茶氨酸（L-Theanine），又称L-茶氨酸、谷氨酸r-乙基酰胺，是茶叶中特有的游离氨基酸，为白色针状体，易溶于水，具有甜味和鲜爽味，是茶叶中生津润甜的主要成分。

1949年，日本在茶叶中发现茶氨酸。同年，L-茶氨酸被作一种独特成分公布于众，日本推出茶氨酸制品。1969年，日本规定茶氨酸可作为食品添加剂使用。1990年，中原地区开始研究茶氨酸制品。1992年，日本研制出纯度高、价格低的L-茶氨酸，并实现量产。

茶氨酸分子式为C7H14N2O3，它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。茶氨酸可促进脑中枢多巴胺释放以影响人的感情状态、降低高血压、提高学习能力和记忆力、具有镇静作用，此外，对经期综合征有改善作用，还能保护神经细胞、增强抗癌药物疗效、具有减肥和抗氧化等功效。茶氨酸的药理学作用也非常广泛，主要包括对神经系统和心血管系统方面的一些病变指标的调节，对肿瘤抑制，同时k降脂和降低毒性的作用。

茶氨酸是一种坚硬的白色晶体，熔点217~218℃，可溶于水，不溶于乙醇和乙醚，是一种中等酸性化合物（基于其pKa）。

茶氨酸属于谷氨酰胺及其衍生物类有机化合物。谷氨酰胺及其衍生物是含有谷氨酰胺或其衍生物的化合物，由谷氨酰胺在氨基或羧基上发生反应而产生，或由杂原子取代甘氨酸上的任意氢而产生。

茶氨酸水溶液呈微酸性，茚三酮显色反应呈紫色，与碱式碳酸铜反应生成淡紫色柱状铜盐，铜盐熔点为272~273℃。经盐酸水解后生成L-谷氨酸和乙胺，具有焦糖香和类似味精的鲜爽味。

茶氨酸分子式为C7H14N2O3，它的化学构造与脑内活性物质谷氨胺、谷氨酸相似，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。茶氨酸含量因茶的品种、部位而变动，在干茶中占重量的1%~2%，其含量随发酵过程减少。

茶氨酸的化学合成主要是谷氨酸-乙胺合成法：将谷氨酸在室温下脱水转化为环状内酰胺结构，然后控制一定的条件，使乙胺与转化成环状结构的谷氨酸结合形成茶氨酸。

茶氨酸是L-谷氨酸与乙胺在茶氨酸合成酶作用下直接合成的。其中，茶氨酸生物合成的先质L-谷氨酸在茶树体内的合成途径有两种，也就导致了茶氨酸在茶树体内合成途径的多样化6。其中一条为GDH途径，即α-酮戊二酸与氨在谷氨酸脱氢酶的作用下生成谷氨酸。其二为GS/GOGAT途径，即L-谷氨酸与氨在谷氨酰胺合成酶的作用下生成谷氨酰胺，谷氨酰胺再与α-酮戊二酸在谷氨酸合成酶的作用下生成两分子L-谷氨酸。

早在1992年，日本学者Matsuura与三菱重工公司的Sasaki就开展了利用茶树茎尖等外植体培养产生愈伤组织，用愈伤组织生产茶氨酸的研究。结果表明：愈伤组织在60mmol/L硝酸盐和25mmol/L乙胺的条件下茶氨酸含量可达干重的22.3%（223mg/g），其中Mg2+和K+对其影响较大，添加激素4mg/L细胞分裂素6-苄基腺嘌吟（BA）和2mg/L乙哚丁酸（IBA）可以促进茶树愈伤组织的增长，但如果再添加2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）会被强烈抑制。

工作人员对茶叶愈伤组织悬浮培养，并对茶叶细胞大规模悬浮培养，在培养过程中，细胞收获量和茶氨酸积累量峰值出现时间为培养的第19~22d。在NH4+/NO3-1.0/60.0mmol/L，K+100.0mol/L，Mg2+3.0mmol/L，H2PO4-3.0mmol/L，蔗糖30.0g/L，水解酪蛋白2.0g/L条件下，茶叶细胞生长量和茶氨酸积累量分别可达到163.3g/L和33.5g/L（干重205.57mg/g）。

工作人员通过实验，认为在MS培养基中添加2mg/LIAA（生长素）和4mg/L 6-BA（6-苄基6-氨基嘌呤）或MS培养基中添加1.5mg/L IAA和3mg/L6-BA及2mg/L TA（三十烷醇）时对茶氨酸累积最有利。增加糖浓度也有利于次生代谢物茶氨酸的累积，茶氨酸愈伤组织培养的最适温度和其茶氨酸累积的最适温度都是25℃。暗培养比有光培养更有利于茶氨酸的累积，并且茶氨酸的累积曲线和愈伤组织生长曲线密切相关。总之，组织（细胞）培养具有次生物质生产的可控性、产物易于提取等优点，但缺点也较突出，如植物细胞生长缓慢、培养周期长、培养细胞遗传稳定性差、次生代谢物含量较低而导致成本高等，这也是目前利用组织（细胞）培养生产天然茶氨酸难以实现产业化的主要原因。

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应用。1993年，日本报道了用K-甲叉菜胶固定一种硝酸还原假单胞Z细菌IF012694（Psecedomonas nitro reducens）大规模生产茶氨酸，实际上是利用细菌中的谷氨酰胺合成酶提取物在特殊条件下（高乙胺浓度和特定的pH值）进行的合成反应。具体方法是先将一种硝基还原假单胞细菌培养物悬浮在0.9% NaCl溶液中，然后将4.5%K-甲叉菜胶在80℃下溶解、冷却至45℃时与细菌悬浮液混匀，使细菌固定，加入乙胺和谷氨酸，置于反应器中，反应120d，再用离子交换柱层析就可分离出茶氨酸，制率可达所消耗谷氨酸的95%左右。而该酶在通常情况下对氨的亲和力比乙胺大得多。之所以未能从茶树中提取能以更高效率合成茶氨酸的酶，是因为该酶易失活，且在生物体内合成需ATP水解成ADP提供能量。张玥4采用TLC薄层色谱法和HPLC高效液相色谱法对经过菌种驯化和目的菌株的筛选，得到能够利用甲胺的甲基营养型微生物菌株42株产L-茶氨酸菌株进行鉴定与筛选，产量达2.454g/L。

茶氨酸的药理学作用非常广泛，主要包括对神经系统和心血管系统方面的一些病变指标的调节，对肿瘤也存在一定的抑制作用，同时具有降脂和降低毒性的作用。

茶氨酸的结构与谷氨酸结构类似，而谷氨酸是与记忆相关的神经递质，这种结构的相似性决定了茶氨酸在神经系统的特殊作用。

茶氨酸对大脑具有保护作用，能剂量依赖性地保护沙鼠海马CA1区因短暂性缺血引起的神经元死亡，也能明显保护大鼠大脑中动脉缺血模型引起的神经元损伤。其保护作用可能是由于茶氨酸能拮抗谷氨酸受体AMPA受体和KA受体功能，虽亲和力低，但能强烈作用于谷氨酰胺转运体，抑制细胞外谷氨酰胺协同转运到神经元，进而抑制谷氨酰胺转化为谷氨酸。2024年9月23日，研究表明茶氨酸可通过血脑屏障，对大脑短暂缺血引起的神经元损伤和大脑损伤发挥保护功效。

茶氨酸具有抗抑郁和放松作用。一项针对60例按DSM-IV标准确诊的精神分裂症患者的双盲、随机、安慰剂对照的两个中心临床试验研究显示，每天给予患者400mg茶氨酸，40例患者完成试验。与安慰剂组对照，茶氨酸能明显减轻焦虑和阳性症状，且能增加精神分裂症患者的α-脑波（人体精神处于放松状态时的检测指标），在服用茶氨酸40分钟后可检测到这种情况。其作用机制可能与调节γ-氨基丁酸受体相关，但茶氨酸的抗抑郁和放松作用机制尚未完全阐明，仍需进一步研究。2024年9月23日，研究表明茶氨酸具有抗抑郁和放松功效。

通过慢性束缚应激（CRS）、水迷宫和跳台实验观察茶氨酸对小鼠认知功能的影响。每天用通气良好的聚丙烯管限制小鼠行为8小时，连续21天，在小鼠接受限制应激前按2mg/kg和4mg/kg给予茶氨酸，第4周检测小鼠认知功能变化。结果显示，CRS组小鼠认知功能明显破坏，海马、大脑皮质以及血浆中的氧化参数、皮质酮水平和儿茶酚胺含量有明显改变。茶氨酸不但能逆转CRS引起的认知障碍，减轻氧化损伤，还能恢复血浆和大脑中皮质酮和儿茶酚胺的异常水平。2024年9月23日，研究表明茶氨酸对CRS引起的小鼠认知障碍具有很好的保护作用。

茶氨酸对心血管系统有良好调节作用，主要表现为降血压。动物研究实验显示，茶氨酸能降低高血压大鼠血压，可通过抗植物神经系统的应激反应，抑制应激引起的血压升高。有研究者对16例志愿者进行交叉、随机、安慰剂对照设计观察，发现茶氨酸在心理应激前提下能明显降低高反应人群的精神应激性血压升高，但对强体力应激引起的血压升高无调节作用。茶氨酸在动物和人体均具有调节血压功能，其降压作用可能通过调节多巴胺和5－羟色胺等神经递质水平来实现。2024年9月23日，研究表明茶氨酸对心血管系统，尤其是血压有调节作用。

茶氨酸具有一定的抗肿瘤作用，包括抑制鼻咽癌、宫颈癌细胞增殖并诱导其凋亡，抑制胃癌细胞增殖，呈浓度依赖性地抑制内皮细胞增殖、诱导其凋亡及抑制体外小管形成，还能抑制肺腺癌A549裸鼠移植瘤新生血管形成，且在32-125μmol/L能明显抑制人类非小细胞肺癌A549细胞的迁移和侵袭，但对基质金属蛋白酶-2和-9的活性无影响。其抗肿瘤作用机制尚未完全阐明。

化疗是肿瘤治疗主要途径之一，茶氨酸可作为肿瘤化疗的生化调节辅助手段，能增加抗肿瘤药物的抗肿瘤作用。如茶氨酸与多柔比星联用可明显抑制艾氏腹腔积液瘤生长，抑瘤率是多柔比星组的2.1倍，且肿瘤组织内多柔比星浓度是单药组的2.9倍；与多柔比星联用还能明显降低对多柔比星不太敏感的M5076卵巢肉瘤的生长。其原理是茶氨酸作用于谷氨酸盐载体，竞争性抑制肿瘤细胞对谷氨酸盐的摄取，降低细胞内谷氨酸盐含量，使抗肿瘤药物如多柔比星不能被泵出细胞而在胞内积累，从而增强抗肿瘤药物的抑瘤作用。茶氨酸也能增加顺铂和依立替康的抗肿瘤作用。2024年9月23日，研究表明茶氨酸在抗肿瘤方面具有诸多作用及潜力。

运动性疲劳按产生部位的不同分为中枢疲劳和外周疲劳，其中中枢疲劳产生的机制与神经递质的变化相关，外周疲劳的产生可能与供能物质的耗竭以及代谢产物的堆积等相关。据报道，茶氨酸能增加小鼠的游泳能力，降低血清尿素氮和运动后血DL-乳酸水平，减少肝糖原的消耗，茶氨酸也能显著延长大鼠的游泳时间，明显提高纹状体中谷氨酸的含量，显著降低yγ-氨基丁酸含量。茶氨酸能缓解中枢疲劳，从而提高运动能力，机制可能与其提高兴奋性神经递质含量，降低抑制性神经递质含量及提高谷氨酸受体活性有关。

为了评价茶氨酸的减肥效果，有人给雌性ICR小鼠喂食浓度为0.01%、0.02%、0.04%、0.08%和0.16%的茶氨酸溶液16周，每4周测量小鼠体重和摄食量。结果表明，和对照组相比，0.04%茶氨酸能够降低小鼠体重和腹腔脂肪组织的含量，也能降低血浆中三酸甘油脂和非酯化脂肪酸的含量以及肝脏中甘油三酯的含量。茶氨酸可能具有一定的减肥作用，具体机制尚未阐明。

茶氨酸对乙醇和四氯化碳引起的肝损伤具有保护作用。在体内外，茶氨酸能保护乙醇诱导的肝细胞损伤，降低肝细胞毒作用，抑制肝细胞凋亡，降低氧自由基和丙二醛含量，增加还原型谷胱甘肽的减少和超氧化物歧化酶活性的抑制，恢复肝细胞抗氧化损伤能力。在小鼠体内，茶氨酸能逆转乙醇引起的谷丙转氨酶、谷草转氨酶、三酸甘油脂和丙二醛含量升高。给四氯化碳处理前的雄性ICR小鼠喂食茶氨酸，能剂量依赖性地抑制四氯化碳引起的谷丙转氨酶和谷草转氨酶升高，保护脂质过氧化，增加肝脏内还原型谷胱甘肽含量和抗氧化酶活性，还能通过下调细胞色素P450 2E1的含量抑制四氯化碳的代谢活化。

茶氨酸能抑制四氯化碳引起的炎症反应和肝细胞凋亡。因此，茶氨酸对四氯化碳引起的小鼠急性肝损伤有保护作用，其保护机制与抑制四氯化碳代谢活化、恢复肝脏抗氧化能力、减轻炎症反应和肝细胞凋亡有关。2024年9月23日，研究表明茶氨酸在保护肝损伤方面具有显著功效。

口服茶氨酸进入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小时后才达到最高，24小时后人体中茶氨酸都消失了，以尿的形式排出。

根据茶氨酸镇静安神、抗疲劳及提高免疫的多种生物学活性特点，各企业开发出了一系列功能食品和保健品，如促进放松和改善睡眠的功能性饮料、抗衰老的功能食品、安神助眠的组合物、防脱发的洗发露、复合谷物坚果能量棒和可以改善抑郁症状的药物组合物等。

动物机体抗氧化系统包括非酶性和酶性抗氧化系统，前者由谷胱甘肽等抗氧化化合物组成，后者由超氧化物歧化酶等抗氧化酶构成。活性氧簇有广泛生理意义，但过量产生会导致细胞损伤等不良后果，故其产生与清除的平衡对动物机体很重要，而动物抗氧化系统起关键作用。

体内外研究表明L-茶氨酸对动物抗氧化系统具有调控作用，体外研究显示其可缓解镉对神经元样细胞及乙醇对肝脏细胞的毒性，降低活性氧簇积聚和丙二醛含量、提高谷胱甘肽含量及超氧化物歧化酶活性，对大脑、肝脏等组织器官抗氧化功能有保护作用，还能通过提高相关组织基因表达水平和酶活性、增加应激小鼠肝脏中谷胱甘肽含量及抗氧化酶活性来缓解酒精、四氯化碳等导致的肝脏氧化损伤以及镉摄入导致的大脑神经毒性，提高衰老模型小鼠脑组织中超氧化物歧化酶活性并降低丙二醛含量，且能通过提高热应激小鼠肝脏抗氧化酶活性和谷胱甘肽含量、降低丙二醛含量来缓解热应激导致的肝脏氧化损伤。

核因子E2相关因子（Nrf2）信号通路是动物细胞重要的抗氧化转导通路，Nrf2作为转录因子受多种调控且在正常及受刺激时状态不同，其表达与易位受丝裂原活化蛋白激酶调控，L-茶氨酸可降低热应激小鼠肝脏中某些表达及相关细胞和小鼠大脑中一些指标水平，综上L-茶氨酸可能通过介导Nrf2信号通路发挥抗氧化功能，但相关研究尚少需进一步证实。

动物免疫系统包括特异性和先天性免疫系统，由免疫器官、细胞及活性物质组成，在维持内环境稳定中至关重要。免疫应激由过强应激因子引起，会导致动物生长性能下降等不良后果，提高动物免疫功能、防止免疫应激很重要。

研究显示，给小鼠灌服L-茶氨酸可降低肠毒性大肠杆菌感染导致的脾脏和肝脏肥大及相关细胞因子水平；灌服L-茶氨酸可降低四氯化碳导致的肝脏损伤，并可降低多氯联苯诱导的大鼠大脑组织中相关蛋白表达水平；以哮喘病小鼠模型为研究对象发现L-茶氨酸可降低炎性细胞数量及相关细胞因子水平；腹腔注射L-茶氨酸可降低LPS导致的免疫应激反应及促炎因子水平、提高抗炎药因子水平，提示L-茶氨酸有免疫调控功能。

核转录因子kappa B（NF-κB）调控免疫和炎症相关基因表达，其活性受NF-κB抑制性蛋白和激酶复合体调节，受刺激时活化并调控炎症相关基因表达。L-茶氨酸可降低不同研究对象中NF-κB含量、抑制其活化及磷酸化，提示L-茶氨酸可能通过介导NF-κB信号通路发挥免疫调节功能，但作用机制仍需进一步研究。

高血压是一种常见疾病，导致心脏负荷加重并诱发多种并发症。调节血压的重要神经元有儿茶酚胺能神经元和5－羟色胺能神经元。茶氨酸摄入后能在动物大脑中积累，并可通过减少中枢及末梢神经系统中5－羟色胺及其代谢产物5－羟基吲哚醋的释放水平来降低机体血压。研究表明，L－茶氨酸显著降低原发性高血压大鼠的舒张压、收缩压和平均血压，其降低程度与L－茶氨酸的剂量有关联。

肿瘤是对人类健康危害很大的疾病，怎么防治肿瘤是现在科学研究的热门。研究发现，L-茶氨酸能增强伊达比星对抗肿瘤的作用。用250mmol・L-1的L-茶氨酸去处理宫颈癌细胞48或者72小时，能让细胞生长以及相关蛋白的表达减少一半。400μg・mL-1的茶氨酸能让一部分乳房癌、肝癌、放射性肠炎癌细胞死掉。给得了肝肿瘤的大鼠吃L-茶氨酸14天，肿瘤的大小和重量明显变小了，而且肿瘤引起的血脂偏高的情况也明显变好了。从这些研究能看出来，L-茶氨酸有抑制肿瘤的效果。

以缺血性脑血管病再灌注模型大鼠为研究对象的实验发现，L-茶氨酸具有神经保护作用，能阻止谷氨酸拮抗剂介导的脑损伤并显著缩小脑梗死面积，且预先给药可减少海马组织中神经元凋亡并增强神经元脱氧核糖核酸自我修复功能；以慢性束缚应激小鼠为研究对象发现，L-茶氨酸能降低大脑氧化应激和血清中儿茶酚胺含量，缓解认知障碍，综上研究表明L-茶氨酸具有神经保护功能。

L-茶氨酸在畜禽养殖中的应用研究显示出不同的结果。其在不同剂量及不同饲养时长下对保育猪、育肥猪、黄羽肉鸡、仔公鸡及巢湖鸭的生长性能影响各异，有的无显著影响，有的能显著提高平均日增重、平均日采食量或降低料肉比，且不同阶段效果不同，其最适添加水平有待研究确定。故判断L-茶氨酸具有提升畜禽生产性能的功能，但在不同种类动物以及同种动物的不同生理阶段，其作用效果有较大差异。

研究表明，在饲料中添加不同剂量的L-茶氨酸对畜禽免疫功能产生多种不同影响，如特定剂量可提升育肥猪和保育猪部分免疫指标、降低某些细胞因子水平，不同剂量对仔公鸡、肉鸡、黄羽肉鸡、爱拔益加肉鸡、产蛋后期岭南黄肉种鸡及巢湖鸭等的相关免疫指标也有各自不同作用，其中以300-1500mg/kg饲喂巢湖鸭28天相关指标呈圆锥曲线变化且900mg/kg效果最佳，这显示L-茶氨酸对畜禽免疫功能具有调节效应，是畜禽生产中一种潜在的免疫调节剂。

在针对育肥猪、断奶仔猪、仔公鸡、肉鸡、产蛋后期岭南黄肉种鸡及巢湖鸭等的研究中发现，不同剂量的L-茶氨酸对其抗氧化相关指标有不同影响，比如在饲料中每千克添加1000毫克时，对猪血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性没有明显影响，但是能够降低断奶仔猪血清中的丙二醛（MDA）水平。每千克添加200毫克时，可以提高仔公鸡相关的抗氧化能力以及活性，并且降低MDA水平。不同的剂量对肉鸡、种鸡以及AA肉鸡的抗氧化指标也有相应的作用。而且在给巢湖鸭喂食时，不同剂量会使空肠的抗氧化指标发生变化，其中每千克添加600毫克并且喂养28天的时候效果是最好的。这表明L-茶氨酸对畜禽的抗氧化功能具有调节作用，是一种潜在的抗氧化饲料添加剂。

美国Blue 加利福尼亚州’s L-TeaActive的GRAS的安全性评估报告中列出了茶氨酸的安全性研究结果。

实验动物口服茶氨酸后，在预定时间内，至50%个体死亡的剂量大于5000mg/kgbw。

经实验确定，无明显损害作用水平（NOA-EL,no-observed-adverse-effect level）为2000mg/kg bw/day。

通过对摄入L-茶氨酸的雄雌鼠的患病率、死亡率、体重、饮食、食物消化、临床化学、血液学、尿液等作相关研究证实：摄入剂量为6300mg/kg bw/dayL-茶氨酸的雄鼠和摄入剂量为5150mg/kg bw/day的雌鼠在90d内不会出现不良反应。

研究证实，B6C3F1鼠能接受的L-茶氨酸的最大剂量（tolerated maximum dose，TMD）为5%以上。且按此剂量给实验鼠中长期的注入L-茶氨酸，也不会导致不良反应。

在对鼠外周血淋巴细胞实验中证实，无论在有或无代谢活动时，L-茶氨酸都不会诱导染色体畸变。

CODEX将茶氨酸列为风味强化剂，没有限制用量的规定。

美国食品和药物管理局（FDA）于1985年确认L-茶氨酸是一般公认为安全的物质（GRAS），在食品中使用没有特定用量限制。根据对可能的膳食吸收的统计分析，在GRN209中提出L-茶氨酸的平均消费量为628mg/人/天5。

日本于1964年将L-茶氨酸列为食品添加剂，日本厚生劳动省在食品添加物规定中将L-茶氨酸作为调味剂和强化剂使用，在使用过程中不作限制用量的规定。

中国台湾省2006年批准L-茶氨酸为食品添加剂。

韩国也批准L-茶氨酸为食品添加剂。

H317(99.5%):可能引起皮肤过敏反应[警告敏感,皮肤]

1949年，坂口弥次郎于日本京都的农林省宇治农业改良实验站，在茶叶中发现了一种非蛋白质氨基酸——茶氨酸。同年，L-茶氨酸被作为绿茶中的一种独特成分首次公布于众，日本茶氨酸制品被推出。20世纪60⾄70年代，⽇本研究⼈员⾸次开展了茶树中茶氨酸⽣物合成和代谢的研究。由于他们的论⽂⼤部分发表在⽇本当地期刊上，因此被海外研究⼈员忽视了。

1969年，日本规定茶氨酸可作为食品添加剂使用。1990年，中国开始研究茶氨酸制品。1992年，日本成功研制出纯度高、价格低的L-茶氨酸，并实现量产。1998年，日本学者带着茶氨酸制剂样品参加了德国举办的保健食品新原料大会，获得“食品科研新产品”大奖，茶氨酸也被誉为“最值得开发的食品新材料”。

2009年5月，湖南农业大学的徐伟、肖文俊和同事描述了一项可能更为重大的医学突破。他们发现L-茶氨酸可调节小鼠肠道特异性免疫力，如果它在人类身上发挥类似作用，则可用于治疗卵清蛋白（蛋清中的主要蛋白质）引起的严重过敏。同月，《洛杉矶时报》一篇 文章  指出， L-茶氨酸可帮助您提高注意力和精神耐力。这种氨基酸已被添加到一些SoBe、维他命水和佳得乐产品中。2014年，中国批准茶氨酸为新资源食品原料。