综述：L-茶氨酸与多酚的非共价协同作用：风味调节、生物活性释放及功能性食品创新的新兴策略

《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》：L-Theanine–Polyphenol Noncovalent Synergies: Emerging Strategies for Taste Modulation, Bioactivity Delivery, and Functional Food Innovation

　　**摘要**

茶汤中的柔和醇厚口感源自L-茶氨酸和茶多酚的共同作用。将前体化学物质与口腔感知联系起来的非共价力分散在各个不同的学科领域中。

**范围和方法**

本综述将非共价分子力视为一个整合的分析线索，追踪其在四个相互关联阶段中的作用。第一阶段涉及对酚类物质与氨基酸比例的基因和农艺调控；第二阶段探讨随着温度变化，从可逆结合向不可逆共价固定的转变；第三阶段结合口腔解离动力学与鲜味（T1R1/T1R3）和苦味（CaSR）受体的激活；最后一部分讨论功能性递送的配方策略。

**主要发现和结论**

三个选择性规则（邻苯二甲酰基锚定、氢键配比和γ-酰胺特异性）共同决定了结合偏好、胶体稳定性和风味释放轨迹。基于这些规则，本文构建了一个时间分辨的叠加模型。释放的L-茶氨酸产生的即时鲜味信号与马氏反应产生的共价产物对受体的持续激活相结合，从而产生了持久的醇厚口感。在植物基肉类、面筋和淀粉基质中的初步试验表明，这些非共价协同作用能够显著改变质地、消化性和感官平衡。在动物模型中，低剂量的表没食子儿茶素没食子酸盐与L-茶氨酸联合使用，能够再现高剂量的代谢益处，且不具有肝毒性。现有的热力学常数来自稀释的二元溶液，但其在唾液剪切作用和多组分竞争条件下的适用性仍有待通过原位监测和人体药代动力学验证。

**引言**

茶（Camellia sinensis）产生六种公认的产品类别，其茶汤共同激发了五种基本味觉以及甜味余味、醇厚感和顺滑度（Zhang等人，2020；Shan等人，2024）。其中有一种特性超出了这一感官范畴——柔和的醇厚口感，在中国茶叶评估中常被描述为“brothiness”（Shan等人，2024），无法简化为任何单一的传统味觉描述词（Yu等人，2025）。在本综述中，柔和的醇厚口感被用作一个综合感官印象的术语，它不同于鲜味、苦味和醇厚感。鲜味主要由游离氨基酸及相关配体引起；苦味指增强的连续性、饱满感和深度，但不构成一种独立的味觉；醇厚感指茶汤的触感饱满度和顺滑度。这些维度在概念上是不同的，尽管它们可能在饮茶过程中同时出现，其综合感知在这里称为柔和的醇厚口感。游离氨基酸、γ-谷氨酰肽和选定的马氏反应产物以及胶体组装被认为是这些维度的候选贡献因素。目前尚无直接的研究报告旨在分离L-茶氨酸-多酚相互作用对柔和醇厚口感综合感知的贡献。所提出的关系应被视为一种机制假设，而非确定的因果机制。L-茶氨酸是一种仅存在于Camellia sinensis中的非蛋白质氨基酸，是成熟茶芽中最丰富的游离氨基酸，也是茶汤鲜味的主要分子来源（Cheng等人，2025；M. Fu等人，2024；W. Li等人，2025）。柔和的醇厚口感源于分子相互作用，而不仅仅是L-茶氨酸本身。在水溶液中，L-茶氨酸和儿茶素通过两个分子间氢键形成稳定簇（室温下的结合常数为4.75）（Xia等人，2022），这种关联影响了胶体结构和风味释放动力学。在受体层面，L-茶氨酸占据T1R1捕获结构中的L-氨基酸位点（Narukawa等人，2014），其激活强度受周围分子环境的调节。因此，原子尺度的键合几何结构、纳米尺度的胶体组织以及整个口腔的感官整合都指向L-茶氨酸-多酚的非共价相互作用是柔和醇厚口感的物理化学基础。这种相互作用在加工开始之前就已确定。高氨基酸含量的品种通过抑制儿茶素和咖啡因的生物合成来压缩酚类物质与氨基酸的比例（PAR）（F. Li等人，2025；Ma等人，2018）；遮荫处理能增加茶氨酸含量同时降低儿茶素含量（Fan等人，2024）；揉捻和摇动会破坏细胞区室化，显著增加L-茶氨酸的释放（M. Li等人，2025）。温度影响随后的结合过程：冷冲泡优先释放氨基酸；适度加热会捕获动力学不稳定的Amadori重排产物；一旦温度超过120°C，系统会进入不可逆的共价反应阶段，产生大量的N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇（EPSFs）（J. Gao等人，2025）。在口腔中，L-茶氨酸通过焓驱动的优势竞争邻苯二甲酰基羟基，阻止多酚与黏蛋白的共沉淀并缓解涩味（L. Xu等人，2024）。相同的L-茶氨酸-儿茶素簇还赋予缓释的抗氧化能力（Xia等人，2022）；当低剂量的EGCG与L-茶氨酸结合时，可以再现高剂量方案带来的代谢益处，且无肝毒性风险（Zuo等人，2026）。

然而，目前还缺乏将这些阶段联系起来的定量数据。我们也认识到，专门设计用于证明L-茶氨酸-多酚在醇厚口感形成中的协同作用的直接省略/添加实验在文献中尚缺乏。目前还没有一个化学计量模型将PAR与冲泡后非共价产物和共价产物之间的分配关系联系起来（J. Gao等人，2025）；关于揉捻后L-茶氨酸进入非共价结合状态的20–35%估计值最多只是 indicative（Xia等人，2022）。分子接触指数（MCI = A × C × t）也有待校准。从结合常数推导出的口腔解离模型缺乏生理学验证（Xia等人，2022），两种将L-茶氨酸与苦味联系起来的途径没有受体层面的支持（Lu等人，2022），关于非共价预组织是否降低C–C键形成活化障碍的动力学数据也缺失（Meng等人，2019）。每个空白都源于一个共同的缺陷：没有一种单一的物理化学原理在所有阶段得到一致应用。非共价力具备跨尺度的能力，它控制前体分子的结合效率、区分可逆与不可逆反应的界限、介导受体识别，并定义功能性递送的设计变量。

将非共价力作为组织原则，本综述从前体化学的化学计量开始，经过加工驱动的分子演变和口腔感官重构，最终达到功能性递送设计（图1）。三个选择性规则（邻苯二甲酰基锚定、氢键配比和γ-酰胺特异性）是从结合能量学和胶体结构数据中得出的。转化应用，包括抗氧化稳定性、环糊精包合和跨类别配方转移，均使用相同的参数进行评估。早期的综述分别研究了L-茶氨酸的加工命运（Cheng等人，2025）和鲜味感知（Yu等人，2025），没有将它们联系起来。本文将植物生物化学、食品加工、味觉生理学和功能性食品工程整合在一个框架内，对整个链条中的未验证假设进行映射，并为高醇厚感的茶产品和跨类别功能性食品推导出分子设计参数。

**部分摘录**

**定量基准、极端品种和低PAR的遗传-酶学起源**

茶氨酸在胚芽萌发期间迅速合成，占根部分游离氨基酸总量的90%以上（M. Fu等人，2024）。这种优势持续到收获后的茶芽中。由于没有其他游离氨基酸的丰度能与之相比，因此总多酚与总游离氨基酸的比例（酚类物质与氨基酸的比例，PAR）实际上代表了多酚与L-茶氨酸的平衡，是预测柔和醇厚口感的更有效指标。

**物理隔室的破坏、环境-时间动态和分子接触指数**

萎凋、摇动和揉捻施加机械力，使L-茶氨酸和多酚从原始叶片的静态分离状态直接接触。早期萎凋过程中，酶促蛋白水解产生了游离氨基酸池，打开了接触窗口（Yu等人，2022）；后期摇动造成的严重机械损伤会破裂细胞，增加多酚氧化酶的活性，使L-茶氨酸含量相对传统方法增加87.17%（M. Li等人，2025）。

**结合能量学、氢键几何指纹和涩味的热力学抑制**

特定的热力学基准和空间取向决定了L-茶氨酸如何与儿茶素结合，并形成氢键几何指纹，从而决定结合选择性。在室温下，L-茶氨酸通过两个分子间氢键自发与儿茶素结合，在稀水溶液中形成稳定簇，结合常数为4.75（Xia等人，2022）。儿茶素的HOMO-LUMO能量差距在复合物形成时缩小（Wang等人，2023）。

**胶体体的物理性质、涩味作为结构崩溃以及L-茶氨酸介导的稳定**

茶汤的醇厚口感基于茶汤中的自组装纳米胶体结构。当这种胶体成分（T组分）进入口腔时，邻苯二甲酰化的儿茶素与唾液蛋白（如黏蛋白）结合，形成不透水的膜，破坏胶体平衡并产生浑浊（L. Xu等人，2024；Zhang等人，2020）。涩味表现为口腔胶体稳定性的崩溃，这在物理上表现为更高的口腔摩擦系数。

**L-茶氨酸作为保护性成分，从抗氧化稳定性到毒性缓解**

多酚配方的保质期和生物安全性都依赖于L-茶氨酸作为保护性成分的功能。自发的L-茶氨酸-儿茶素簇减缓了溶液中儿茶素的扩散，使其在整个保质期内逐渐释放抗氧化能力（Xia等人，2022）。L-茶氨酸还能螯合铜等过渡金属，形成具有较低氧化还原活性的复合物（Jia等人，2022）。

**结论和未来展望**

通过跨越前体化学、加工科学、味觉生理学和递送工程的非共价相互作用来评估茶叶质量，可以发现单一学科无法看到的跨尺度规律性。长期以来，质量指标依赖于酚类物质与氨基酸的比例。遗传背景、环境梯度和采后处理共同决定了L-茶氨酸与儿茶素的摩尔比例，这是在细胞区室化破裂之前的关键因素。

**未引用的参考文献**

Fu等人，2024；Gao等人，2025；Hao等人，2025a；Hao等人，2025b；Jia等人，2025；Li等人，2025；Li等人，2025；Li等人，2022；Li等人，2025；Tan等人，2025；Wang等人，2022；Xu等人，2024；Yang等人，2025。

**作者声明**

Ying Yang：撰写——原始草案、方法论、调查、正式分析、数据管理；Liyong Luo：方法论、资金获取、概念化；Shuping Zhong：资源、方法论、调查；Yuxin Zhang：软件、数据管理、表格/图表制作；Liang Zeng：撰写——审稿与编辑、监督、资源管理、项目管理和资金获取。

**利益冲突声明**

作者声明没有财务利益冲突。

**数据可用性**

本综述未使用任何研究数据。

**致谢**

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号U25A20693）；西南大学富林学院合作建设项目（FLYJY202405）；重庆现代农业产业技术体系（CQMAITS202608）的支持。

**作者列表**

Ying Yang | Liyong Luo | Shuping Zhong | Yuxin Zhang | Liang Zeng

**西南大学重庆校区/食品科学学院西部种质创制综合科学中心**