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茶氨酸是日本研究人员在1950年从玉露绿茶中发现的一种氨基酸，能够散发出绿茶的香味成分。以口香糖、糖果为代表，包括软饮料和补充剂在内，茶氨酸已被应用到许多食品和饮料产品中。近年来，茶氨酸的抗压作用和睡眠质量提升效果渐渐受到关注，关于该成分的研究和实验也进行了多次。
从很久以前开始，喝茶就会给人一种“暖和身心”、“心灵平静”的感觉。以往的研究表明，L-茶氨酸可以作用于人的大脑，发挥抑制茶咖啡因兴奋作用的效果。
众所周知，茶叶和咖啡中所含的咖啡因具有引起神经兴奋和醒脑的作用。而茶叶中的L-茶氨酸被认为可解除咖啡因的兴奋作用，已证实在饮用咖啡因时出现的β波（即发生在兴奋状态时的脑电波）会因为L-茶氨酸得到抑制。
已知人类在饮用水时副交感神经会受到刺激，进而产生了放松的效果。但是，在饮水的情况下，放松效果来的快去得也快，在饮用含茶氨酸的水时，放松效果可以持续近1个小时。
有关放松效果的检测，此处介绍太阳化学公司的综合研究所和爱知淑德大学得到的研究结果。该研究以8名志愿者为对象，随机分为含有茶氨酸50mg的水饮用组和茶氨酸200mg的水饮用组。研究结果表明，茶氨酸200mg饮用组中，受试者的头后部和头顶部区域出现了α波，在茶氨酸50mg饮用组中，高焦虑域群中α带域的功率值出现了增大。由此研究可以得出，茶氨酸具有放松效果。
注：α波是人在放松时出现的一种脑电波，由其测量可得茶氨酸的摄入导致α波出现并增加，因而表明茶氨酸具有放松效果。
为了探索茶氨酸的抗压力作用，静冈县立大学药学部出具了一份研究报告。在面对面饲养条件下，令小鼠摄取含有茶氨酸的饮用水，并未观察到老鼠老化的加速。因此可知，通过摄取茶氨酸可缓和压力，进而可以发挥抑制老化加速的效果。
面对面饲养：实验动物背负压力的方法之一，就是在老鼠笼子里放入其他的老鼠。这样一来，入侵者进入了原有老鼠的领地，入侵者的攻击会造成社会心理压力，以及直接对身体造成压力，入侵老鼠作为一个变量，可以为笼子里的老鼠带来物理压力。在这份报告中，茶氨酸不仅可以应对压力，而且可以有效抑制老化。
茶氨酸对于入睡困难和半夜醒来均具有一定效果。有关茶氨酸改善睡眠的效果的研究，太阳化学公司与日本国家精神神经中心精神保健研究所共同发布了研究结果。虽然差异不是特别明显，在L-茶氨酸条件下表现出更好的入睡经过评估趋势，虽然作用不甚强烈，但是意味着L-茶氨酸很可能具有促进入睡的作用。从睡眠效率来看，与安慰剂组的93.8％相比，L-茶氨酸条件下则显著改善为96.6％。这个结果表明L-茶氨酸不仅能够延长睡眠时间，而且显示出提升睡眠质量的潜力。
在使用老鼠的基础研究中，通过向老鼠投予L-茶氨酸，证实老鼠的记忆和学习能力均出现了增加。据推测投予的茶氨酸穿过血脑屏障进入大脑，进而改变了神经递质多巴胺和血清素的浓度。
随后为了研究健康受试者的认知和情绪变化，一项研究令参与者摄入100毫克的L-茶氨酸及50毫克的咖啡因来探索发生的作用，发现L-茶氨酸和咖啡因的组合，能够提高记忆功能和记忆精确度，对于记忆课题可降低引分心导致的注意力不集中。因此认为，L-茶氨酸和咖啡因的组合对于繁重的职务来说具有提高效率的作用。
月经开始的两周前会出现心理症状，如沮丧、焦虑感，身体症状如嗜睡、头痛和手脚冰凉等。这些症状被称为经前期综合征（PMS）。据调查有80％的女性正经历PMS的各种症状，症状深浅因个人年龄而异。
现有研究以自感有PMS症状的20〜40岁女性为对象，使其每日摄取200毫克的L-茶氨酸，为期两周，从排卵日开始直至月经来潮日结束，结果表明这些女性的PMS症状得到了改善。
更年期障碍指的是女性由于激素平衡被打乱，出现了以下症状，一般发病于绝经前后。身体症状包括落枕、出汗过多、头痛等，心理症状如沮丧、焦虑和健忘等。定期服用茶氨酸能够改善这些症状。
关于茶氨酸的健康损害和副作用，在日本迄今还没有相关报道。另外，在口服摄取的短期间里安全性得到了确认。有研究让受试者1周1次摄入200毫克的L-茶氨酸，试验为期3个月，得到的报告显示并未观察到副作用。然而，日本业界认为，有关对人的安全性的可靠信息目前还尚不充分，需待未来详细讨论后才可知晓。
在中国，茶叶茶氨酸在2014年获批新食品原料，摄取量规定为≤0.4 克/天，使用范围不包括婴幼儿食品。应当指出的是，关于孕妇和哺乳期的安全，目前的可靠信息也不足够。因此，孕妇和哺乳期最好避免使用。
关于药物间的相互作用，在与抗高血压药一同使用的情况下，有报道指出可以增加该药的效果。此外，在与咖啡因等兴奋剂并用的情况下，也有可能削弱后者的作用。