L-Theanine
Danh pháp
Tên chung quốc tế
Tên danh pháp theo IUPAC
(2S)-2-amino-5-(ethylamino)-5-oxopentanoic acid
Mã UNII
8021PR16QO
Mã CAS
3081-61-6
Cấu trúc phân tử
Công thức phân tử
C7H14N2O3
Phân tử lượng
174.20 g/mol
Cấu trúc phân tử
L-Theanine là một N(5)-alkylglutamine trong đó nhóm alkyl là ethyl. Nó là một tautome của zwitterion N(5)-ethyl-L-glutamine.
Các tính chất phân tử
Số liên kết hydro cho: 3
Số liên kết hydro nhận: 4
Số liên kết có thể xoay: 5
Diện tích bề mặt tôpô: 92.4Ų
Số lượng nguyên tử nặng: 12
Các tính chất đặc trưng
Điểm nóng chảy: 207 °C
Điểm sôi: 214-216 °C
Tỷ trọng riêng: 1.2±0.1 g/cm3
Độ pH: 5-6 (1%)
Độ tan trong nước: 48.3 mg/mL
Hằng số phân ly pKa: 9.31
Dạng bào chế
Viên uống L-Theanine: 100 mg, 200 mg
Độ ổn định và điều kiện bảo quản
L-theanine rất nhạy cảm với nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm, nên cần được bảo quản cẩn thận để không bị hao hụt hoặc biến đổi thành các chất khác có thể gây hại cho sức khỏe. Theo các nghiên cứu, L-theanine có thể bị phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao (trên 80 độ C) hoặc ánh sáng mạnh (trên 300 lux) trong thời gian dài. Do đó, khi mua thuốc L-theanine, nên chọn những sản phẩm có bao bì kín, chống ánh sáng và chống ẩm, và lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
Nguồn gốc
Theanine là một dẫn xuất của các axit amin L-glutamate và L-glutamine, đồng thời là thành viên của lớp các axit amin không tạo protein. l-theanine có trong thực phẩm nào? Cụm từ “Theanine” thường được sử dụng để chỉ L-theanine, dạng phổ biến của nó trong tự nhiên, đặc biệt là trong các lá trà, nơi mà nó xuất hiện như một phần quan trọng của chế độ ăn uống lành mạnh. Phần lớn các nghiên cứu khoa học tập trung vào L-theanine, trong khi đồng phân của nó, D-theanine, lại chưa được khám phá một cách triệt để.
l-theanine có ở đâu? Phát hiện lần đầu trong cây trà (Camellia sinensis) vào năm 1949, theanine là một thành phần tự nhiên chủ yếu của thực vật và nấm. Chỉ một năm sau, các nhà khoa học tại một phòng thí nghiệm ở Kyoto, Nhật Bản, đã thành công trong việc chiết xuất tinh khiết theanine từ lá gyokuro, một loại lá trà nổi tiếng với hàm lượng theanine cao. Trong trà đen, xanh và trắng, đều thuộc loài Camellia sinensis, theanine có mặt với tỷ lệ khoảng 1% trọng lượng khô.
Quy trình che chắn cây trà khỏi ánh sáng mặt trời, một phương pháp truyền thống trong sản xuất trà xanh matcha và gyokuro, đã được chứng minh là có khả năng tăng cường nồng độ L-theanine. Chính L-enantiomer này là hình thức tồn tại trong các loại trà mới pha cũng như được thêm vào làm chất bổ sung dinh dưỡng cho con người.
Dược lý và cơ chế hoạt động
Theanine, với cấu trúc hóa học gần gũi với glutamate – một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng – thể hiện khả năng liên kết với các receptor glutamate trong môi trường thử nghiệm, mặc dù sức kết nối của nó không mạnh bằng. Đặc biệt, theanine kết nối với các receptor ionotropic của glutamate, bao gồm AMPA và kainate, ở phạm vi micromol, và trong một phạm vi hạn chế, cả với receptor NMDA. Nó phản ứng như một chất cạnh tranh tại hai điểm cảm biến chính, đồng thời cũng là một đồng chủ vận một phần tại các receptor NMDA.
Trong điều kiện thí nghiệm, theanine cũng được ghi nhận có khả năng liên kết với nhóm I của mGluRs. Hơn nữa, theanine cản trở các cơ chế vận chuyển của glutamine và glutamate, qua đó làm suy giảm khả năng tái thu giữ của hai axit amin này.
Một khả năng thú vị của theanine là nó có thể tạo ra hương vị thơm ngon, một điều có thể là kết quả của việc nó liên kết và kích thích receptor T1R1 + T1R3 hay còn gọi là receptor vị umami.
Trong phạm vi phòng thí nghiệm, theanine đã được chứng minh là có khả năng tăng cường các mức độ của serotonin, dopamine và glycine trong các khu vực não cụ thể, cũng như nâng cao nồng độ BDNF và NGF trong một số vùng não nhất định, cho thấy những tiềm năng tác động sâu rộng của nó đối với hệ thần kinh.
Cơ chế hoạt động của L-theanine:
- Tác động lên các sóng não Alpha: L-theanine có khả năng tăng cường sóng alpha trong não. Sóng alpha có liên quan với trạng thái thư giãn, tập trung và sáng tạo. Các nghiên cứu EEG (electroencephalograph) cho thấy rằng L-theanine có thể tăng cường sự xuất hiện của các sóng alpha sau khi uống.
- Tương tác với các chất dẫn truyền thần kinh: L-theanine ảnh hưởng đến hoạt động của một số chất dẫn truyền thần kinh, bao gồm GABA, serotonin và dopamine. Nó không chỉ tăng cường sản xuất GABA mà còn có thể chống lại các hiệu ứng kích thích của glutamate bằng cách cạnh tranh với các vị trí gắn kết trên các thụ thể NMDA và AMPA. Sự cân bằng này giữa kích thích và ức chế có thể giúp cải thiện tâm trạng và giảm lo âu.
- Ảnh hưởng đến sự sản xuất của Nitric Oxide: Một số nghiên cứu gợi ý rằng L-theanine có thể kích thích sản xuất nitric oxide, một yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh giãn mạch và huyết áp.
- Tác động chống oxy hóa: L-theanine cũng được cho là có các đặc tính chống oxy hóa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó có thể giúp bảo vệ tế bào thần kinh khỏi tổn thương do căng thẳng oxy hóa và có thể chống lại các tác nhân gây hại như các gốc tự do.
- Cải thiện hệ miễn dịch: Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng L-theanine có thể tăng cường khả năng miễn dịch bằng cách tác động lên các tế bào lympho T và tăng cường khả năng sản xuất của các cytokine chống viêm.
Mặc dù cơ chế hoạt động cụ thể của L-theanine đang được khám phá và hiểu biết một cách đầy đủ hơn, nhưng có một sự đồng thuận rằng sự tác động đa dạng của nó lên hệ thần kinh trung ương có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe tâm thần và thể chất.
Ứng dụng trong y học
L-theanine là một axit amin không thiết yếu, thường được tìm thấy nhiều nhất trong lá trà, đặc biệt là trà xanh, và trong một số nấm. Được biết đến với khả năng thúc đẩy sự thư giãn mà không gây buồn ngủ, L-theanine đã trở thành chủ đề nghiên cứu rộng rãi trong ngành y học hiện đại, với nhiều ứng dụng tiềm năng trong việc quản lý sức khỏe tinh thần và thể chất.
Ứng dụng đầu tiên và rõ ràng nhất của L-theanine là trong việc giảm căng thẳng và lo âu. Các nghiên cứu cho thấy rằng L-theanine có thể tăng cường hoạt động của sóng não alpha, dẫn đến trạng thái thư giãn sâu hơn mà không mất đi sự tập trung. Điều này làm cho L-theanine trở thành một phương pháp điều trị hứa hẹn cho những người mắc chứng căng thẳng mãn tính và lo âu, mà không phải dựa vào các phương pháp can thiệp có thể gây nghiện hoặc có tác dụng phụ, như benzodiazepines.
Trong lĩnh vực tâm thần học, ứng dụng của L-theanine không chỉ dừng lại ở việc giảm căng thẳng. Các nhà nghiên cứu cũng đang khám phá tiềm năng của nó trong việc cải thiện chất lượng giấc ngủ và giảm các triệu chứng của rối loạn tâm thần khác như trầm cảm và rối loạn lưỡng cực. L-theanine có thể làm giảm tác động của glutamate, một chất dẫn truyền thần kinh có liên quan đến sự hưng phấn, bằng cách cạnh tranh với vị trí gắn kết của nó trên thụ thể thần kinh. Điều này có thể giúp cân bằng các tín hiệu thần kinh và ổn định tâm trạng.
Về mặt thể chất, L-theanine được nghiên cứu với hy vọng sẽ cải thiện hệ thống miễn dịch và giảm các triệu chứng của các bệnh viêm. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng L-theanine có thể tăng cường khả năng phản ứng của hệ miễn dịch, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng hiệu quả hơn. Đồng thời, axit amin này cũng có thể giảm viêm, có lợi trong việc quản lý các tình trạng như viêm khớp và các bệnh tự miễn khác.
Ngoài ra, có những nghiên cứu cho thấy L-theanine có thể có lợi cho sức khỏe tim mạch. Cụ thể, nó có thể giúp hạ huyết áp ở những người có huyết áp cao, một yếu tố nguy cơ chính cho các vấn đề về tim. Các cơ chế chính xác vẫn đang được nghiên cứu, nhưng một số giả thuyết đề xuất rằng L-theanine có thể thúc đẩy sản xuất oxide nitric, một chất giúp giãn mạch máu và cải thiện lưu lượng máu.
Có thể nói, L-theanine đang mở rộng biên giới của y học với những khả năng hứa hẹn của mình. Dù là làm giảm căng thẳng, cải thiện giấc ngủ, hỗ trợ hệ thống miễn dịch, hay cung cấp lợi ích cho sức khỏe tim mạch, L-theanine đang dần được công nhận như một phần quan trọng trong các phác đồ điều trị tích hợp.
Dược động học
Theanine, với cấu trúc phân tử phản chiếu sự tương đồng với glutamate và glutamine, khi được đưa vào cơ thể qua các nguồn như trà hoặc các phụ gia dinh dưỡng tinh khiết, chủ yếu được hấp thụ qua ruột non. Điều này diễn ra sau khi nạp vào cơ thể; tiếp theo, theanine trải qua quá trình phân hủy, chuyển hóa thành L-glutamate và ethylamine, một tiến trình xảy ra không chỉ ở ruột mà còn ở gan. Nhờ vậy, theanine có thể được xem xét như một nguồn cung cấp glutamate hữu ích cho cơ thể.
Glutamate, qua các chu trình chuyển hóa sinh học, có khả năng được chuyển đổi thành glutamine bởi các tế bào hình sao thông qua enzyme Glutamine synthetase hoặc chuyển hóa thành GABA do tác động của enzyme glutamate decarboxylase, củng cố vai trò của theanine như một nguồn cung cấp axit amin thiết yếu cho các chất dẫn truyền thần kinh.
Bên cạnh đó, theanine cũng có khả năng duy trì cấu trúc nguyên vẹn của mình khi vượt qua hàng rào máu não, nơi nó có thể phát huy tác động dược lý một cách trực tiếp.
Phương pháp sản xuất
Để sản xuất L-theanine trong công nghiệp dược phẩm, có một số phương pháp khác nhau, nhưng phổ biến nhất là phương pháp sinh học. Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật như nấm men hoặc vi khuẩn để chuyển hóa L-glutamine thành L-theanine. Quá trình này diễn ra trong một bình chứa dung dịch nuôi cấy có chứa các nguồn dinh dưỡng và điều kiện thích hợp cho sự sinh trưởng của vi sinh vật. Sau khi đạt được nồng độ L-theanine mong muốn, dung dịch được lọc và tách để thu được sản phẩm tinh khiết.
Phương pháp sinh học có ưu điểm là hiệu quả, thân thiện với môi trường và có thể điều chỉnh được độ tinh khiết của L-theanine. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là tốn kém, khó kiểm soát và phụ thuộc vào tính chất của vi sinh vật.
Độc tính ở người
Hiện nay, chưa ghi nhận tác dụng phụ đáng kể nào liên quan đến việc tiêu thụ L-Theanine. Việc sử dụng bổ sung các sản phẩm chứa L-Theanine được đánh giá là khá an toàn; tuy nhiên, người dùng nên lưu ý tới lượng caffeine đi kèm, đặc biệt khi ở mức tiêu thụ cao của trà xanh, có thể dẫn tới các phản ứng không mong muốn như buồn nôn, kích động và đau dạ dày.
Phụ nữ mang thai và trẻ nhỏ được khuyến nghị sử dụng trà một cách thận trọng do lượng caffeine có thể ảnh hưởng không tốt. Mặc dù đã có một số nghiên cứu ban đầu cho thấy L-Theanine có thể mang lại lợi ích đối với sức khỏe thể chất lẫn tinh thần, cần có thêm nghiên cứu để củng cố và xác định chính xác những lợi ích thực sự của L-Theanine trong các tình huống khác nhau.
Tính an toàn
Các chính sách quản lý liên quan đến theanine biến đổi theo từng vùng lãnh thổ. Ở Nhật Bản, L-theanine đã được phê chuẩn để sử dụng trong mọi sản phẩm thực phẩm, ngoại trừ những hạn chế áp dụng cho thực phẩm của trẻ em dưới một tuổi. Tại Hoa Kỳ, chất này được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) công nhận là “Generally Recognized as Safe” (GRAS) và được phép thêm vào thực phẩm bổ sung hay thực phẩm thông thường, không quá 250 mg cho mỗi phần ăn.
Trái lại, Viện Đánh giá Rủi ro Liên bang Đức, thuộc Bộ Thực phẩm và Nông nghiệp Đức, đã lên tiếng chống lại việc thêm L-theanine vào đồ uống. Vào năm 2003, viện này đã bày tỏ sự không tán thành đối với việc bổ sung theanine dạng tinh khiết vào thức uống, lập luận rằng việc đo lường chính xác lượng theanine mà người tiêu dùng thông qua việc uống trà hoặc cà phê là khó khăn.
Dù có ước lượng rằng một người Nhật Bản trung bình có thể tiêu thụ khoảng 20 mg theanine mỗi ngày qua việc uống trà xanh, nhưng không có nghiên cứu cụ thể nào xác định lượng theanine chiết xuất qua phương pháp pha trà truyền thống hoặc phần trăm theanine mất đi khi loại bỏ lớp chất dịch đầu tiên của trà. Do đó, Viện Đánh giá Rủi ro Liên bang Đức nhận định rằng, với mức tiêu thụ có thể ít hơn 20 mg theanine mỗi ngày ở người Nhật và còn ít hơn nữa ở người châu Âu, không thể bác bỏ khả năng xảy ra các tác động dược lý đối với đồ uống có chứa lượng 50 mg theanine trên mỗi 500 ml. Các tác động này có thể bao gồm việc giảm khả năng vận động và nhận thức cũng như củng cố hiệu quả gây an thần của cồn và thuốc ngủ.
Tương tác với thuốc khác
L-Theanine có khả năng ảnh hưởng tới mức huyết áp, với khả năng làm giảm huyết áp. Khi kết hợp với các loại thuốc có tác dụng hạ huyết áp, có thể có nguy cơ làm huyết áp giảm xuống mức không mong muốn. Do đó, việc theo dõi chặt chẽ huyết áp là cần thiết khi dùng L-Theanine cùng với những loại thuốc này.
Về phía các thuốc có tính chất an thần, chúng có thể gây ảnh hưởng đến mức độ tỉnh táo và tốc độ hô hấp. Mặc dù có một số lo lắng rằng L-Theanine cũng có thể gây ra những tác động tương tự như làm chậm nhịp thở và gây buồn ngủ, nhưng đa số các nghiên cứu không hỗ trợ nhận định này. Cảnh giác là điều quan trọng khi dùng L-Theanine đồng thời cùng các loại thuốc an thần.
Lưu ý khi sử dụng L-Theanine
L-Theanine, khi phối hợp với caffeine, có thể tăng cường hiệu quả sử dụng của cả hai thành phần, mặc dù không yêu cầu phải sử dụng chung để đạt được hiệu quả. Thường thì, hiệu ứng làm dịu của L-Theanine có thể bắt đầu cảm nhận được chỉ sau 30 đến 60 phút kể từ lúc nạp vào cơ thể.
Liều lượng khuyến nghị cho việc quản lý chứng tăng động và khó ngủ là 200 milligrams, uống hai lần mỗi ngày, đã cho thấy có tính hiệu quả.
Trong các trường hợp nghiêm trọng hơn, như quản lý các triệu chứng của bệnh tâm thần phân liệt hoặc rối loạn lo âu, liều lượng có thể được tăng lên đến 400 milligrams và được sử dụng liên tục trong vòng 8 tuần.
L-Theanine có thể được tiêu thụ cùng bữa ăn hoặc trên dạ dày trống rỗng, tuy nhiên, tác dụng có thể xảy ra nhanh hơn nếu được dùng khi bụng đói. Nếu tiêu thụ vào khoảng 30 đến 60 phút trước khi đi ngủ, L-Theanine có thể hỗ trợ trong việc cải thiện chất lượng giấc ngủ.
Một vài nghiên cứu của L-Theanine trong Y học
Tác dụng cấp tính của các thành phần trà L-theanine, caffeine và epigallocatechin gallate đối với chức năng nhận thức và tâm trạng: tổng quan hệ thống và phân tích tổng hợp
Một đánh giá có hệ thống và phân tích tổng hợp đã được tiến hành trên 11 nghiên cứu ngẫu nhiên ở người có đối chứng giả dược về tác dụng cấp tính của các thành phần trong trà là L-theanine và epigallocatechin gallate, dùng riêng lẻ hoặc kết hợp với caffeine, lên chức năng nhận thức và tâm trạng.
Các thước đo kết quả của tâm trạng là sự tỉnh táo, bình tĩnh và hài lòng, bắt nguồn từ thang đo Bond-Lader và trạng thái lo lắng, từ Bản kiểm kê lo âu về đặc điểm trạng thái.
Các biện pháp nhận thức được đánh giá là chuyển đổi chú ý, chú ý liên giác quan và xử lý thông tin thị giác nhanh chóng. Sự khác biệt trung bình được tiêu chuẩn hóa giữa nhóm giả dược và nhóm điều trị được trình bày cho từng nghiên cứu và thước đo kết quả. Phân tích tổng hợp sử dụng mô hình hiệu ứng ngẫu nhiên được thực hiện khi có sẵn dữ liệu từ ba nghiên cứu trở lên.
Bằng chứng về mức độ tác động vừa phải có lợi cho việc kết hợp caffeine và L-theanine trong 2 giờ đầu tiên sau khi dùng thuốc đã được tìm thấy để đo lường kết quả sự tỉnh táo của Bond-Lader, độ chính xác chuyển đổi chú ý và ở mức độ thấp hơn là một số kết quả chú ý không cảm giác và đa giác quan. Phân tích của người điều tra về liều caffeine và L-theanine cho thấy xu hướng thay đổi lớn hơn về mức độ tác dụng đối với liều caffeine so với liều L-theanine, đặc biệt là trong giờ đầu tiên sau khi dùng thuốc.
Tài liệu tham khảo
- Camfield DA, Stough C, Farrimond J, Scholey AB. Acute effects of tea constituents L-theanine, caffeine, and epigallocatechin gallate on cognitive function and mood: a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev. 2014 Aug;72(8):507-22. doi: 10.1111/nure.12120. Epub 2014 Jun 19. PMID: 24946991.
- Drugbank, L-Theanine, truy cập ngày 3 tháng 11 năm 2023.
- Pubchem, L-Theanine, truy cập ngày 3 tháng 11 năm 2023.
- Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội
