насекомым. С одной стороны, это защита и интоксикант, с другой – природный стимулятор, и алкалоиды могут приносить пользу человеку. Например, хинин долгое время использовали как средство против малярии благодаря его жаропонижающим и противовоспалительным свойствам. Или кофеин, который в разумных дозах значительно повышает работоспособность и помогает выдержать длительные физические нагрузки.
До 2004 года он входил в список запрещенных веществ Международного олимпийского комитета и сейчас находится в мониторинговом списке Всемирного антидопингового агентства WADA.
Алкалоид проникает через гематоэнцефалический барьер, на что способны далеко не все вещества. Попадая внутрь, кофеин не накапливается в организме – наша печень эффективно выводит его из организма.
Содержание кофеина меняется в зависимости от возраста листа: от 4,7 % в почке, к третьему листочку понижается до 2,9[4] и почти совсем исчезает у веточки. В стеблях растения кофеин почти не накапливается, поэтому японский стебельковый чай кукитя предлагают как напиток без кофеина. Точное следование стандартам сбора чайного листа помогает обеспечить требуемое содержание кофеина в настое.
По содержанию кофеина в разных видах чая принято считать, что в красном чае кофеина больше, чем в зеленом. Также свою роль в концентрации алкалоида играет продолжительность заваривания, в соотношении 2:200[5], она варьируется от 25 до 50 мг[6].
И не стоит забывать о растительном происхождении чая, поэтому огромное количество факторов, в том числе используемый культивар, сезон сбора, совокупность климатических условий и терруара могут влиять на количество кофеина в листе.
Кофеин составляет около 5–10 % массы растворимого твердого вещества, которое экстрагируется из чайных листьев в горячей воде[7]. Эксперименты с экстракцией показали, что процесс извлечения кофеина из чайного листа требует небольшого количества энергии и происходит довольно быстро, особенно в начале заваривания.
Содержание кофеина в чае взаимосвязано с положительными оценками, которые выставляют профессиональные титестеры[8].
Аминокислоты
Популярное мнение о том, что в чае содержится специальное вещество теин, которое по своим свойствам намного превосходит кофеин из зерен кофе, часто можно встретить в интернете. Действительно, эффект от чашки чая вызывает совершенно иные ощущения, чем от кофе, но эта разница не связана с типом кофеина.
Впервые теин был обнаружен в чае французским химиком Одри в начале 1827 года[9]. В 1838 году Геррит Ян Мульдер доказал, что кофеин и теин – это одно и то же вещество с одинаковой молекулярной формулой. Дело в том, что кофеин не единственный психоактивный элемент химической композиции чая, помимо кофеина чай обладает уникальной аминокислотой L-теанин. Благодаря действию этой аминокислоты напиток приобрел особые свойства, которые так высоко ценили в буддийских монастырях.
Впервые L-теанин выделил из листьев гёкуро и описал Ядзиро Сакато[10] в 1949 году. Эта аминокислота является тем самым эксклюзивным веществом, которое в избытке содержится почти только в чае, кроме небольшого количества в составе польского гриба (Xerocomus badius) и дерева гаюасе (Ilex guayusa).
Аминокислоты служат основным строительным материалом для белков, а те, в свою очередь, играют важную роль в жизнедеятельности растения. Белки многофункциональны, они:
• формируют структуру клеток растения;
• выполняют роль ферментов, которые катализируют биохимические реакции в растении;
• обеспечивают транспорт веществ через клеточные мембраны;
• участвуют в защитных реакциях растения и так далее.
Таким образом, аминокислоты представляют собой важнейший элемент для поддержания здоровья и развития живых организмов. Аминокислоты могут находиться в растении как в связанном состоянии, например, в составе белков, так и в свободном. В случае с L-теанином: он составляет до 50 % от общего количества аминокислот в чае.
В чайных растениях L-теанин формируется в корнях и затем транспортируется по стволу в листья. Содержание этой аминокислоты в корнях повышалось с увеличением внесения аммонийных удобрений. В зимние месяцы в состоянии покоя корни растений содержат максимальное количество теанина[11], поэтому первый сбор считают наиболее тонизирующим.
Другим способом повлиять на содержание теанина является техника затенения чайных кустов перед сбором. Уменьшение количества прямого солнечного света приводит к замедлению фотосинтеза.
В результате растения стремятся компенсировать недостаток энергии, увеличивая синтез определенных химических соединений, в том числе теанина. В целом молодые чайные побеги (почка и первый лист) имеют более высокое содержание L-теанина, чем зрелые листья (второй, третий и четвертый листья[12]).
Эксперименты показали, что завяливание чайных листьев на солнце позволяет увеличить содержание L-теанина более чем в два раза. Такой процесс снижает количество катехинов на 20 % и хлорофилла на 25 %, но значительно повышает содержание свободных аминокислот в чае, тем самым заметно улучшает вкус напитка[13].
Теанин сам по себе имеет мягкий травянистый вкус и яркий умами.
Аминокислота помогает снизить терпкость катехинов и способствует выделению слюны – это усиливает восприятие вкуса и создает ощущение сладости.
Благодаря способности преодолевать гематоэнцефалический барьер[14]
L-теанин положительно воздействует на организм человека:
• способствует расслаблению;
• улучшает настроение;
• снижает стресс, не вызывая сонливости, благодаря своему воздействию на уровни нейротрансмиттеров[15];
• повышает активность альфа-волн в мозге, ответственных за приведенные выше эффекты.
Проведены исследования, подтверждающие положительное воздействие L-теанина на когнитивные способности[16]. Более того, сочетание L-теанина с кофеином приводит к синергетическому эффекту, благодаря которому усиливается концентрация и внимательность, а также улучшается кратковременная память[17]. L-теанин составляет 1–2 % от сухого веса листьев, чем выше качество чая, тем больше в нем аминокислоты.
Высоким содержанием L-теанина могут похвастаться маття, гёкуро, а также высокогорные улуны. Количество теанина падает с увеличением степени окисления и повышением температуры сушки[18]. Также L-теанин практически отсутствует в темном чае ускоренной ферментации (например, у Шу Пуэра).
Исследования на скорость экстракции L-теанина, показали, что теанин быстро растворяется, особенно от 80 до 90 ℃[19]. Концентрация теанина в настое сильно варьируется: от 10 мг на чашку до 25 мг (при соотношении заваривания 2:200).
Количество L-теанина, как и кофеина, связано не столько с типом чая, сколько с его качеством. В зеленом чае концентрация может быть в два или три раза выше, чем в красном, и наоборот.
Катехины
О лечебных свойствах чая знали задолго до изучения его вкуса, аромата и химического состава. Но в последнее время часто объясняют полезные свойства напитка его высоким содержанием антиоксидантов. Попробуем вместе разобраться, что это такое.
Кислород необходим для процесса клеточного дыхания, в ходе которого производится энергия для всех клеток. Кислород – это высокореактивный химический элемент, без него невозможна жизнь, и в то же время он опасен. Образно выражаясь, это олицетворение концепции добра и зла. Когда одни реакции кислорода в клетке производят энергию для поддержания организма, другие способствуют образованию свободных радикалов, которые могут повреждать ДНК, белки и липиды в клеточных мембранах, что приводит к клеточным повреждениям и смерти, ускоряя процессы старения. Организм умеет самостоятельно балансировать благодаря антиоксидантной защите, которая нейтрализует свободные радикалы, а также группе ферментов и нутриентам, таким как витамины С и Е.
Свободный радикал – это молекула, атом или ион, у которого есть неспаренные электроны, что делает его чрезвычайно реактивным. Каждый неспаренный электрон пытается найти парный и иногда отрывает его от других молекул, разрушая молекулярную связь. Это приводит к нестабильности обворованной молекулы, что в итоге фундаментально меняет ее структуру или превращает в новый свободный радикал. Например, взаимодействие со свободными радикалами может привести к изменению структуры белков или к повреждению ДНК и, как следствие, вызвать мутацию и нарушение в работе клеток.
В свою очередь антиоксиданты обладают уникальными способностями:
• отдавать электроны свободным радикалам, оставаясь стабильными;
• останавливать цепные реакции, инициируемые свободными радикалами;
• восстанавливать окисленные молекулы;
• регенерировать друг друга.
Несмотря на то, что организм сам способен вырабатывать антиоксиданты, с возрастом эффективность антиоксидантных систем снижается, что увеличивает уязвимость к оксидативному стрессу и способствует старению. Данный факт объясняет, почему диета, богатая антиоксидантами, считается важной для поддержания здоровья и предотвращения многих заболеваний. Одним из источников антиоксидантов
