Aminosäuren und L-Theanin im grünen und weißen Tee

Theanin und Umami 

Aminosäuren und L-Theanin im grünen und weißen Tee

Bestimmte grüne und weiße Tees sind reich an für die Gesundheit und Geschmack wichtigen Aminosäuren, insbesondere L-Theanin, Gaba und Asparaginsäure.

Bedeutung von Aminosäuren

Aminosäuren sind die zentralen Bausteine für die vielen Proteine in unserem Körper.  Sie sind unerlässlich für wichtigste Prozesse, darunter vor allem: Synthese der Muskulatur, Aufbau der Haut, Funktionieren des Immunsystems, Grundlage für Enzyme, Hormone und der DNA sowie für Signalstoffe des Gehirns (vgl. 5., S. 259). Manche Aminosäuren sind essenziell, d.h. sie können nicht vom Köper hergestellt, sondern müssen durch Nahrung zugeführt werden. Bei bestimmten Störungen des Stoffwechsels, Erkrankungen und einseitiger Ernährung kann es zu einem Mangel wichtiger Aminosäuren kommen, was wiederum negative gesundheitliche Konsequenzen nach sich zieht.

Aminosäuren sind besonders wichtig für Geschmack und Wirkung von Tee

Neben den Flavanoiden, stellen die Aminosäuren eine der wichtigsten Gruppen der besonderen Inhaltsstoffe des grünen Tees aus gesundheitlicher (siehe unten) und in geschmacklicher Sicht dar. Diese Stoffgruppe schmeckt süßlich, wirkt den bitteren Flavonoiden entgegen und entscheidet in besonderem Maße über den guten Geschmack, aber auch über die gesundheitliche Wirkung eines Tees.

In der Teepflanze finden sich zahlreiche verschiedene Aminosäuren, wie z.B. Glutaminsäure, Asparaginsäure, Arginin, Glutamin, Lysin, GABA, Serin, Tyrosin, Threonin, Alanin, Arginin, Histidin und Leucin. Sie bilden den Nicht-Stickstoff-Pool der Teepflanze und erreichen eine Bandbreite von etwa 1-3,5% der Trockenmasse von unfermentierten Teeblättern, je nach Sorte, Qualität, Anbau und Verarbeitung.1

Bei Tee von hoher Qualität dominiert eine besondere Aminosäure den Gehalt, das sog. L-Theanin. Dieses macht etwa bis zu 50% der Gesamtmenge an Aminosäuren aus.1 Der Gehalt unterscheidet sich jedoch stark je nach Teesorte, Qualität, Lage und Ernte des Tees.

Bestimmte grüne und weiße Tees verfügen über den höchsten Gehalt an Aminosäuren

Wohlwissend, dass der Gehalt an Inhaltsstoffen von Tees extrem von der jeweiligen Qualität, Klima, Boden und Lage eines Tees bzw. der Teefarm abhängt, gilt tendenziell dass bestimmte grüne und weiße Tees über den höchsten Gehalt an Aminosäuren verfügen. Im Oolong-Tee, Pu Erh Tee und schwarzen Tee sind durch die Fermentation meist wesentlich geringere Anteile enthalten (beim Schwarztee etwa 50%-70% geringer). Im Einzelfall zeigt sich aber, dass die Qualität eines Tees sich deutlich über die Erwartung nach dessen Sorte hinwegsetzen kann.

Aminosäure-Gehalt in erster Ernte am höchsten

Der Gehalt ist zudem in den jungen Pflanzen am höchsten und in den älteren Blättern, Knospen und Stängeln deutlich niedriger. Umgekehrt wie bei den Flavonoiden bzw. Catechinen ist der Gehalt zudem im frühen Sommer deutlich größer als im späten Sommer.

Polyphenole (%)

10,89%

14,85%

Stickstoff gesamt

5,31%

4,52%

  Theanin (mg/100g)

1.613

404

  Koffein (%)

3,07%

3,48%

  Freie Aminosäuren (%)

1,9%-3,2%

0,5%-1,0%

Quelle: Chu, S. 83

Bestätigt wird dies durch die Analyse von Ishigaki (Durchschnitt von 26 Grüntee-Cultivars über 3 Jahre gemessen). Die erste Ernte besitzt mehr als dreimal so viele Aminosäuren wie die zweite Ernte, beim L-Theanin fast viermal und beim Arginin sogar bis zu fast sechsmal so viel. 

Gehalt an Aminosäuren in mg / 100g1. Ernte2. Ernte
Theanine (engl.: theanine)1727456
Glutaminsäure (glutamic acid)668195
Arginin (arginin)14224
Asparaginsäure (aspartic acid)13679
Serin (serine)8126
Threonin (threonine)6122
L-Asparagin (asparagine)4435
Alanin (alanine)257
Lysin (lysine)713
Valin (valine)613

Quelle: Ishigaki, S. 281, 6.

Noch detaillierter zeigt sich der Sachverhalt pro Erntezeitpunkt in der Untersuchung von Tsushida et al. aus dem Jahre 1987 (vgl. 4.). Alle gemessenen Aminosäuren sind in der ersten Ernte am höchsten und nehmen in der zweiten Ernte massiv ab. In der dritten Ernte erholen sich die Werte dann wieder teilweise. 

Aminosäuren Gehalt in mg/100g Tee

 Aminosäurengehalt in mg/g 
Ernte-Zeit-punktAspara-gin-säureGluta-min-säureAlaninSerinAspa-raginGluta-minThea-ninArgi-ninGABAGes.
08. Mai197,8164,348,482,431,1113,61101,1159,139,01936,8
09. Mai193,8168,048,473,822,558,0939,039,826,61569,9
02. Juli124,8144,221,841,812,357,3388,36,729,0826,2
04. Juli105,8147,021,356,17,415,7190,8Spuren24,3568,4
13. Aug103,0153,624,524,83,132,7430,09,435,4816,5

Quelle: 4., S. 819.

Aminosäuren abhängig von Tageszeit der Ernte

Eine weitere interessante Beobachtung über die unterschiedliche Ausprägung des Gehalts an L-Theanin in den Teeblättern ist einer Patentanmeldung von Jones und Sharma aus dem Jahre 2006 zu entnehmen. Bizarrerweise handelt die Anmeldung davon, das Pflücken des Tees in den ersten drei Stunden nach Sonnenaufgang zu schützen, da zur Zeit des Sonnenaufgangs die Pflanzen über den höchsten Theaningehalt des Tages verfügen. Die Autoren vermuten, dass die Teepflanze über Nacht die Aminosäuren bilden und diese tagsüber verbraucht bzw. umgewandelt werden. Sie analysierten dafür Proben aus 6 verschiedenen Ernteorten und fanden, dass der L-Theaningehalt von morgens bis nachts deutlich abnimmt. Die folgende Tabelle zeigt das Ergebnis der Untersuchung, wenn auch leider keine weiteren Angaben dazu gemacht wurden. Diese Entdeckung könnte theoretisch auch einen Teil der sehr unterschiedlichen Gehalte an Inhaltsstoffen gleicher Tees erklären, je nachdem zu welcher Uhrzeit die Ernte stattfand.

12,21,450,80,7
21,780,850,450,45
30,90,250,20,25
43,852,22,11,65
52,41,41,31,55
61,050,60,60,5

 Quelle: Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. WO2006027063 A1, Timothy Graham Jones, Navin Kumar Sharma, 2006

Aminosäurengehalt im grünen Tee-Aufguss

Untersuchungen von Mukai et al. sowie Ikegaya et al. an 60 verschiedenen Proben grünen Tees zeigen die große Bandbreite der Aminosäurengehalte je nach Tee und Grünteesorte, die mit dem Aufguss ins Teewasser gelangen. Die absoluten Werte stellen jedoch eher das obere Ende der Skala dar, da die Ziehzeit mit 30 Minuten extrem lang und die Wassertemperatur mit 80°C relativ hoch gewählt wurde.

Theanin

1,9

27,7

12,0

45,9

Glutaminsäure

1,5

4,4

2,8

12,7

Arginin

0,2

9,1

2,7

9,2

Asparaginsäure

1,3

3,5

2,3

10,8

Glutamin

0,2

6,0

2,1

7,5

Serin

0,4

2,8

0,8

2,8

Threonin

0,2

0,8

0,3

1,4

Alanin

0,2

0,9

0,3

1,4

Asparagin

0,0

0,5

2,3

1,2

Lysin

0,1

0,4

0,2

1,0

Phenylalanin

0,1

0,4

0,2

1,1

Valin

0,0

1,4

0,2

1,0

Teeaufguss aus 60 verschiedenen Proben: 100mg lose Teeblätter wurden mit 100g 80°C heissem Wasser 30 Minuten aufgebrüht.

Quelle: Chu und Juneja, S. 182

Theanin – die besondere Aminosäure

Das Theanin (5-N-ethylglutamin, chem. Struktur: Ethylamino-L-Glutaminsäure, engl: gamma-glutamylethylamide) ist eine einzigartige Aminosäure, die in der Natur fast ausschließlich in der Grünteepflanze (Camellia sinensis) vorkommt (vgl. 7, S. 425). Sie wird in den Wurzeln des Teestrauches durch die sog. Theanin-Synthetase aus Glutaminsäure und Ethylamin gebildet, wird dann in die Blätter transportiert und reichert sich schließlich in den Teeblättern an.1

Von den etwa 1-3,5% Aminosäuren bezogen auf die Trockenmasse der Teeblätter vereint das Theanin in der Regel etwa 0,5-2% (bis etwa max. 3%) der Trockenmasse im unfermentierten Tee auf sich (vgl. 7, S. 426). Es stellt also mehr als 50% der freien Aminosäuren dar.

Theanin ist eine nicht proteinogene Aminosäure und wurde erst 1949 von Sakato als Inhaltsstoff von Teeblättern entdeckt. Neben seinem reichhaltigen Vorkommen in der Teepflanze Camellia Sinensis findet es sich nur noch in den Camellia-Arten C. japonica und C. sasaqua und in Maronenröhrlingen (Boletus badius, syn. Xerocomus badius).

L-Theanin und D-Theanin

Im Tee findet sich Theanin zu >99% in seiner L-Form und wird daher meist L-Theanin genannt. Daneben existiert auch die D-Form des Theanin, das nur zu etwa 0,09%-0,16% (i.d Trockenmasse) von Tee vorkommt (vgl. 7, S. 427). Das D-Theanin blieb wegen seiner geringen Menge in früheren Studien übersehen. Dadurch wurde die isolierte Wirkung von L- und D-Theanin meist nicht untersucht.

Einnahme von Theanin  

L-Theanin ist hitzestabil

Das L-Theanin ist sehr hitzestabil, wie Versuche von Zhang et al. 2013 zeigten (vgl. 7, S. 426). Trotz Zubereitung mit kochendem Wasser und bei langer Ziehzeit konnte das L-Theanin im Aufguss fast unverändert nachgewiesen werden. 

Theanin wird schnell resorbiert und wirkt direkt im Gehirn

Es wird durch den gastrointestinalen Trakt schnell und einfach resorbiert, gelangt so ins Blut und kann die Blut-Gehirn-Schranke passieren (vgl. 7, S. 427). Dadurch entfaltet es seine mächtige Wirkung direkt im Gehirn. 

Je nach benötigter Menge vom Teeaufguss bis zu 100% reinen L-Theanin-Kapseln 

Die Resorption von L-Theanin kann durch die um die Transporter-Moleküle im Darm konkurrierenden Aminosäuren Glutamin und unter Umständen auch durch das D-Theanin beeinträchtigt werden (vgl. 7, S. 427). Genauere Aussagen lassen die bisherigen Studien jedoch nicht zu.Es gilt zu berücksichtigen, dass die meisten sog. L-Theanin-Kapseln bzw. -Präparate neben dem L-Theanin auch D-Theanin enthalten. Für Menschen, die einen hohen Gehalt an L-Theanin aufnehmen wollen, wäre es aus Vorsichtsgründen daher zu empfehlen ein 100% reines L-Theanin (ohne D-Theanin, ohne Glutamin oder andere Aminosäuren) einzunehmen. 

Die Entstehung von Umami durch L-Theanin

Die vier Wahrnehmungen des Geschmacks, süß, sauer, bitter und salzig, sind uns allen sehr geläufig. Häufig ist jedoch die fünfte Geschmackswahrnehmung unbekannt, nämlich die im Japanischen geläufige Bezeichnung „Umami“. Das Wort Umami (jap. 旨味) bedeutet übersetzt guter Geschmack, würzig und herzhaft. Dieser Geschmack ist im grünen Tee, je nach Sorte und Gehalt, durch die speziellen Aminosäuren besonders ausgeprägt.

Für dessen Intensität verantwortlich ist in besonderer Weise das L-Theanin unter anderem in Verbindung mit der Asparaginsäure, der Gallussäure und dem Theogallin. In dieser Kombination wirken die süßlich schmeckenden Aminosäuren dem bitteren Geschmack der Flavonoide bzw. insbesondere der Catechine entgegen. Entsprechend ist es nicht verwunderlich, dass viele Teehersteller daran interessiert sind, dass ihre Tees einen hohen Gehalt an Aminosäuren besitzen.

Vergleich Theaningehalt weißer, grüner und schwarzer Tee

Wie beim Gehalt der Aminosäuren allgemein, gilt auch tendenziell für den L-Theaningehalt, dass der unfermentierte, grüne Tee und der sehr unbehandelte, weiße Tee über die höchsten Werte verfügen. Dabei existieren aber innerhalb der Teesorten enorme Unterschiede, wie oben bereits ausgeführt. Eine Untersuchung von Hilal macht dies eindrucksvoll deutlich (siehe nachfolgende Tabelle).

Mittelwert

1,12%

0,93%

0,64%

Minimalwert

0,47%

0,51%

0,50%

Maximalwert

3,15%

3,72%

0,73%

30 weiße und 31 grüne und 5 schwarze Tees aus China, Indien und Japan.

Quelle: Hilal, 2010, S. 49 und 981

Es ist angesichts der geringen Zahl untersuchter schwarzer Tees jedoch nicht auszuschließen, dass sehr hochwertige schwarze Tees auch noch ansehnliche Theaningehalte aufweisen könnten. Außerdem ist einer Untersuchung von D.-C. Chu3 zu entnehmen, dass die var. assamica mit 1,43% i.Tr. im Durchschnitt sogar einen leicht höheren Theaningehalt, als die var. sinensis mit 1,21% i.Tr. besitzt.

Mehr Aminosäuren durch Beschattung und geringes Alter bei der Ernte (Gyokuro, Matcha, Kabusecha)

Im grünen Tee erhält sich ein höherer Gehalt an Aminosäuren durch Beschattung der Teepflanzen vor der Ernte. Dies betrifft vor allem die vollbeschatteten Sorten Gyokuro und Matcha (vom Tencha) aber auch in entsprechend geringerem Umfang die halbbeschatteten Sorten mit der Bezeichnung Kabuse oder Kabusecha (besonders vom Gyokuro und eingeschränkter auch vom Sencha). Die Beschattung der Teeblätter führt dazu, dass die Aminosäuren durch die reduzierte Einwirkung des Sonnenlichts in geringerem Maße in Bitterstoffe umgewandelt werden. Entsprechend verfügen diese Grünteesorten auch über einen etwas geringeren Gehalt an Catechinen.

Vor allem ergibt sich durch die Beschattung und die frühe Ernte sowie die Verwendung nur möglichst junger Pflanzenteile in absoluten Zahlen ein größerer Gehalt an L-Theanin, L-Arginin, L-Asparaginsäure und L-Glutamin, wenn auch prozentual alle anderen Aminosäuren ebenfalls stärker ausgeprägt sind. Entsprechend zeigt die Zusammenfassung einiger Untersuchungen durch Chu, dass Tees hoher Qualitätsgrade besonders hohe Werte erreichen, darunter vor allem Matcha und Gyokuro:

Matcha

Hoch

5800

2260

39%

 

Mittel

4610

1790

39%

 

Niedrig

3400

1170

34%

Gyokuro

Mittel

2730

1480

54%

Sencha

Hoch

2700

1280

47%

 

Mittel

2180

1210

56%

 

Niedrig

1460

612

42%

Bancha

Medium

770

n.a.

n.a.

Hojicha

Medium

200

n.a.

n.a.

Oolong

Medium

993

588

59%

Quelle: Chu, S. 93

Ein gutes Beispiel für die Einordnung in die o.g. Tabelle zeigt die Analyse des Matcha Hikari (Ceremonial Grade) der Firma Aiya, das entsprechend einer Medium-Qualität zuzuordnen wäre – siehe nachfolgende Tabelle.

L-Theanin

16,84

L-Asparaginsäure

7,55

L-Arginin

6,30

L-Glutaminsäure

5,04

L-Asparagin

1,89

L-Serin

1,57

L-Glutamin

1,15

L-Threonin

0,90

L-Lysin

0,86

L-Alanin

0,62

L-Phenylalanin

0,50

L-Isoleucin

0,35

L-Valin

0,33

L-Tyrosin

0,31

L-Leucin

0,29

β-Amino Buttersäure

0,20

L-Methionin

nicht nachgewiesen

Gesamt Aminosäuren

44,70

Quelle: Aiya gemäß Ecopra Research Co Ltd, Standard Table of Food Composition in Japan, 5th Revised Edition 2000

Stängel enthalten ebenfalls viele Aminosäuren

Einen ebenfalls höheren Gehalt an Aminosäuren finden sich in Teesorten, die aus den unteren Pflanzenteilen gewonnen werden, also insbesondere dem sog. Karigane. Bei diesem werden die Blattstängel hochwertiger Senchas oder Gyokuros verwendet. In den Stängeln finden sich besonders hohe Aminosäurenwerte, wenn die Pflanzen vor der Ernte beschattet wurden (Gyokuro Karigane).

Wirkung von L-Theanin im grünen Tee

Die genaue Wirkung des L-Theanins ist noch nicht umfassend erforscht. Einige Studien lassen jedoch darauf schließen, dass es speziell in der Kombinationswirkung mit den anderen Aminosäuren und dem im Tee enthaltenen Koffein eine besondere Wirkung auf die Gesundheit entfaltet. Seine chemische Struktur ist ähnlich der der Glutaminsäure (engl.: Glutamic acid) und kann sich daher an Glutamatrezeptoren binden und verschiedene physiologische Reaktionen herbeiführen (vgl. 7, S. 425). Demnach beruhigt und harmonisiert es auch die aggressive Wirkung des Koffeins und soll vor allem in der beschriebenen Kombinationswirkung besondere Vorzüge in den folgenden Bereichen entfalten (vgl. 7, S. 425ff.):

  • Denkleistung, Lernfähigkeit, Gedächtnis und Konzentrationsfähigkeit (u.a. Freisetzung Serotonin und Dopamin),
  • Herz-/Kreislaufsystem,
  • Bluthochdruck,
  • Nierenprobleme und –entzündungen,
  • Diuretische Wirkung,
  • Regulierung und Aktivierung des Lymphflusses,
  • Neuroprotektive Eigenschaften,
  • Förderlich für Lungen und Bronchien,
  • Aktivierung und zugleich Harmonisierung des Zentralen Nervensystems, und auch insbesondere des enterischen Nervensystems (Darm),
  • Entspannende und angstlösende Wirkungen,
  • Fördert erholsamen Schlaf,
  • Förderlich gegen Auswirkungen von psychischem / emotionalem Stress.

Die Wirkung des L-Theanins mit dem Koffein scheint sich allerdings je nach Höhe der Dosierung, dem Mischungsverhältnis und der Kombination mit den anderen Inhaltsstoffen unterschiedlich auszuprägen. Darauf weisen die uneinheitlichen Ergebnisse verschiedener Studien hin.L-Theanin wird übrigens auch als biochemischer Modulator in Antitumor-Medikamenten. wie Adriamycin und Doxorubicin, eingesetzt (vgl. 7, S. 425f.).

GABA (γ-Aminobuttersäure)

GABA (aus dem englischen gamma-Aminobutyric acid), die γ-Aminobuttersäure, ist im Pflanzen- und Tierreich weit verbreitet. Ihr wird eine besondere Wirkung als Neurotransmitter-Suppressor und bei der Senkung von Bluthochdruck nachgesagt. In den üblichen Grünteesorten ist GABA in nur relativ geringer Menge vorhanden. Japanische Forscher entdeckten jedoch, dass grüne Teeblätter durch Behandlung mit Stickstoff oder Kohlendioxid einen sehr hohen Gehalt an GABA ausbilden. Daraus wurde eine neue Grünteesorte entwickelt, namens Gaba-Tee, bzw. auch Gabarong oder teilweise Gabalong-Tee genannt. Dieser Tee kann besonders förderlich zur Reduktion von Bluthochdruck, für guten Schlaf, konzentrations- und leistungssteigernd für das Gehirn, gegen Diabetes, bei Leukämie, für den Muskelaufbau und für den Fettabbau und einiges mehr eingesetzt werden. Siehe dazu den Beitrag GABA-Tee.

Quellen:

  1. Vgl. Hilal, Yumen; Untersuchungen über Polyphenole in weißen und grünen Tees; Cuvillier-Verlag, 2010, S. 29ff.
  2. Chu, D.-C. und Juneja, L.R., General Chemical Composition of Green Tea and its Infusion, in Chemistry and Applications of Green Tea, 1997, S. 13ff.
  3. Chu, D.-C., Green Tea – Its Cultivation, Processing of the Leaves for Drinking Materials, and Kinds of Green Tea, in Chemistry and Applications of Green Tea, 1997, S. 2ff.
  4. Tsushida, Tojiro; Murai, Toshinobu; Omori, Masashi; Okamoto, Jyunko: „Production of a New Type Tea containing a High Level of γ-Aminobutryic Acid“, Nippon Nogeikagaku Kaishi, Vol. 61, No. 7, 1987, S. 817-822
  5. Burgerstein, Lothar: „Handbuch Nährstoffe“, 12. Auflage, Trias Verlag
  6. Ishigaki, Kozo: „Chemical components, taste, flavour of tea and cultivation of tea tree“, KAGAKU TO SEIBUTSU, Vol. 19 (1981) No. 5, 1981, S. 278-285.
  7. Zhang, L.; Zhang, Z.-Z.; Ku, Y.-N.; et al. (2013): „L-Theanine from Green Tea: Transport and Effects on Health“, in: Tea in Health and Disease Prevention, Elsevier, 2013, S. 425-435.


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