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L-茶氨酸是茶树体内特征性非蛋白质氨基酸，自1950年日本学者Sakato Y．在绿茶提取液中发现并鉴定以来，人们对茶氨酸的理化性质、代谢途径、分离纯化、合成方法、分析检测、生物学活性及食品应用等诸多方面开展了广泛而深入的系统研究。为进一步揭示茶树体内茶氨酸代谢规律及生理意义，阐明各茶氨酸代谢关键酶在茶树体内的催化本质，本课题进行了茶氨酸代谢及其相关酶的基础方法研究：（1）分析了茶氨酸的紫外光谱特征，建立了茶叶中茶氨酸HPLC-PDAD检测方法；（2）研究了茶籽苗中儿茶素类、嘌呤碱类及游离氨基酸的分布规律，从而为茶氨酸代谢酶研究提供选材依据；（3）比较了不同氮素前体和黄化处理对茶籽苗儿茶素类及茶氨酸的代谢效应；（4）建立了一种茶叶游离氨基酸定量新方法-DNFB衍生化法；（5）实现了茶树体内茶氨酸代谢前体及产物的HPLC同步检测；（6）结合阳离子交换和DNFB衍生化两种样品预处理方法，探讨了茶树体内茶氨酸合成酶活性HPLC检测方法的可行性；（7）开展了茶树体内茶氨酸代谢物及其代谢酶的初步研究。
本论文主要获得如下试验结果：
1．以0.05％（V/V）三氟乙酸和50％（V/V）乙腈为流动相，应用HPLC-PDAD建立了茶叶中未衍生化L-茶氨酸的分析方法。结果表明：L-茶氨酸的紫外吸收波长范围在190-240nm之间，且在199nm具有最大吸收峰。在0.02～1.00mg/mL，范围内，L-茶氨酸峰面积与浓度之间有良好的线性关系，回归方程为：Y=5.8343×106X+1.8201×105（r2=0.9991）。六大茶类各样品L-茶氨酸含量RSD（％）在0.24％～1.74％之间，平均加标回收率为99.21％～101.28％。
2．应用HPLC-PDAD和氨基酸自动分析仪对4～5叶初展的福云6号沙培茶籽苗各部位儿茶素类、嘌呤碱、氨基酸（茶氨酸）进行分析测定。结果表明：儿茶素类、嘌呤碱（咖啡碱、可可碱）主要分布于茶籽苗叶片及嫩茎，子叶下部含量明显降低；EGCG、茶氨酸在茶籽苗嫩叶中含量较高，并随叶片成熟不断减少，但茶氨酸以侧根和主根最为富集，其代谢前体氨基酸（Glu、Ala）在根部亦具较高含量。随着茶籽萌发，茶氨酸在胚根大量合成，初露紫红色嫩茎的茶籽苗根系茶氨酸含量达13.429mg/g鲜重。据此认为培育茶籽及其无性系幼苗，并以幼嫩根系为材料，有望成为茶籽综合利用及天然茶氨酸获取的新途径。
3．以生育一致的去子叶福鼎大白茶籽苗及其非完整植株为材料，采用含不同氮素前体的MS培养液（不含氮素成分及CaCl2，蔗糖浓度为15g/L）培养，结果表明：（1）子叶上部是儿茶素代谢丰要场所，不同氮素前体培养的茶苗植株子叶上部没食子化儿茶素（EGC、GCG+EGCG）含量相对较高；以缺氮培养植株为对照，不同氮素前体培养2d和4d的茶籽苗子叶上部儿茶素组成及总量均发生或高或低的增减变化，完整植株儿茶素含量略高于非完整植株，但其培育过程中均呈减少趋势。（2）茶苗植株的子叶下部茶氨酸含量显著高于子叶上部；不同氮素前体培养2d或4d的完整植株子叶上部茶氨酸含量差异均低于非完整植株，而子叶下部则表现为完整植株高于非完整植株；茶籽苗完整植株培养4d后，其子叶上部茶氨酸含量显著低于培养2d的茶籽苗植株。自然光照和黄化处理的茶籽苗植株子叶下部L-茶氨酸含量并无太大差异；黄化处理可提高子叶上部L-茶氨酸的含量，但并不伴随子叶上部儿茶素总量的降低。
4．氨基酸的a-氨基能与2，4-二硝基氟苯（DNFB）发生衍生化反应，本试验通过乙酸乙酯萃取反应体系中的氨基酸衍生物（DNP-AA），并测定其在420nm的吸光值，建立了一套茶叶游离氨基酸定量新方法。该法对不同茶类分析结果与茚三酮显色法基本一致，但具有更高的灵敏度和稳定性。DNP-AA的吸光值（Y）和氨基酸浓度（X）的回归方程分别为L-茶氨酸：Y=0.9920X+0.0036（r2=0.9998）和L-谷氨酸：Y=0.9403X-0.0008（r2=0.9995），线性范围为0.02～1.00mg/mL。衍生化反应体系：1.0mL茶样浸提液，1.0mL0.2mol/L NaHCO3，1.0mL1％（V/V）DNFB-二氧六环溶液，充分混匀后，于60℃水浴加热，暗处密闭反应40min，加入0.5mL1mol/L HC1终止反应。在该反应条件下，红茶、绿茶、乌龙茶、黄茶、白茶和黑茶的平均加标回收率和相对标准偏差（RSD）分别为99.194％～101.250％和0.507％～1.299％（L-茶氨酸）、98.947％～101.840％和0.500％～1.271％（L-谷氨酸）。
5．L-丙氨酸、乙胺、L-谷氨酸及L-茶氨酸是茶树体内茶氨酸代谢途径的主要前体或产物，其在茶树体内的分布及变化和参与其代谢的相关酶类紧密联系。本试验以2，4-二硝基氟苯（DNFB）为衍生化试剂，应用RP-HPLC对成品茶及茶树鲜组织中茶氨酸代谢物进行了分析测定，结果表明：L-丙氨酸、乙胺（盐酸乙胺）、L-谷氨酸及L-茶氨酸衍生化产物吸收波长范围在300～500nm之间，且各标准品浓度（0.005～0.5mg/mL）与衍生化产物的吸收峰面积具有良好的线性关系（λ=360nm）；该法适用于成品茶及茶树鲜组织中茶氨酸代谢前体及产物的同步检测，并可获得准确可靠的分析结果。六大茶类各待测组分以白茶、绿茶、红茶中的L-茶氨酸含量相对较高，而在黑茶中仪检出少量乙胺；L-丙氨酸、L-谷氨酸和L-茶氨酸在茶籽苗中的含量及分布具有明显的季节性变化，但乙胺在茶树根系及芽叶均保持在含量较低的代谢水平。
6．茶氨酸合成酶是茶树体内茶氨酸合成代谢的关键酶。由于其体外催化体系成分复杂，本课题依据L-茶氨酸理化性质，对茶氨酸合成酶活性HPLC检测法进行了可行性探讨，结果表明酶促反应混合体系经732阳离子交换树脂或2，4-二硝基氟苯（DNFB）衍生化预处理，结合RP-HPLC检测可实现酶促产物（L-茶氨酸）的准确定量。去子叶茶籽幼苗（福云6号）和一芽二叶新梢（龙井43）的丙酮粉提取粗酶液可检出微弱的茶氨酸合成酶催化活性，但茶树组织茶氨酸去除、茶氨酸合成粗酶液的制备及其体外最适催化体系尚待深入研究。
7．直接或间接参与茶氨酸代谢途径的酶类有L-茶氨酸合成酶、L-茶氨酸水解酶，谷丙转氨酶、L-丙氨酸脱羧酶、谷氨酸脱氢酶、谷氨酰胺合成酶/谷氨酰胺-a-酮戊二酸氨基转移酶（亦称谷氨酸合成酶）、胺氧化酶。本课题应用2，4-二硝基氟苯（DNFB）衍生化-HPLC检测法，对茶籽幼苗（去子叶）、一芽二叶新梢及茶籽苗子叶的茶氨酸代谢物进行了分析测定，结果表明各茶组织以L-茶氨酸含量最高，其次为L-谷氨酸、L-谷氨酰胺，乙胺和L-丙氨酸含量较低。茶氨酸代谢酶活性检测结果表明：一芽二叶新梢的茶氨酸水解酶和胺氧化酶活力高于茶籽幼苗；茶籽幼苗的茶氨酸合成酶活力略高于一芽二叶，但谷氨酰胺合成酶（谷氨酰胺酶）活力均以一芽二叶为高。在L-丙氨酸脱羧酶催化体系中未能检出L-丙氨酸脱羧产物（乙胺）。一芽二叶丙酮粉提取粗酶液可溶性蛋白含量约为茶籽幼苗的2倍，提取缓冲液种类对此差异无明显影响。