童海鷗，李成艦，顏瓊嫻*，譚支良韓雪峰3

（1.湖南農業(yè)大學園藝園林技術學院，湖南 長沙 410128；2.中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，湖南省農業(yè)生態(tài)工程重點實驗室，湖南 長沙 410125；3.湖南農業(yè)大學 湖南省植物功能成分利用協同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 4101 28）

L-茶氨酸對斷乳大鼠血清及肝臟氨基酸譜的影響

童海鷗1，2，李成艦1，顏瓊嫻2，*，譚支良2，韓雪峰2，3

（1.湖南農業(yè)大學園藝園林技術學院，湖南 長沙 410128；2.中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，湖南省農業(yè)生態(tài)工程重點實驗室，湖南 長沙 410125；3.湖南農業(yè)大學 湖南省植物功能成分利用協同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 4101 28）

以斷乳大鼠為實驗對象，通過灌胃L-茶氨酸溶液，分析大鼠血清及肝臟中氨基酸譜變化，探究L-茶氨酸對大鼠氨基酸吸收與代謝及生長發(fā)育的影響。實驗使用64 只斷乳大鼠（雌雄各半），隨機分為對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組，分別灌胃L-茶氨酸0、50、200、400 mg/（kg·d）（以體質量計，下同）。連續(xù)灌胃14 d后采集肝臟和血液，利用氨基酸分析儀檢測樣品中氨基酸和氨的含量。結果表明：L-茶氨酸顯著增加了斷乳大鼠的日增體質量、末體質 量以及肝臟中生糖氨基酸（Gly、Ser、Ala、Met、His、Val、Pro、Asp、Asn、Glu、Gln）或兼性生糖氨基酸（Thr、Ile、Phe、Tyr）的含量。與對照組相比，肝臟中所有必需氨基酸及多數非必需氨基酸含量在200 mg/（kg·d）L-茶氨酸處理組顯著提高（P＜0.05）。血清中大多數氨基酸含量在400 mg/（kg·d）L-茶氨酸劑量處理組顯著降低（P＜0.05）。L-茶氨酸顯著增加（P＜0.05）血液及肝臟中Gln的含量，血氨含量隨L-茶氨酸劑量增加呈線性降低（P＜0.001）。由此說明，L-茶氨酸能夠促進大鼠對日糧氨基酸的吸收，影響血清及肝臟中氨基酸含量，進而調節(jié)大鼠的生長發(fā)育。此外，L-茶氨酸通過增加Gln和Glu含量從而促進血氨的排出，減少氨對大鼠機體的毒害。

L-茶氨酸；大鼠；氨基酸譜；血清；肝臟

童海鷗， 李成艦， 顏瓊嫻， 等. L-茶氨酸對斷乳大鼠血清及肝臟氨基酸譜的影響［J］. 食品科學， 2016， 37（15）: 247-252.

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茶氨酸，即谷氨酸γ-乙基酰胺，分子式為C7H14N2O3，天然構型為L型。它是由Sakato研究玉露茶時首次分離鑒定出的一種有助于茶葉增鮮的非蛋白游離氨基酸，僅在干茶、蘑菇、油茶等植物中微量存在，其中在茶葉中含量高達2%［1］。隨著L-茶氨酸生理功能和醫(yī)藥價值的發(fā)現，L-茶氨酸逐漸被應用到了醫(yī)療、保健、食品和飲料等精細化工等領域中。

目前，對L-茶氨酸的研究主要側重于其增強記憶力［2-3］、抗腫瘤［4-6］、抗氧化［7-8］、增強免疫力［9-11］、抗疲勞［12］、抗抑郁［13-14］和增強抗壓能力［15-16］等生理作用，而關于L-茶氨酸調控動物機體營養(yǎng)物質吸收與代謝方面的研究相對較少。體內代謝研究表明，L-茶氨酸是在動物小腸內的刷狀緣部位由鈉偶聯的活性轉運蛋白介導促進其吸收［17］，與谷氨酰胺（Gln）的吸收機制相同［18］。L-茶氨酸吸收進入人體內后酶促水解為谷氨酸（Glu）和乙胺［19］，Glu是動物黏膜的主要能源物質［20］，能與酮酸反應合成其他的氨基酸，乙胺可調節(jié)免疫細胞細胞因子（干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）等）的分泌而提高機體的先天性免疫功能。此外，體內代謝動力學實驗發(fā)現［21］，用4 g/kg（以體質量計）的L-茶氨酸灌胃幼齡大鼠1 h后，血液和肝臟組織中L-茶氨酸的濃度顯著增加，之后逐漸減少；灌胃后24 h內，血清中Glu和天冬氨酸（Asp）含量增加，蛋氨酸（Met）和賴氨酸（Lys）含量減少；肝臟中甘氨酸（Gly）和苯丙氨酸（Phe）含量增加，而丙氨酸（Ala）的含量隨著用藥時間延長逐漸減少，Gln的含量隨用藥時間延長逐漸增加。100 mg/（kg·d）L-茶氨酸處理老年小鼠，肝臟中Glu及谷胱甘肽含量增加［22］。將16 mg/（kg·d）L-茶氨酸與L-胱氨酸（劑量比為2∶5）的混合制劑灌胃24 月齡的老年大鼠，2 周后，血清中免疫球蛋白M（immunoglobulin M，IgM）和IgG含量及谷胱甘肽合成量顯著增加［23］。以上實驗結果表明，L-茶氨酸這種非蛋白氨基酸在代謝過程中可引起動物機體血清和肝臟中其他氨基酸的含量發(fā)生動態(tài)變化。由于血液及肝臟中的游離氨基酸含量及氨基酸譜的組成可反映幼齡動物機體的健康狀況及生長情況，所以推測L-茶氨酸能夠調控斷乳大鼠血液和肝臟中部分氨基酸及蛋白質的合成。

鑒于斷乳大鼠處于快速生長發(fā)育階段，對日糧營養(yǎng)物質的需求較大，雌雄大鼠4 周內體質量變異度不是很大［24］，所以本實驗以3 周齡大鼠為實驗對象，灌胃不同濃度L-茶氨酸，通過氨基酸自動分析儀檢測血清及肝臟中氨基酸和氨含量，分析L-茶氨酸對大鼠血清及肝臟中氨基酸譜的影響，以探究L-茶氨酸對大鼠氨基酸代謝及生長發(fā)育的調節(jié)作用。

1　材料與方法

1.1實驗動物

所用動物為21～25 日齡清潔級Sprague-Dawley（SD）大鼠，實驗動物和飼料由湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供。

1.2試劑與儀器

L-茶氨酸（純度99.2%） 洪雅縣雅星生物科技有限公司；磺基水楊酸 國藥集團化學試劑有限公司。

L-8800氨基酸分析儀、CR22GII日式高速冷凍離心機日本日立公司；PowerGen125高速勻漿機 賽默飛世爾科技公司；Allegra X-22R臺式離心機 美國貝克曼公司；M2104電子天平 梅特勒-托利多公司。

1.3方法

1.3.1實驗設計

64 只SD斷乳大鼠隨機分為對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組，每組16 只，雌雄各半。自由飲水和采食飼料。各組按大鼠體質量分別灌胃0、50、200、400 mg/（kg·d）的L-茶氨酸溶液。L-茶氨酸溶解于生理鹽水，根據灌胃用藥劑量配制相應的藥物濃度。每天清晨記錄大鼠體質量，根據空腹體質量灌胃茶氨酸制劑，每天一次，連續(xù)灌胃14 d。禁食不禁水24 h后進行麻醉采樣。斷頭取血于10 mL離心管中，靜置2 h，3 000 r/min離心15 min，取上層血清，-80 ℃冰箱凍存。肝臟取出后，生理鹽水沖洗，剪碎后錫箔紙包裹，液氮速凍，-80 ℃冰箱凍存。

1.3.2樣品處理方法

取1 mL血清待測樣品加入等體積0.08 g/mL磺基水楊酸4 ℃過夜，10 000 r/min離心15 min，0.45 μm濾膜過濾上機待測。500 mg肝臟樣品加入1 mL 0.01 mol/L鹽酸，勻漿，定容至10 mL，取4 mL與血清進行同樣處理后上機。血清和肝臟樣品均由氨基酸分析儀檢測氨基酸和氨含量。

1.4數據統計分析

實驗數據通過SAS 9.2進行單因素方差分析，檢驗性水平為P＜0.05，結果以±s表示。

2　結果與分析

2.1大鼠體質量及肝臟質量

表1　L-茶氨酸對大鼠體質量及肝臟質量的影響Table 1 Effect of -theanine on body and liver weights of rats

由表1可知，與對照組相比，L-茶氨酸能夠顯著增加大鼠末體質量及日增體質量（P＜0.05），但對肝臟質量無顯著影響（P＞0.05）。

2.2血清中必需氨基酸含量的變化

表2　L-茶氨酸對血清中必需氨基酸含量的影響Table 2 Effect of -theanine on free essential amino acids in serum

由表2可知，與對照組相比，低劑量處理組Thr、Lys和His含量顯著升高（P＜0.05），中劑量處理組His含量顯著升高（P＜0.05），高劑量處理組除His和Phe外，其他必需氨基酸的含量都顯著降低（P＜0.05）。大鼠血清中的His含量隨著L-茶氨酸劑量的增加呈二次方增加（P＜0.01），在低劑量處理組時達最大值。其他必需氨基酸的含量隨L-茶氨酸劑量的增加先增加后降低，呈線性（P＜0.01）及二次方效應（P＜0.05），且在低劑量處理組達最大值。

2.3血清中非必需氨基酸含量的變化

由表3可知，與對照組相比，低劑量處理組Asp、Glu、Gln和β-Ala含量顯著升高（P＜0.05），中劑量處理組Asp、Glu、Gln、β-Ala和羥基脯氨酸（Hypro）含量顯著升高（P＜0.05），高劑量處理組Ser、Ala、Pro、Cit、Tyr、Asn、Glu、Leu和Arg含量顯著降低（P＜0.05），Gln、3-甲基組氨酸（3-Mehis）和Hypro含量顯著升高（P＜0.05）。L-茶氨酸處理組?；撬幔═au）和鳥氨酸（Orn）與對照組相比無顯著影響（P＞0.05）。大鼠血清中非必需氨基酸Ala、Tyr、Glu、Gln、3-Mehis和Hypro的含量隨L-茶氨酸劑量的增加呈線性效應（P＜0.05），Asp的含量隨L-茶氨酸劑量的增加呈二次方效應（P＜0.01），其中，Ala、Glu和Asp在L-茶氨酸低劑量處理組時含量達到最大值，Tyr的含量隨劑量的增加而降低，3-Mehis的含量隨劑量的增加先降低后升高并在高劑量組達到最大值，Hypro的含量隨L-茶氨酸劑量的增加而升高。Ser、Gly、Pro、Cit、Asn、Leu和Arg的含量隨L-茶氨酸劑量的增加既呈線性又呈二次方效應，除Cit的含量隨L-茶氨酸劑量的增加而降低以外，其他氨基酸都隨L-茶氨酸劑量的增加先升高后降低，且在低劑量處理組達到最大值。

表3　-茶氨酸對血清中非必需氨基酸含量的影響Table 3 Effect of -theanine on free nonessential amino acids in serum

2.4肝臟中必需氨基酸含量的變化

表4　L-茶氨酸對肝臟中必需氨基酸含量的影響Table 4 Effect of -theanine on essential amino acids in liver

由表4可知，與對照組相比，肝臟中所有必需氨基酸的含量在中劑量組都顯著升高（P＜0.05），隨L-茶氨酸劑量的增加先降低后升高，在中劑量組達到最高值，且皆呈二次方效應（P＜0.001）。

2.5肝臟中非必需氨基酸含量的變化

表5　L-茶氨酸對肝臟中非必需氨基酸的影響Table 5 Effect of -theanine on nonessential amino acids in liver

由表5可知，與對照組相比，肝臟中除Arg和β-Ala以外的非必需氨基酸的含量在中劑量處理組都顯著升高（P＜0.05），Gln和β-Ala的含量在高劑量處理組顯著升高（P＜0.05）。隨L-茶氨酸劑量的增加β-Ala的含量呈線性效應（P＜0.001），Gln的含量既呈線性又呈二次方效應（P＜0.05），除Arg無顯著影響外，其余氨基酸的含量都呈二次方效應（P＜0.05），且都在中劑量組含量達到最大值。

2.6血清及肝臟中氨含量的變化

表6　L-茶氨酸對血清及肝臟中氨含量的影響Table 6 Effect of -theanine on ammonia in liver and serum

由表6可知，與對照組相比，血清中氨的含量在高劑量組顯著降低（P＜0.05），肝臟中氨的含量在低劑量組顯著降低（P＜0.05）。血氨的含量隨L-茶氨酸劑量的增加線性降低（P＜0.001），且在高劑量組達到最小值。

3　討 論

本研究發(fā)現，L-茶氨酸灌胃增加了斷乳大鼠的日增質量與末體質量。該結果與前人的研究并不一致。據報道［21］，含0.04%L-茶氨酸飼料喂養(yǎng)雌性小鼠16 周，體質量增重及腹腔內脂肪質量顯著降低。用含80 mg/kg L-茶氨酸的飼料飼喂斷乳仔豬，發(fā)現仔豬生產性能無明顯差別［25］。含100、200、400、800 mg/kg L-茶氨酸的飼料飼喂黃羽肉雞，1～3 周100 mg/kg L-茶氨酸組的體質量增重顯著低于其他各組，1～7 周的體質量增重無顯著影響，但其他茶氨酸飼喂組略高于對照組（P=0.074）［9］。這可能是實驗動物的種屬、生長階段以及處理時間不同導致。

本實驗發(fā)現，在中劑量組必需氨基酸（Thr、Met、Ile、Lys、His、Phe、Val）及多數非必需氨基酸（Gly、Ser、Ala、Tyr、β-Ala、Orn、Pro、P-Ser、GABA、Asp、Asn、Glu、Gln、Leu）的含量在肝臟中顯著升高，但在血清中僅His、β-Ala、Hypro、Asp、Glu、Gln的含量顯著升高。此外，斷乳大鼠血清中大多數氨基酸（Thr、Val、Met、Ile、Lys、Ser、Ala、Pro、Cit、Tyr、Asn、Glu、Leu、Arg）在高劑量組顯著降低，但對肝臟中相應的氨基酸卻無顯著影響，由此說明血液和肝臟中氨基酸的合成與代謝與L-茶氨酸的劑量相關，且L-茶氨酸對不同器官的氨基酸代謝存在不同的調控機制。Terashima等［21］研究表明灌胃4 g/kg（以體質量計，下同）的L-茶氨酸24 h內，肝臟中Gly、Phe和Gln含量增加，血清中Glu和Asp含量增加，而Met和Lys含量減少。這一結果與本研究結果一致。而Terashima 等［21］發(fā)現大鼠肝臟中Ala的含量隨著用藥時間逐漸減少，卻與本研究結果正好相反。這可能是由于L-茶氨酸灌胃劑量和處理時間不同造成的。

由于必需氨基酸只能通過食物獲得，因此必需氨基酸含量的升高表明200 mg/（kg·d）L-茶氨酸灌胃能夠促進機體對日糧中氨基酸的吸收。本實驗還發(fā)現，肝臟中含量升高的氨基酸大部分為生糖氨基酸（Gly、Ser、Ala、Met、His、Val、Pro、Asp、Asn、Glu、Gln）或兼性生糖氨基酸（Thr、Ile、Phe、Tyr），生糖氨基酸能在動物體內代謝生成葡萄糖，參與供能［26］，氨基酸的分解代謝轉化主要在肝臟中進行，肝臟中生糖氨基酸含量增多，表明供能充足；在供能充足的情況下氨基酸通常不參與或很少參與供能，而作為合成蛋白質的原料［27］。所以推測L-茶氨酸能夠促進斷乳大鼠機體蛋白質的合成，從而增加日增質量和末體質量。

Gln是機體內最豐富的氨基酸，占全部游離氨基酸一半以上。Gln可作為高效的供能物質，是肝糖原異生的重要底物；在神經組織中又是神經遞質的前體物質，還是血液中排氨的重要物質。此外，Gln還能增強免疫力，抗腫瘤［28-30］、維護腸道健康［31-34］，增加蛋白質合成［35］等作用。本研究表明，L-茶氨酸處理組中大鼠肝臟及血液中Gln含量與對照組相比都顯著升高，推測L-茶氨酸可促進大鼠肝臟糖原異生能力，增強大鼠的免疫力，促進機體蛋白質的合成。

L-茶氨酸通過機體代謝可水解為Glu，Glu是腦內含量最多的氨基酸，是中樞神經系統的興奮性神經遞質［36］，可由Gln水解而來。Glu能與一些組織中的氨作用生成Gln，運輸到肝臟生成尿素排出體外從而調節(jié)體內氨水平［37］。本研究發(fā)現，大鼠血清中Glu的含量在低、中劑量處理組顯著升高，高劑量處理組顯著降低，肝臟中的含量在中劑量處理組顯著升高。這可能是與Glu在體內和谷氨酰胺的相互轉換以及不同組織中含量不同相關。本研究結果與前人的研究結果相吻合，Sugiyama等［22］研究發(fā)現用100 mg/（kg·d）的L-茶氨酸給小鼠腹腔注射用藥，其肝臟中Glu含量顯著增加，Terashima等［21］用4 g/kg的L-茶氨酸灌胃大鼠，大鼠血清中Glu含量隨時間延長逐漸增加。

氨在機體含量過高會降低大腦內的ATP水平，進而影響神經元的功能和神經細胞的新陳代謝［38］。肝臟是其主要代謝場所，血液中氨的來源主要為體內蛋白質代謝以及腸道微生物分解。本實驗發(fā)現，血氨含量隨L-茶氨酸劑量的增加而減少，肝臟中氨含量在低劑量處理組顯著降低（P＜0.05），高劑量處理組呈降低趨勢。究其原因，L-茶氨酸通過增加血液和肝臟中Glu與Gln含量從而促進排氨，減少氨在肝臟和血液中的含量，從而降低氨對大鼠器官組織的毒害。

綜上所述，L-茶氨酸能夠促進大鼠生長和對日糧氨基酸的吸收，調節(jié)血清及肝臟中氨基酸的含量，且具有劑量效應；升高血液及肝臟中Glu和Gln的含量，從而顯著降低游離氨的含量。本研究初步證實了L-茶氨酸對幼齡動物營養(yǎng)物質的代謝具有調控作用，這為L-茶氨酸的代謝和生理功能的深入研究提供了必要的基礎資料。

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Effect of L-Theanine on Serum and Liver Amino Acid Compositions in Weaning Rats

TONG Haiou1，2， LI Chengjian1， YAN Qiongxian2，*， TAN Zhiliang2， HAN Xuefeng2，3
（1. College of Horticulture and Landscape， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， China； 2. Key Laboratory of Agricultural Ecological Engineering in Hunan Province， Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region， Institute of Subtropical Agriculture， Chinese Academy of Sciences， Changsha 410125， China； 3. Hunan Collaborative Innovation Center for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， China）

In order to investigate the effect of L-theanine on amino acid （AA） metabolism， growth and development of rats，weaning rats were administered with L-theanine solution to determine changes in AA compositions in serum and liver. Sixty-four healthy SD rats with half males and females were randomly divided into 4 groups， which were administered with L-theanine at the dosages of 0， 50， 200 and 400 mg/（kg?d）， respectively. On the 15thday of the experiment， all rats were sacrificed after 24 h fasting to collect serum and liver for measurement of free AA and ammonia by an AA analyzer. The results showed that L-theanine increased the daily weight gain， final body weight and glucogenic AAs （Gly， Ser， Ala， Met，His， Val， Pro， Asp， Asn， Glu and Gln） or facultative glucogenic AAs （Thr， Ile， Phe and Tyr） in the liver of rats. Compared with the control group， the contents of total essential AAs and some nonessential AAs in the liver of rats administered with 200 mg/（kg?d） L-theanine were increased significantly， and the contents of most AAs in serum were decreased significantly. L-theanine significantly elevated the concentration of Glu in serum and liver， and the content of ammonia decreased linearly with L-theanine dose. All results indicated that L-theanine could promote the absorption of dietary AAs， affect AA concentrations in serum and liver and regulate the growth and development of rats. Meanwhile， L-theanine could increase Glu concentration and subsequently promote the emission of ammonia to alleviate its harm to the organism.

L-theanine； rat； amino acid composition； serum； liver

10.7506/spkx1002-6630-201615042

TS202.3

A

1002-6630（2016）15-0247-06

2015-09-16

中央駐湘科研機構技術創(chuàng)新發(fā)展專項（2013TF3006）

童海鷗（1990—），女，碩士，研究方向為藥用植物資源工程。E-mail：tonghaiou@sina.com

顏瓊嫻（1984—），女，助理研究員，博士，研究方向為動物營養(yǎng)生態(tài)學。E-mail：yanqx14@isa.ac.cn

10.7506/spkx1002-6630-201615042. http://www.spkx.net.cn

引文格式：