김계규 석사 논문중에서-질소비료의 종류와 시비 횟수에 따른 찻잎의 테아닌 함량1

(초록)

Theanine은 뇌기능을 촉진하여 학습능력과 기억력, 주의력을 향상시켜 인지기능 개선에 영향을 주고, 카페인의 과다 섭취로 인한 심장과 뇌의 흥분을 가라앉혀 심신을 안정시켜 준다고 알려져 있다. 수명 연장으로 인한 고령사회는 필연적으로 체력 저하와 함께 뇌기능이 떨어져 Alzheimer,s disease(AD)의 치매가 발병하여 개인의 삶의 질이 파괴되고 이로 인하여 가족을 비롯한 주변인과 국가도 경제적 손실이 커진다. 우리나라를 비롯한 여러 나라에서 theanine 관련 상품들을 생산, 판매하고 녹차의 음용을 권장하고 있다. 찻잎에서 theanine 성분을 추출하여 치료제나 보조, 지연제 등을 만들기 위한 다양한 연구와 실험이 활발히 이뤄지고 있다.

우리나라 차밭에 많이 시비하는 6종을 선발하여 어느 비료가  theanine 함량이 높게 나오고, 시비방법에 따라  theanine 함량이 높은지 조사 연구하였다.

 

제1장 서 론

 

1. 연구 배경

 

차나무의 생엽에는 수분이 75~80%이며 고형물이 20~25%를 차지하고 있다. 고형물 중 catechin, caffein, amino acid 등의 수용성 성분이 40%를 차지하고 있고, 나머지 60%는 셀룰로오스, 단백질, 펙틴, 전분, 지용성 비타민류 등의 불용성 성분으로 주로 수용성 성분이 차의 품질과 맛에 관여한다고 알려져 있다(1). 찻잎은 약 7%의 질소화합물을 함유하고 있는데 이 중 6%는 단백질의 형태로 1%는 아미노산 및 핵산의 형태로 존재한다고 보고된 바 있다(2). 찻잎에 존재하는 아미노산은 약 28종이 알려져 있는데 이 가운데 차의 품질에 영향을 미치는 중요한 성분이 찻잎 중 아미노산의 약 50%를 차지하는 theanine인 것으로 알려져 있다(3)(그림 1).

Theanine은 1949년 일본의 Sakato가 차나무에서 처음으로 분리하여 명명한 유리아미노산 성분이다. 야간에 뿌리 부근에서 glutamic acid와 ethylamine의 합성에 의해 생성되어 지상부로 이행되며(그림 2)(4), 햇볕을 차단하여 일조량이 감소하면 찻잎에 축적되고 햇볕에 노출되면 분해되어 catechin 형성에 관여하는 것으로 알려졌다(4.5). theanine은 물에 잘 녹는 수용성 물질이며 산뜻한 맛과 일정한 향기를 가지고 있어 차의 품질에 큰 영향을 미친다고 알려져 있다(6, 7).

Theanine은 장관에서 흡수되어 혈액이나 간장을 통해 기관으로 유입되는 것으로 알려져 있는데(8), 뇌기능 촉진 및 학습능력과 기억력 향상(9,10), 뇌신경 세포 보호(11), 혈압강하(12), 항암(13), 피로 방지(14), 다이어트, 생리기간의 종합증세 개선(15), 면역력 향상(16), 대뇌 신경생장의 촉진, 치매(17), 수면개선(18) 및 불안감해소 등의 효능이 있음이 보고되고 있다.

특히, 인간의 수명 연장에 따른 치매 환자의 수가 급속히 증가되면서 (19,20), theanine 성분의 치매 예방 및 치료 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편, 치매의 원인 중 약 50%를 차지하는 질환인 Alzheimer,s disease(AD)는 발병원인이 정확히 밝혀지지 않았지만, 신경계의 산화적 스트레스가 주요 발생원인 중의 하나이며(21,22) 신경 전달 체계의 콜린성 신경계의 기능 저하와도 밀접한 관계가 있다고 알려져 있다(23,24,25). Theanine은 뛰어난 항산화효과를 가지고 있으며 아세틸클린 분해효소인 acetylcholinesterase(ACHE) 활성을 억제하여 아세틸콜린 농도를 유지함으로서 AD의 예방과 치료에 효과가 있다 보고되고 있다(26,27,12,24,28). 또한, theanine을 강화한 녹차추출물은 고령 rats를 이용한 동물실험(17) 뿐 아니라 임상실험에서도 인지기능과 기억력 향상 효과가 인정된다(29,30) 보고된 바 있다. 특히, 뇌로 유입된 theanine은 뇌세포를 흥분시키는 신경전달 물질인 글루탐산(glutamate)을 억제하고 신경안정 효과가 있는 GABA(gamma aminobutyric acid) 생성을 촉진함으로써 혈압 강하작용(12.23)과 수면 개선 효과(18)를 나타내는 것으로 알려져 있다. 

 

 

 

참 고 문 헌

 

1. 조기정. 박용서. 마승진. (2016). 차의 과학과 문화. 학연문화사.124.

2. 한국공업협회. 식품연구소. (1986). 한국차 제조기술 개발에 관한 연구. 35-59

3. Balentine, D.A. (1997). Tea and health. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 37(8). 691-692.

4. Sakato, Y. (1949). The chemical constituent of tea. Ⅲ.A new amide theanine Nippn Nogeikagaku Kaishi. 23. 262-267.

5. 山西 貞. (1981). 茶の風味 生理效果. 日本化學敎育. 29. 340.

6. 짱유화. 차과학개론.(2010). 95.

7. Emma K. Keenan, Mike D.A. Finnie, Paul S. Jones, Peter J. Rogers, Caroline M. Priestley, (2011) How much theanine in a cup of tea? Effects of tea type and method of preparat.ion, Food Chemistry, Volume 125, Issue 2, 15 March. 588-594

8. 이상화. (1999). 녹차와 건강. 제 2회 응용과학연구회 학술심포지움 1999.

9. Shin m.k. (1994). Science of green tea, Korea [J] Diet. Cult. 9. 433-445

10. Tsang, W.P, and Kwok, T.T, (2009). Epigallocatechingallate up- reguiation of miR-16 and induction of apoptosis in human cancer cells. [J]Nutr Biochem. 5. 1-7.

11. Olney J.W. (1990). Excitotoxic amino acids and neurosyychiatrac disorders Annu. [J] Rev. Pharmacol.Toxicol. 30. 47-71.

12. Takami. K (2002). Neuroprotective effects of the green tea components theanine and catachins. Biol, Pharm. Bull.56. 1513.

13. Sadzuka Y. Suglyama. Nagasawa K. (1999). Membrane trasport and antitulnor activity of piran-icin, and collpalison with those of dox-orubicin [J]Cancer Res. 90(7). 775-780.

14. 王小曾. (2002). 茶氨酸的 抗疲勞 作用硏究[J] 中國公共衛生, 18(3). 315-317.

15. 吕毅. (2003). 茶氨酸的 生理作用及 合成[J] 23(1).1-517. 55. Zhu. idative stress signalling in Alzheimer,s disease. Brain Res. 1000. 32.

16. 華夏. (2004). 增强免疫力喝 茶能幇你們. 中國煙酒茶文化. (1).59-527.

17. Kaur. T, Pathak,C.M, Pandhi, P, and Khanduja. K.L. (2008). Effect of green tea extract on learning, memory, behavior and acetylcholinesterase activity in young and old male rats. Brain Cogn. 67(1). 25-30.

18. テアニン(グルタミン酸エチルミド), 일본 국립건강영양연구소.

http//hfnet.nih.go.jp/contents/detail622.html

19. 행정안전부 통계청 자료. (2018). 2017년 인구 주택 총 조사.

20. 보건복지부. 중앙 치매센터. (2019) ‘대한민국 치매현황 2018’

21. L.S Lee, S.H Kim, Y.C Kim, (2014). Quantitative Analysis of major constituents in green tea with different plucking periods and their antioxidant activity Molecules. 19. 9173-9186.

22. Harris. M.E, Hensley. K, Butterfield, D.A, Leedle, R.A, and Carney. J .M, (1995). Direct evidence of oxidative injury orodued by the Alzheimer,s beta-amyloid pe

23. Balentine, D.A, Wiseman, S.A, and Bouwens, L.C.M, (1997). The chemistry of tea flavonoids. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 37(8): 24. ptide (1-40)in cultured hippocampal neurons. Exp. Neurol. 131. 193.

24. Yuk, D, T.I. Kim, S.G. Park, H.K. Park, Y.K. Yoon, J.T. Hong. (2007). Impprovement of Memory Impairment by L-Theanine Through Inhibition of Acetylcholinesterase Acitivity in Mice. Yakhak Hoeji Vol. 51, No. 6.

25. Pappolla. M.A, Chyan. Y.J, Omar. R.A, Hsiao. K, Perry. G, Smith. M.A, and Bozner. P, (1998). Evedence of oxidative stress and in vivo neurotoxicity of beta-amyloid in a transgenic mouse model of Alzheimer,s disease: chronic oxidative paradigm for testing antioxidant therapies in vivo. Am. J. Pathol. 152. 872.

26. Hong, J.T, Ryu, S.R, Kim, H.J, Lee, S.H, Yun, Y.P, Lee, B.M, and Kim, P.Y. (2001). Protective effect of green tea extract on ischemia/ reperfusion-induced brain injury in Mongolian gerbils. Brain Res. 5. 11.

27. Lin. A. M, Chyi. B. Y, Wu. L. Y, Hwang. L. S, and Ho. L. T. (1998). The antioxidative property of green tea against iron-induced oxidative stress in rat brain. Chin. J. Physiol. 41. 189.

28. Yokogoshi. H, Kobayashi. M, Mochizuki. M, and Terashima. T, (1998). Effect of theanine, gama-glutamylethylamide, on brain monoamines and striatal dopamine release in conscious rats. Neurochem. Res. 23.5. 667.

29. 박상기. (2013). L-theanine 강화 녹차추출물의 기억력 개선 효능. 충북대학교 박사논문.

 

30. Kuriyama, S. Hozawa A. Ohmori, K. Shimazu, T. Ebihara, S. Awata, S. Nagatomi, R. Arai, H. and Tsuji, I. (2006). Green tea consumption and cognitive function: a cross-sectional study from the Tsurugaya Project. Am [J] Clin Nutr. 83(2). 355-361.