子, 后者若直接从茶叶 中提 取则成本太高, 目前 开发重点为从提取茶多酚后的 2 茶 叶中茶 氨酸 的含量 茶 氨酸作 为茶叶 中特殊 的氨基酸 , 主要在 茶树 残留液中提取茶氨酸。组织培养法是利用茶树愈伤 组织具有合成茶氨酸的能力 ,而且其组织中茶氨酸 收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 3 — 0 9 作者简介 : 司马博锋 ( 1 9 8 5 ~ ) , 男, 河南洛 阳人 , 硕士 , 主要从 事猪 的积累与生长同步的前提进行组织培养 ,此法虽然 的营养 与饲养 管理研 究. E — m a i l : e n t e r 7 8 2 3 4 @1 6 3 . c o m 能生产 天然茶氨酸, 但 由于 目前运行成本过高 , 暂时
茶氨酸的生产工艺
茶氨酸的生产工艺茶氨酸,又称为茶氨酮酸,是一种重要的氨基酸,广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。
茶氨酸具有提神醒脑、抗疲劳、抗氧化等功能,因此备受广大消费者的喜爱。
以下是茶氨酸的生产工艺。
茶氨酸的生产工艺主要分为以下几个步骤。
首先是原料的选择。
茶氨酸可以使用茶叶、绿茶、乌龙茶等作为原料。
茶叶中含有丰富的茶多酚,经过一系列的化学反应和酶的作用,可以转化为茶氨酸。
因此,选择新鲜优质的茶叶,对于茶氨酸的生产十分重要。
接下来是提取茶多酚。
将选好的茶叶进行浸泡,以提取茶多酚。
浸泡的条件可以根据工艺要求进行调整,一般来说,温度在70-80摄氏度,时间在1-2小时左右。
提取得到的茶多酚液,可以进一步用浓缩装置进行浓缩,以得到浓度更高的茶多酚溶液。
然后是酶解反应。
将提取得到的茶多酚溶液与合适的酶混合,进行酶解反应。
酶的选择也十分关键,一般来说,可以使用专门用于茶多酚酶解的酶,如茶多酚氧化酶等。
酶解反应的条件可以根据实际情况进行调整,一般来说,温度在40-50摄氏度,时间在1-2小时左右。
接着是分离和纯化。
经过酶解反应,茶多酚被分解为茶氨酸。
为了得到纯度更高的茶氨酸,需要进行分离和纯化。
具体的分离和纯化方法有很多种,常用的方法包括离子交换、凝胶过滤、透析等。
通过这些方法,可以去除杂质,得到纯度较高的茶氨酸。
最后是干燥和包装。
将得到的茶氨酸进行干燥处理,以去除水分,使其保持稳定。
干燥的条件可以根据实际情况进行调整,一般来说,温度在50-60摄氏度,时间在1-2小时左右。
干燥后的茶氨酸可以进行包装,以便于运输和销售。
总结起来,茶氨酸的生产工艺包括原料选择、提取茶多酚、酶解反应、分离和纯化、干燥和包装等步骤。
通过这些步骤,可以获得纯度较高的茶氨酸,以满足市场需求。
随着人们对健康生活的追求,茶氨酸的市场前景将更加广阔。
L-茶氨酸生产
L-茶氨酸简介及主要生产方法一、茶氨酸简介茶氨酸(Theanine)是茶叶中的特征氨基酸,也是茶叶的呈味物质之一。
它是1950年由日本酒户弥二郎从玉露茶新梢中发现的,并命名为茶氨酸(Theanine)。
一般干茶叶中茶氨酸的含量为1%-2%。
从发现到目前为止,除了在蕈、茶梅、蘑菇、油茶、红山茶等中检测出微量存在外,在其他植物中尚未发现。
茶氨酸还是茶树中含量最高的游离氨基酸,在茶树的新梢芽叶中,70%左右的游离氨基酸是茶氨酸。
近年对茶叶保健成分的研究中,茶氨酸是一种比较引人注目的化合物,在它的许多生理作用被发现以后,如何合成及提取茶氨酸也成了广泛关注的研究课题。
茶氨酸属于酰胺类化合物,它的化学名为:N-乙基-γ-L-谷氨酰胺(N-ethyl-γ-L-glutamine),分子式为:HOOCCHNH2CH2CH2CONHCH2CH3,分子量为174.2。
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。
经6mol/L盐酸水解后生成L-谷氨酸和乙胺,茚三酮反应成紫色。
二、茶氨酸的功能与应用1.茶氨酸的功能茶氨酸自发现以来,一直是被作为茶叶的主要品质成分广为研究。
近年来,茶氨酸具有的一些特殊生理功能不断地被发现,从而成为茶叶功能性成分合成和提取、应用的又一大热点,研究表明,茶氨酸具有许多有价值的药用保健功效:(1)降血压作用(2)增强抗肿瘤药物的疗效(3)松弛神经紧张、焦虑等作用(4)对脑神经细胞保护作用(5)促进大脑功能作用(6)改善经期综合症作用(7)减肥作用(8)抗疲劳作用(9)提高免疫力,防御病毒2.茶氨酸的应用2.1茶氨酸在医药领域中的应用茶氨酸在医药领域中的应用主要集中在以下几个方面:(1)、茶氨酸可以用作抗肿瘤药物。
动物实验证明茶氨酸对小鼠可转移性肿瘤有延缓作用,对患白血病小鼠可延长其存活期。
2024年L-茶氨酸市场发展现状
2024年L-茶氨酸市场发展现状简介L-茶氨酸是一种天然的氨基酸,广泛应用于保健品、食品和药物等领域。
本文将对L-茶氨酸市场的发展现状进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
市场规模L-茶氨酸市场在过去几年里取得了快速增长。
根据市场研究数据,2019年全球L-茶氨酸市场规模约为XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
亚太地区是L-茶氨酸市场的主要消费地区,占据了全球市场份额的XX%。
北美和欧洲也是重要的市场。
市场驱动因素健康意识的提高随着人们健康意识的提高,对于天然健康产品的需求不断增长。
L-茶氨酸作为一种天然氨基酸,在保健品领域有广泛的应用。
它被认为具有抗氧化、降血压、增强免疫功能等功效,受到越来越多消费者的青睐。
食品工业的应用L-茶氨酸作为一种食品添加剂,被广泛应用于食品工业中。
它可以用于茶饮料、酒类饮料、糖果、面包等食品的生产中,不仅能够改善食品口感,还能发挥保健功能,满足消费者对健康食品的需求。
医药领域的应用L-茶氨酸在医药领域也有较大的应用潜力。
研究发现,L-茶氨酸具有抗疲劳、抗菌、减肥等功效,可以用于药物的研发和生产。
随着人们对健康的关注度增加,L-茶氨酸在医药领域的市场需求也将不断增长。
市场竞争情况L-茶氨酸市场竞争激烈,主要的市场参与者包括A公司、B公司、C公司等。
这些公司通过不断创新和产品研发来扩大市场份额。
此外,一些新兴企业也正在进入这个市场,加剧了市场的竞争。
市场挑战尽管L-茶氨酸市场发展迅速,但仍面临一些挑战。
价格波动L-茶氨酸的价格受到多种因素的影响,如产量、供求关系等。
价格波动可能会对市场的发展造成一定的不确定性。
法规限制一些国家和地区对L-茶氨酸的使用和销售存在一定的法规限制。
这可能会对市场的扩张带来一定的制约。
市场前景L-茶氨酸市场具有良好的发展前景。
随着人们对健康产品需求的增加,L-茶氨酸的市场规模有望进一步扩大。
同时,技术的不断进步和创新也将推动L-茶氨酸市场的发展。
2024年L-茶氨酸市场策略
2024年L-茶氨酸市场策略介绍L-茶氨酸是一种常见的氨基酸,具有多种保健功能和广泛的应用范围。
本文介绍了L-茶氨酸的市场潜力和竞争优势,并提出了一系列市场策略,旨在推动L-茶氨酸的市场增长和品牌影响力的提升。
市场潜力分析L-茶氨酸的保健功效以及在食品、饮料和医药领域的广泛应用,使其在市场上拥有巨大的潜力。
健康食品市场随着人们对于健康食品的追求和健康意识的提高,L-茶氨酸在健康食品市场的需求不断增加。
其抗氧化、抗衰老、降血脂等保健功能,使其成为具有巨大市场潜力的健康食品成分。
饮料市场茶类饮料一直受到人们的喜爱,而L-茶氨酸正是茶叶中的主要成分之一。
通过将L-茶氨酸与茶饮料结合,可以增加产品的功能性和附加值,满足消费者对于健康饮品的需求。
医药市场L-茶氨酸被广泛应用于医药领域,特别是在心血管疾病和肿瘤治疗中。
随着人们对生活质量和健康状况的关注增加,L-茶氨酸在医药市场的需求也将不断增长。
竞争优势与其他氨基酸相比,L-茶氨酸具有以下竞争优势,可提高其在市场中的地位:1.独特的保健功效:L-茶氨酸具有抗氧化、抗炎、抗衰老等多种保健功效,使其在健康食品和医药领域具有巨大的竞争优势。
2.国际合规认证:L-茶氨酸通过了多项国际合规认证,包括ISO9001和ISO22000认证,为其在国际市场上的销售提供了有力支持。
3.成熟的生产技术:L-茶氨酸的生产技术已经十分成熟,同时也具备规模化生产的能力,可以满足市场需求的快速增长。
市场策略为了推动L-茶氨酸的市场增长和品牌影响力的提升,以下是一系列市场策略的建议:1. 品牌推广建立一个具有品牌影响力的形象,采用多种媒体途径进行品牌推广。
通过广告、社交媒体、行业展会等手段,增加消费者对于L-茶氨酸的认知度和理解。
2. 扩大销售渠道与相关行业的合作伙伴建立稳定的合作关系,拓展销售渠道。
将L-茶氨酸应用于更多的健康食品、饮料和医药产品中,为消费者提供更多选择。
3. 产品创新不断进行产品创新,开发更多具有差异化和创新性的产品。
茶氨酸生产工艺
茶氨酸生产工艺茶氨酸是一种重要的氨基酸,广泛应用于食品、保健品和化妆品等领域。
它具有丰富的营养价值和生物活性,被誉为“黄金氨基酸”。
下面是茶氨酸的生产工艺介绍。
茶氨酸的生产工艺主要分为酶法发酵和微生物发酵两种方法。
酶法发酵是利用酶催化氨基酸的合成过程,而微生物发酵则是利用微生物对底物进行代谢产生最终产物。
酶法发酵的工艺流程一般包括以下步骤:首先,选择一种适合的菌种进行培养和繁殖。
然后,将培养得到的菌液接种到营养培养基中,进行发酵。
在发酵过程中,控制好发酵温度、pH 值和氧气供应等条件,以提高茶氨酸的产率和质量。
最后,通过离心、过滤和浓缩等步骤,得到茶氨酸的发酵液。
最终,将发酵液进一步经过分离、提纯和干燥等工艺,得到纯度较高的茶氨酸。
微生物发酵的工艺流程也大致相同。
首先,选择一株高产茶氨酸的菌株,进行培养和繁殖。
然后,将培养好的菌株接种到含有适当底物的发酵培养基中。
在接种后的一段时间内,控制好发酵的条件和培养基的供应,使微生物菌株发挥出最佳的活性和代谢能力。
在发酵过程中,微生物通过代谢底物合成出茶氨酸。
最后,通过离心、过滤和浓缩等步骤,得到茶氨酸的发酵液。
同样,发酵液需要经过分离、提纯和干燥等工艺,得到纯度较高的茶氨酸。
无论是酶法发酵还是微生物发酵,茶氨酸的生产工艺都需要注意以下几个方面的因素:一是底物的选择和供应。
茶氨酸的合成需要合适的原料和底物,保证发酵液的质量和产量。
二是发酵条件的控制。
合适的发酵温度、pH值和氧气供应等条件对茶氨酸的产率和质量有很大的影响。
三是发酵液的提纯和干燥。
茶氨酸的发酵液需要经过多次的分离和提纯过程,使茶氨酸的纯度达到要求。
最后,通过干燥工艺,将茶氨酸制成粉状,方便运输和使用。
茶氨酸作为一种重要的氨基酸,其生产工艺的优化和改进,不仅可以提高茶氨酸的产量和质量,也可以降低生产成本和减少对环境的影响。
因此,茶氨酸的生产工艺研究和开发具有重要的意义,对促进茶氨酸产业的发展具有积极的作用。
茶氨酸的合成方法
茶氨酸的合成方法茶氨酸是一种重要的含氮氨基酸,广泛存在于许多蛋白质中。
它是一种带有芳香的偶氮基的非极性氨基酸,是儿茶素、咖啡因等生物碱的前体化合物,在生物学、药学等领域应用广泛。
下面我们就茶氨酸的合成方法进行详细介绍。
1. Bergmann合成法该方法是早期合成茶氨酸的一种方法,通常使用对苯二酚作为起始材料,首先将对苯二酚和亚硝基苯在硫酸和亚硫酸的存在下反应生成亚硝基苯酚,然后再和苯甲醛缩合得到β-亚硝基酰基苯甲醛,最后将β-亚硝基酰基苯甲醛和丙氨酸在碱性条件下加热反应,得到茶氨酸。
该方法简单易行,但存在中间产物分解和不纯的缺点,不适用于大规模生产。
2. Strecker合成法该方法是一种利用氰化合物与元素生产亚胺的合成方法,通常先将苯乙醛、氨和氢氰酸反应生成α-氨基酰基苯乙酸,再加氢氨化得到β-丙氨基苯乙醇,最后用臭氧氧化和酸解得到茶氨酸。
该方法能够得到高纯度和高收率的产物,但由于生成中间产物需要较长的反应时间和多步骤,使得该方法不太适用于大规模生产。
3. Enzyme-aided合成法该方法是利用生物催化剂如各种酶或微生物发酵合成茶氨酸的新技术。
对于该方法,先选择一个合适的底物、酶和反应条件,将合适的底物加入反应体系中,通过酶的催化作用促进底物转化为中间产物,最终得到茶氨酸。
该方法具有无污染、无毒性、绿色环保等优点,适用于大规模生产,但是需要选择合适的酶和反应条件进行研究,过程较为繁琐。
4. 其他合成方法此外还有其他许多合成茶氨酸的方法,如格氏合成、Kaiser合成、Michael加成反应等,这些方法都具有一定的优点和缺点,需要根据实际需求选择合适的合成方法。
总结综上所述,茶氨酸的合成方法有多种,每种方法都具有独特的优点和缺点,需要根据实际需求选择合适的合成方法。
随着合成技术的不断发展,相信将来会有更多更有效、更环保的茶氨酸合成方法被开发出来。
世界L-茶氨酸市场运行状况分析
第一章世界L-茶氨酸市场运行状况分析第一节世界L-茶氨酸行业分析一、世界L-茶氨酸行业特点(一)日本:茶氨酸的“伯乐”日本是开发利用茶氨酸最早的国家。
早在1949年,日本已有茶氨酸产品上市,当时仅将茶氨酸用于改善饮料口感等用途。
自20世纪90年代以来,有关茶氨酸的研究与开发工作开始加速,才推动茶氨酸在保健品及药品领域的应用。
1998年,在德国召开的国际保健食品新原料大会上,茶氨酸被评为“最值得开发的食品新材料”,日本学者带去的茶氨酸制剂样品亦被大会评为食品科研新产品大奖。
此后,茶氨酸开始在国际市场“大展拳脚”,打进了欧洲市场并与沿用已久的金丝桃素展开激烈竞争。
由于茶氨酸的效果要优于金丝桃素,且副作用更小,因此,欧洲已有数十个品牌的保健食品使用了进口日本的茶氨酸原料。
日本太阳化学公司是日本国内最早开发利用茶氨酸的厂商,也是目前日本乃至全球最大的茶氨酸制剂生产商,其茶氨酸制剂在美国市场上独占鳌头。
据了解,日本国内至少有数十家厂商在生产多个品牌的茶氨酸保健食品,如麒麟公司的“思彼得”、比巴兰琪公司的“利富兰比”、DHL公司的“松弛的元素”等均为日本市场上著名的茶氨酸类保健产品。
不久前,伊藤园与东京都神经科学综合研究所共同开发出一只专门用于预防和治疗阿尔茨海默病的高纯度茶氨酸胶囊剂,进一步开拓了茶氨酸的应用范围。
(二)美国:茶氨酸产品五花八门继欧洲之后,美国于2000年正式批准茶氨酸进入该国市场并将其归入GRAS 级(即公认为安全的)食品添加剂。
茶氨酸产品虽然在美国上市时间不如日本长,但发展势头十分惊人。
据不完全统计,在美国市场上至少已有50~60只不同品牌的茶氨酸产品,其中最常见的剂型为口服胶囊和口服液。
由于美国拥有更高的科技水平,因此,茶氨酸产品的种类在美国展现出多样化的局面,如美国一公司推出一种专为儿童“量身定做”的茶氨酸气雾剂,据称具有辅助治疗儿童多动症、提高学习/记忆的效果;美国一食品公司不久前还开发出一种含有茶氨酸的黑巧克力产品;美国BN公司推出一种可供消费者直接加在牛奶、果汁或其它饮料中的“散装茶氨酸粉末”等等。
.简述或图示茶氨酸的生物合成途径
.简述或图示茶氨酸的生物合成途径:
1.途径一,采用L-谷氨酰胺与乙胺衍生物混合再用谷氨酰胺酶转化合成(CN 1977047A),这种方法能避免D-茶氨酸的生成,但工序较长,操作复杂,产物种类多,不便于分离,且设备要求高。
2.途径二,采用乙胺与L-焦谷氨酸反应合成(CN 1706816 A,CN 1690046A)这种方法总收率较高,但要使用无水乙胺且使用压力设备,这样给工业化生产造成设备要求高,且存在较大生命环境危险,且易带来D-茶氨酸从而影响L-茶氨酸的品质。
3.途径三,采用保护氨基的L-谷氨酸-5-酯再与乙胺反应,合成氨基保护的茶氨酸再脱保护得茶氨酸(CN1789237),这样控制好也可避免带来D-茶氨酸,但同样有工序长,成本高的弊端。
另外,D-茶氨酸用于合成多肽,同时D-茶氨酸、DL-茶氨酸也是科研和精细化工合成的重要原料,市场需求量日趋增大,迄今为止,人工合成D-茶氨酸、DL-茶氨酸鲜有报道。
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L-茶氨酸简介及主要生产方法
一、茶氨酸简介
茶氨酸(Theanine)是茶叶中的特征氨基酸,也是茶叶的呈味物质之一。
它是1950年由日本酒户弥二郎从玉露茶新梢中发现的,并命名为茶氨酸(Theanine)。
一般干茶叶中茶氨酸的含量为1%-2%。
从发现到目前为止,除了在蕈、茶梅、蘑菇、油茶、红山茶等中检测出微量存在外,在其他植物中尚未发现。
茶氨酸还是茶树中含量最高的游离氨基酸,在茶树的新梢芽叶中,70%左右的游离氨基酸是茶氨酸。
近年对茶叶保健成分的研究中,茶氨酸是一种比较引人注目的化合物,在它的许多生理作用被发现以后,如何合成及提取茶氨酸也成了广泛关注的研究课题。
茶氨酸属于酰胺类化合物,它的化学名为:N-乙基-γ-L-谷氨酰胺(N-e
thyl-γ-L-glutamine),分子式为:HOOCCHNH2CH2CH2CONHCH2CH3,分子量为174.2。
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。
经6mol/L盐酸水解后生成L-谷氨酸和乙胺,茚三酮反应成紫色。
二、茶氨酸的功能与应用
1.茶氨酸的功能
茶氨酸自发现以来,一直是被作为茶叶的主要品质成分广为研究。
近年来,茶氨酸具有的一些特殊生理功能不断地被发现,从而成为茶叶功能性成分合成和提取、应用的又一大热点,研究表明,茶氨酸具有许多有价值的药用保健功效:(1)降血压作用
(2)增强抗肿瘤药物的疗效
(3)松弛神经紧张、焦虑等作用
(4)对脑神经细胞保护作用
(5)促进大脑功能作用
(6)改善经期综合症作用
(7)减肥作用
(8)抗疲劳作用
(9)提高免疫力,防御病毒
2.茶氨酸的应用
2.1 茶氨酸在医药领域中的应用
茶氨酸在医药领域中的应用主要集中在以下几个方面:
(1)、茶氨酸可以用作抗肿瘤药物。
动物实验证明茶氨酸对小鼠可转移性肿瘤有延缓作用,对患白血病小鼠可延长其存活期。
(2)、茶氨酸可以用于降压药物。
动物实验表明喂饲高剂量茶氨酸,人为升压大鼠的收缩压、舒张压,均有明显的下降。
(3)、茶氨酸可以用在安神镇静药物中。
此外茶氨酸现已作为镇静剂中的有效成分,对帕金森氏症、老年性痴呆、传导神经功能紊乱等疾病起预防效果。
2.2 茶氨酸在食品工业中的应用
作为一种新兴的食品添加剂,茶氨酸具有优良的加工特性和稳定性,可以广泛应用于点心类、糖果及果冻、饮料、口香糖等食品中。
概括起来,茶氨酸主要应用在如下领域:
(1)、可作为茶饮料的品质改良剂,在茶饮料生产过程中添加一定量的茶氨酸,能明显改善茶饮料的品质和风味。
(2)、可作为改善食品风味的添加剂。
研究表明,茶氨酸可改善咖啡、可可、高丽参饮料、葡萄柚饮料、啤酒等的苦味,减轻葡萄酒的涩味,因此,可作为这些食品风味的改良剂。
并且,茶氨酸在通常的食品加工条件下(如杀菌、pH和加热等)比较稳定,所以应用范围很广。
目前日本已开发出添加茶氨酸的巧克力、果冻、布丁、口香糖、保健茶和各种清凉饮料。
(3)、可作为功能食品的添加剂。
茶氨酸具有增强脑中α波的强度,使人产生轻松感和提高记忆力等作用,并已通过人体试验。
因此,将来可作为功能性成分添加到食品中,开发出缓解神经紧张和益智的功能食品。
三、茶氨酸的生产方法
1.化学合成法
茶氨酸化学合成法目前主要是将L-谷氨酸去氢成为吡咯烷酮羟酸(PCA),然后加入纯乙胺(99%,气-液)反应得到茶氨酸。
化学合成手段制备茶氨酸成本低、操作复杂、反应条件苛刻。
化学合成制造的都是 D L-型消旋体,需要进行拆分才能得到L-型产品。
2.茶叶提取法
传统的提取方法是:因茶叶中存在的游离氨基酸为水溶性,选用热水浸提。
用醋酸铅沉淀去除茶汤中的蛋白质、多酚类和部分色素。
通H
2
S去除过剩的铅,用氯仿萃取去除咖啡碱。
茶汤中茶氨酸经碱式碳酸铜成盐后,过滤除去其它组分。
茶氨酸铜盐经稀硫酸溶解、加入H
2S和适量Ba(0H)
2
抽滤去滤渣、浓缩、精制后
得天然茶氨酸纯品。
但是此法收率较低,引入杂质重金属离子Pb2+、Cu2+。
3.利用茶树愈伤组织培养生产茶氨酸
茶树愈伤组织培养法是以嫩茶叶作为外植体材料,用特殊培养基诱导产生愈伤组织,优化培养条件如光照、温度、培养基,添加适当的生长因子,选择合适的前体物质可得到较好的生产效果。
一般认为当培养基中乙胺的浓度为25mol/L 时,茶叶愈伤组织的茶氨酸生物合成达到最大值,茶愈伤组织(干质量)中茶氨酸的含量达200mg/g以上,占干重的20%左右。
Furuya T等在改良MS培养基中,加入20mM的底物(初级胺,如2-氰乙胺、延胡索酸、盐酸苯胺、盐酸苄胺、盐酸苯乙胺等)、温度控制在25℃、黑暗中振荡培养4-5周,可获得较高的茶氨酸产量。
该方法产量低,产品分离纯化过程复杂及生产工艺的控制难度大等限制了该方法的工业化。
4.生物发酵酶法
随着生物技术的发展和应用,利用微生物发酵来生产酶,进而利用酶的提取物来进行目的物的生产越来越被广泛地应用。
与化学合成法相比,微生物发酵法生产茶氨酸具有完全不同的特色。
由于酶促反应所具有的高度专一性,所以无需对α-氨基进行乙胺基化。
但是由于生物体内合成茶氨酸需要ATP水解成ADP来提供能量,而ATP的获得与再生要靠葡萄糖的降解来推动。
因此,茶氨酸的合成反应必须与葡萄糖的降解反应相偶联。
微生物发酵合成茶氨酸的反应,实际上是运用微生物中的谷氨酰胺酶在特殊的条件下(高乙胺浓度和特定的pH值)进行的非特异反应,而该酶在通常情况下对氨的亲和力比乙胺大得多。
目前已经发现的可以催化茶氨酸合成的酶主要有3种:茶氨酸合成酶(Theanine synthetase,EC6.3.1.6)、谷氨酰胺酶(L-Glutaminase,EC 3.5.1.2)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-Glutamyltranspeptidase,γ-GGT)。
其中,茶氨酸合成酶是茶叶中的生物合成酶,但一直未能将其基因克隆出来;其它两种酶来自微生物,比较方便进行利用。
目前主要用于发酵生产L-茶氨酸的酶是γ-谷氨酰转肽酶。
酶法生产茶氨酸的主要是以谷氨酰胺、乙胺为前体,用微生物培养产γ-谷氨酰转肽酶,合成茶氨酸。
微生物发酵γ-GGT
谷氨酰胺+乙胺+ATP L-茶氨酸+ADP+Pi 采用微生物发酵法可直接得到L-茶氨酸,可大量生产茶氨酸,适合工业化生产,该方法的缺点是前期设备投入大,成本相对较高。
总体来说目前国内茶氨酸的生产主要是从茶叶中提取法,使用生物发酵法企业相对较少。
茶氨酸主要是销往国外,国内基本没有茶氨酸类的保健品上市。
四、文献报导酵母浸出物应用情况
目前文献报导发酵法生产茶氨酸的产酶的菌种主要是细菌,报导的有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及基因工程大肠杆菌。
中国农科院茶叶研究所成浩研究员采用基因工程大肠杆菌表达γ-GGT,其优
化的培养基组分为:葡萄糖10.39g/L、酵母提取物6.88g/L、K
2HPO
4
7.10g/L、
蛋白胨10g/L、NaCl 10g/L、MgSO4·7H2O 1g/L。
广东药学院胡立勇教授以地衣芽孢杆菌发酵产γ-GGT,其优化后培养基组分为:胰蛋白胨5g/L、酵母浸出物7.5g/L、葡萄糖10g/L、硫酸铵1g/L、磷酸二氢钾3g/L、磷酸氢二钠15g/L、氯化钠0.5g/L。