ธีอะนีน กรดอะมิโน และอุมามิ 茶氨酸
ธีอะนีนทำให้ชาญี่ปุ่นที่พรางแสงมีความหวานนุ่มและความลึกแบบน้ำซุป แต่ไม่ใช่แหล่งอุมามิเพียงอย่างเดียวในถ้วย และเหตุผลที่ต้องลดอุณหภูมิน้ำก็ไม่เกี่ยวกับความร้อนทำลายธีอะนีนเลย
- คืออะไร:
- กรดอะมิโนอิสระของต้นชา
- ค้นพบ:
- ปี 1949 โดยยาจิโร ซากาโตะ ที่ญี่ปุ่น
- สัดส่วนของกรดอะมิโน:
- 50-70% ในยอดอ่อน
- ในชาแห้ง:
- เฉลี่ยราว 5-7 มก./ก. ในชาเขียว ชาขาว ชาอูหลง และชาแดง
- สูงที่สุดใน:
- ชาที่พรางแสง: เกียวคุโระ มัทฉะ
- แทบไม่มีใน:
- ชาผู่เอ๋อร์
ธีอะนีนเป็นกรดอะมิโนที่ต้นชาสร้างขึ้นในราก แล้วลำเลียงขึ้นไปยังยอดอ่อน นักเคมีชาวญี่ปุ่นชื่อยาจิโร ซากาโตะ อธิบายสารนี้ไว้ในปี 1949 จากสารสกัดชาเขียวด้วยน้ำ ธีอะนีนมีชื่อเสียงดีที่สุดในบรรดาสารในชา ส่วนหนึ่งสมควรแก่ชื่อเสียง อีกส่วนเป็นผลของการตลาด การแยกให้ออกว่าส่วนไหนเป็นอะไรมีประโยชน์ เพราะมีผลต่อการเลือกน้ำสำหรับชาแต่ละชนิด
ธีอะนีนมาจากไหน
ต้นชาสร้างธีอะนีนจากกรดกลูตามิกและเอทิลามีน ส่วนใหญ่ในราก แล้วส่งขึ้นไปตามท่อลำเลียง ในยอดอ่อนธีอะนีนคิดเป็น 50-70% ของกรดอะมิโนอิสระ ข้อมูลอื่นจากตัวอย่างของญี่ปุ่นให้ตัวเลขใกล้ 40% ตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ วันเก็บ และวิธีวิเคราะห์
เมื่อได้รับแสง เอนไซม์ในใบจะแยกธีอะนีนกลับไปเป็นสารตั้งต้น และเอทิลามีนไปใช้สร้างคาเทชิน ซึ่งเป็นโพลีฟีนอลที่ขมและฝาด พูดอีกอย่างคือแสงแดดทำให้ใบชาที่นุ่มกลายเป็นใบชาที่คม
ชาวไร่ชาญี่ปุ่นรู้เรื่องนี้ก่อนนักเคมี เมื่อกว่า 400 ปีก่อน พวกเขาเริ่มคลุมสวนชาด้วยเสื่อกกและฟาง ตอนแรกเพื่อกันน้ำค้างแข็ง ในทศวรรษ 1970 ชาวไร่ในเกียวโตเปลี่ยนมาใช้ผ้าสีดำ ปัจจุบันการพรางแสงทำเพื่อรสชาติ ไม่ใช่เพื่อกันน้ำค้างแข็ง
การพรางแสง: เกียวคุโระและมัทฉะทำอย่างไร
เกียวคุโระพรางแสงราว 20 วันนับจากเริ่มแตกยอดของการเก็บรอบแรก คาบุเซฉะราว 7 วันก่อนเก็บ และเท็นฉะ (วัตถุดิบของมัทฉะ) สองถึงสามสัปดาห์ สำหรับคุณภาพสูงสุด เท็นฉะจะถูกคลุมที่ 85-98% อย่างน้อย 30 วัน
ในการทดลองของเกาหลี การพรางแสงการพรางแสงคลุมต้นชาด้วยเสื่อหรือผ้าสีดำเป็นเวลาหลายสัปดาห์ก่อนเก็บ เมื่อไม่ถูกแสงแดดโดยตรง ใบจะเก็บกรดอะมิโนไว้มากขึ้นและสร้างคาเทชินที่ขมน้อยลง 95% เป็นเวลา 26 วันทำให้ธีอะนีนเพิ่มขึ้น 3.7 เท่า กรดอะมิโนอิสระรวมเพิ่ม 3.4 เท่า และอาร์จินีนเพิ่ม 10.8 เท่า ขณะที่คาเทชิน (EGCG และ EGC) ลดลง ซากาโตะพบธีอะนีนในเกียวคุโระสูงถึง 1.68% ในการทดลองนั้นคาเฟอีนเพิ่มเป็นสองเท่า ดังนั้นความนุ่มของชาพรางแสงมาจากกรดอะมิโนและสัดส่วนคาเทชินที่น้อยลง ไม่ใช่จากคาเฟอีนที่น้อยลง
กลไกยังไม่ชัดเจน ข้อมูลจากญี่ปุ่นแสดงว่าธีอะนีนเพิ่มขึ้นในยอดที่เก็บ ส่วนการทดลองของจีนกับสายพันธุ์ชูฉาจ่าวพบว่าในใบน้อยลงและในลำต้นกับรากมากขึ้น ไม่ว่าอย่างไร ใบชาญี่ปุ่นที่พรางแสงก็ชงออกมาหวานและเข้มข้นสม่ำเสมอ
อุมามิ: อะไรอยู่ในถ้วย
คนมักยกความดีของรสอุมามิในชาให้ธีอะนีน แต่จริงเพียงบางส่วน
ธีอะนีนจับกับตัวรับรสอุมามิ T1R1+T1R3 ได้จริง ที่ตำแหน่งเดียวกับกลูตาเมต แต่เกณฑ์การรับรสของมันสูง คือ 1,050-1,500 มก./ล. แล้วแต่งานวิจัย เทียบกับ 588 มก./ล. ของกรดกลูตามิก ในการทดสอบทางประสาทสัมผัสของญี่ปุ่น ธีอะนีน 25 mM อยู่ที่เกณฑ์การตรวจพบพอดี และ 40% ของผู้เข้าร่วมไม่รู้สึกถึงรสใดเลย เกณฑ์ของโมโนโซเดียมกลูตาเมตคือ 0.87 mM ธีอะนีนจึงเป็นสารให้รสที่อ่อนกว่าชัดเจน เมื่อจับคู่กับอิโนซีนโมโนฟอสเฟต ซึ่งเป็นตัวเสริมอุมามิ ก็ทำให้อุมามิแรงขึ้น 57%
การทดลองกับเกียวคุโระแสดงให้เห็นว่าชิ้นส่วนเหล่านี้เข้ากันอย่างไร นักวิจัยทำสารละลายจำลองจากกรดอะมิโนและกรดในความเข้มข้นเท่าน้ำชาเกียวคุโระ ซึ่งมีรสเหมือนดาชิ น้ำซุปของญี่ปุ่น เมื่อเอากรดกลูตามิกออก อุมามิก็ล่มสลาย เมื่อเอาธีอะนีนออก ความหวานก็หายไป กลูตาเมตจึงให้รสน้ำซุป ส่วนธีอะนีนเพิ่มความหวานและเสริมกลูตาเมต ร่วมกับกรดซักซินิก กรดแกลลิก และทีโอแกลลิน
คำศัพท์ชาของจีนอธิบายเรื่องเดียวกันด้วยถ้อยคำอื่น 鲜爽 (เซียนส่วง) คือความสดใส เกี่ยวโยงกับกรดอะมิโน 醇厚 (ฉุนโฮ่ว) คือความเต็มและเนื้อสัมผัส ส่วนหนึ่งอธิบายได้ด้วยธีอะนีนและเปปไทด์แกมมา-กลูตามิล ในการประเมินวัตถุดิบ นักวิทยาศาสตร์ชาชาวจีนใช้ 酚氨比 (เฟินอันปี่) คืออัตราส่วนโพลีฟีนอลต่อกรดอะมิโน ยิ่งต่ำ รสยิ่งสดและนุ่ม ในชาเขียวสี่สายพันธุ์ ค่าสหสัมพันธ์ของอัตราส่วนนี้กับคะแนนรสชาติคือ -0.955
ชาชนิดไหนมีกรดอะมิโนมากที่สุด
ชาที่พรางแสงนำอยู่ มัทฉะมีกรดอะมิโนมากกว่าเกียวคุโระ และเกียวคุโระมากกว่าเซ็นฉะ มัทฉะระดับพิธีมีธีอะนีนมากกว่า 1.8 ก. ต่อวัตถุแห้ง 100 ก. ชาผงอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีน้อยกว่า การทดสอบชาผง 25 ชนิดในสหรัฐอเมริกาพบว่าตัวอย่างราคาแพงมีธีอะนีนและอาร์จินีนมากกว่า ทั้งที่ตัวอย่างราคาถูกก็ใช้ชื่อเดียวกันว่า "มัทฉะ"
ชาทั่วไปไม่ชัดเจนเท่านี้ ค่าเฉลี่ยต่อใบชาแห้งหนึ่งกรัมจากตัวอย่าง 37 ชนิดเป็นดังนี้
| ประเภท | ธีอะนีน มก./ก. | ควรรู้ |
|---|---|---|
| ชาเขียว | 6.56 | ช่วงค่าในงานวิจัย 3.07-21.18 |
| ชาขาว | 6.26 | กรดอะมิโนอิสระรวมสูงที่สุด ราว 25 มก./ก. |
| ชาอูหลง | 6.09 | ช่วง 0.90-12.37 ภายในตัวอย่างชุดเดียว |
| ชาแดง | 5.13 | ธีอะนีนลดลงระหว่างการผึ่ง |
| ชาผู่เอ๋อร์ | ไม่พบ หรือ 0.07-0.26 | รสชาติมาจากสารอื่น |
แยกชาเขียว ชาขาว ชาอูหลง และชาแดงออกจากกันด้วยปริมาณธีอะนีนไม่ได้ เพราะความแตกต่างภายในประเภทเดียวกันมากกว่าความต่างระหว่างประเภท และยิ่งออกซิเดชันลึก กรดอะมิโนยิ่งน้อย โดยเฉพาะอาร์จินีน
อานจี๋ไป๋ฉาเป็นกรณีพิเศษ เป็นสายพันธุ์กลายที่ไวต่ออุณหภูมิ ยอดจะกลายเป็นสีขาวหากอุณหภูมิเฉลี่ยในช่วงแตกตายังอยู่ที่ 20 °C หรือต่ำกว่า ในใบเหล่านั้นคลอโรพลาสต์พัฒนาผิดปกติ กิจกรรมของโพรทีเอสเพิ่มขึ้น โปรตีนสลายตัว และกรดอะมิโนอิสระสะสม จึงเป็นที่มาของรส "สด" ของสายพันธุ์นี้
สิ่งนี้เปลี่ยนอะไรในการชง
กรดอะมิโนละลายในน้ำได้ง่าย ส่วนคาเทชินที่มีหมู่กัลโลอิลและคาเฟอีนละลายได้ส่วนใหญ่ในน้ำร้อน วิธีชงชาที่อุดมด้วยกรดอะมิโนทั้งสองแบบอาศัยข้อนี้
น้ำเย็นกับเกียวคุโระ ในน้ำใกล้ 0 °C ธีอะนีนที่ออกมาในน้ำชามีราว 80% ของปริมาณที่ได้จากการชง 2 นาทีที่ 80 °C คาเฟอีนออกมาราว 50% และในน้ำแข็ง (0.5 °C) ต่ำกว่า 20% ส่วน EGCG ราว 20% ด้วยเหตุนี้ การชงเย็นจึงได้น้ำชาที่หวานและนุ่ม เกียวคุโระชงด้วยน้ำอุ่นได้เช่นกัน คู่มือของจังหวัดชิซูโอกะกำหนด 50 °C สำหรับเกรดสูงสุด และ 60 °C สำหรับเกรดทั่วไป เซ็นฉะเกรดสูงสุดชงที่ 70 °C เกรดทั่วไปที่ 90 °C ส่วนบันฉะและโฮจิฉะใช้น้ำเดือด
สำหรับสามคน ใช้ใบชา 10 ก. ปล่อยน้ำต้มสุกให้เย็นในคีวสุจนถึง 50 °C (เกรดสูงสุด) หรือ 60 °C รินลงถ้วยสามใบใบละราว 20 มล. แล้วเทน้ำจากถ้วยลงบนใบชา การชงครั้งแรกใช้เวลา 2 นาที 30 วินาทีที่ 50 °C (122 °F) หรือ 2 นาทีที่ 60 °C ครั้งที่สองใช้ราวหนึ่งในสามของเวลานั้น รินวนไปรอบถ้วยจนถึงหยดสุดท้าย และดื่มที่ 35-40 °C
เวลาต้องมาก่อน ใน 2 นาทีแรก ธีอะนีนในใบชาราวครึ่งหนึ่งออกมาในน้ำชา เวลาชงจึงเป็นตัวกำหนดมากที่สุดว่าในถ้วยจะมีธีอะนีนเท่าไร เมื่อชงเซ็นฉะสามครั้ง กรดอะมิโนหลักออกมาในน้ำที่หนึ่งและที่สอง ส่วน EGCG และ ECG แทบไม่ละลายที่ 50 °C ถ้าน้ำแรกชงด้วยน้ำเย็น (5 °C, 10 นาที) จะหวานที่สุด และน้ำที่สามที่ 95 °C ขมที่สุด ในการทดสอบชงหลายน้ำของชาผู่เอ๋อร์ปิงเต่า น้ำที่ 3 ถึง 7 อร่อยที่สุด และหลังน้ำที่เจ็ดกรดอะมิโนลดลง 28.86%
ไม่ใช่เพราะธีอะนีน น้ำร้อนไม่ทำลายธีอะนีน ในการวัดของอังกฤษ น้ำราว 80 °C ไม่ได้ลดปริมาณธีอะนีนที่สกัดได้ แต่งานนั้นไม่มีข้อมูลที่ 100 °C การลดอุณหภูมิน้ำก็เพื่อให้ดึงความขมออกมาน้อยลง สำหรับชาผู่เอ๋อร์และชาแดงที่มีธีอะนีนต่ำ การลดอุณหภูมิน้ำเพื่อกรดอะมิโนไม่มีเหตุผล เพราะรสชาติของชาเหล่านี้มาจากสารอื่น น้ำสำหรับชาและวิธีที่อุณหภูมิกับเวลากำหนดการสกัดของสารอื่นทั้งหมด อธิบายไว้แยกต่างหาก
การเติมนม 12 มล. ลงในชา 200 มล. ไม่ทำให้ปริมาณธีอะนีนเปลี่ยน แต่นม 50 มล. ทำให้ธีอะนีนอิสระที่วัดได้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด
ธีอะนีน คาเฟอีน และสิ่งที่ไม่ควรสัญญา
ธีอะนีนกับคาเฟอีนมักถูกศึกษาด้วยกัน ในการทดลองแบบปกปิดสองทางของ Haskell และคณะ หลังได้รับธีอะนีน 250 มก. ร่วมกับคาเฟอีน 150 มก. ผู้เข้าร่วมตอบสนองเร็วขึ้นในงานปฏิกิริยาแบบง่ายและงานความจำใช้งานด้านตัวเลข และตรวจสอบประโยคได้แม่นยำขึ้น สารแต่ละตัวเดี่ยว ๆ ไม่ให้ผลเช่นนี้ ในการทดลองขนาดเล็กกว่า (ธีอะนีน 97 มก. กับคาเฟอีน 40 มก.) การสลับงานดีขึ้น แต่ความตื่นตัวและความใส่ใจข้ามประสาทสัมผัสไม่ดีขึ้น
ลองเทียบขนาดเหล่านั้นกับชาหนึ่งถ้วย ในชาถุงของอังกฤษ 200 มล. นักวิจัยพบธีอะนีน 7.9 มก. ในชาเขียว 11.5 มก. ในชาขาว และ 24.2 มก. ในชาแดง1 ซึ่งต่ำกว่าขนาดในการทดลองราวหนึ่งลำดับขนาด และในปี 2011 สำนักงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป (EFSA) ปฏิเสธประโยชน์ที่อ้าง โดยไม่พบความเชื่อมโยงระหว่างธีอะนีนในชากับการทำงานด้านการรู้คิดที่ดีขึ้น การบรรเทาความเครียดทางจิตใจ หรือการนอนหลับตามปกติ2
สิ่งที่ยืนยันได้แน่ชัดคือธีอะนีนกำหนดรสชาติ ส่วนผลต่อความใส่ใจยังพิสูจน์ไม่ได้
ความเชื่อผิด ๆ โดยสรุป
- "อุมามิของชาคือธีอะนีน" ไม่ใช่ ส่วนใหญ่มาจากกลูตาเมต ธีอะนีนช่วยเสริมและเพิ่มความหวาน
- "ชาเขียวมีธีอะนีนมากที่สุดเสมอ" ในชาถุง ชาแดงกลับนำอยู่ ชง 2 นาทีมี 24.2 มก. เทียบกับ 7.9 มก. ของชาเขียว
- "ชาผู่เอ๋อร์อุดมด้วยธีอะนีน" ไม่มีเลย หรือแทบไม่มี
คำถามที่พบบ่อย
น้ำเดือดทำลายธีอะนีนหรือไม่
ไม่ ในการวัดของนักวิจัยชาวอังกฤษ น้ำที่ราว 80 °C ไม่ได้ทำให้ธีอะนีนในน้ำชาลดลง ส่วนงานวิจัยนั้นไม่มีข้อมูลที่ 100 °C น้ำสำหรับเกียวคุโระถูกทำให้เย็นลงด้วยเหตุผลอื่น คือน้ำที่เย็นกว่าดึงคาเทชินที่ขมและคาเฟอีนออกมาในถ้วยน้อยกว่า
ชาชนิดใดมีธีอะนีนมากที่สุด
ชาญี่ปุ่นที่พรางแสง คือเกียวคุโระและมัทฉะ ในชาประเภทอื่น ค่าเฉลี่ยต่อใบชาแห้งหนึ่งกรัมใกล้เคียงกัน และความแตกต่างภายในประเภทเดียวกันมหาศาล การเรียกชาว่าชาเขียวหรือชาแดงจึงบอกอะไรเกี่ยวกับธีอะนีนของมันไม่ได้ ชาผู่เอ๋อร์แทบไม่มี
ชาหนึ่งถ้วยเพียงพอสำหรับผลของธีอะนีนที่เห็นในงานวิจัยหรือไม่
น่าจะไม่ งานวิจัยใช้ธีอะนีน 97-250 มก. ขณะที่ชาอังกฤษ 200 มล. หนึ่งถ้วยมี 7.9-24.2 มก. นอกจากนี้ในปี 2011 สำนักงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรปเห็นว่าข้ออ้างด้านสุขภาพของธีอะนีนในชายังไม่มีหลักฐานรองรับ
-
Keenan E. K. และคณะ How much theanine in a cup of tea? Effects of tea type and method of preparation. Food Chemistry. 2011. 125:588-594. doi:10.1016/j.foodchem.2010.08.071. น้ำราว 80 °C ชง 2 นาที ↩
-
EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to L-theanine from Camellia sinensis. EFSA Journal. 2011. 9(6):2238. doi:10.2903/j.efsa.2011.2238. ↩