高γ-氨基丁酸保健茶研究進展

◎ 楊 云，郜秋艷，尹 杰，彭 葉，黃 濤，劉建軍

（貴州大學(xué)茶學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

茶，是世界上約30個國家的重要經(jīng)濟作物，如中國、印度、肯尼亞和日本等。茶是除水以外消費最廣的飲料，是當(dāng)前最普及的飲品。高γ-氨基丁酸茶不僅富含碳水化合物、氨基酸、有機酸、礦物質(zhì)以及維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，還含有茶多酚、咖啡堿、茶多糖、茶黃素和γ-氨基丁酸等成分[1]，具有降血壓、抗癌、抗氧化、提高免疫力和治療癲癇等功效[2]，其保健功能已被廣泛認可。茶葉中γ-氨基丁酸含量高于1.5 mg·g-1時，在日本稱為γ-氨基丁酸茶。γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）主要存在于植物、動物和微生物中，在不同的生物體中扮演著不同的角色。例如，在茶樹中，γ-氨基丁酸在脅迫應(yīng)激條件下會大量富集，參與茶樹的脅迫應(yīng)激保護機制；在動物中，γ-氨基丁酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)之一[3]。較多研究表明γ-氨基丁酸具有治療帕金森、抗癌、促進乙醇代謝、調(diào)節(jié)生殖和增強肝功能等保健功效[4]。本文綜述了高γ-氨基丁酸茶富集技術(shù)、保健功效和γ-氨基丁酸測定方法等方面的研究進展，以期為高γ-氨基丁酸茶的進一步開發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 高γ-氨基丁酸茶保健功效

1.1 緩解心血管疾病

高血壓是導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生的關(guān)鍵風(fēng)險因素之一，影響全球大約10億人。高血壓通常會導(dǎo)致心臟病發(fā)作和中風(fēng)，每年導(dǎo)致數(shù)百萬人死亡。已經(jīng)有很多研究表明，γ-氨基丁酸茶不僅能夠降血壓還能緩解自發(fā)性高血壓大鼠的心臟凋亡，對人體有著重要的保健作用。Nejati等研究表明，γ-氨基丁酸的降壓機制基于抑制外周交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素，從而抑制血管周圍神經(jīng)刺激[5]。譚俊峰等采用蒸餾水溶解粒徑為60 μm左右的γ-氨基丁酸超微綠茶粉，用其茶湯灌胃自發(fā)性高血壓小鼠，實驗結(jié)果顯示高劑量組（5.00 g·kg-1）小鼠血壓顯著低于對照組，且對該組大鼠的心率無顯著性影響，對正常動物的血壓和心率均無影響[6]。該研究表明γ-氨基丁酸超微綠茶粉具有輔助降血壓功能，為相關(guān)功能產(chǎn)品的研究開發(fā)提供了實驗理論依據(jù)。

1.2 促進睡眠

睡眠是一種復(fù)雜的神經(jīng)行為，對生命健康十分重要，而失眠是最常見的睡眠障礙。WU Chunlan等研究表明γ-氨基丁酸毛葉茶提取物具有促進睡眠的作用，該研究通過觀察每天灌胃0.83 g·kg-1、1.67 g·kg-1和3.33 g·kg-1劑量的γ-氨基丁酸毛葉茶提取物的實驗小鼠和對照小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在0.83～3.33 g·kg-1內(nèi)，戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠時間與γ-氨基丁酸毛葉茶提取物成正相關(guān)關(guān)系，給予3.33 g·kg-1劑量的γ-氨基丁酸毛葉茶提取物可顯著縮短小鼠睡眠潛伏期，睡眠時間延長88.41%[7]。陳子彤等將180只健康雄性Balb-c小鼠隨機分為3組，每組小鼠又隨機分為對照組以及高、中、低（275 mg·kg-1BW、183 mg·kg-1BW、92 mg·kg-1BW）3個劑量處理組，通過直接睡眠實驗、巴比妥鈉睡眠潛伏期實驗、戊巴比妥鈉閾下劑量催眠實驗以及延長戊巴比妥鈉睡眠時間實驗發(fā)現(xiàn)酸棗仁提取物、γ-氨基丁酸和茶氨酸聯(lián)合使用，在低劑量92 mg·kg-1BW灌胃30 d后可以有效縮減小鼠的睡眠潛伏期，延長小鼠睡眠時間，改善小鼠睡眠[8]。

1.3 治療癲癇

癲癇是一種常見的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，由大腦神經(jīng)元放電異常而導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作。Chien-wei等通過體內(nèi)外實驗，分析γ-氨基丁酸對神經(jīng)元損傷是否有保護作用，結(jié)果顯示，γ-氨基丁酸和高γ-氨基丁酸普洱茶提取物能夠顯著降低COX-2（Cyclo-oxygenase-2）和p38MAPK（Mitogen-activated protein kinase）的表達，改善KA（Kainic acid）誘發(fā)的癲癇持續(xù)狀態(tài)的氧化應(yīng)激[9]。該研究揭示了γ-氨基丁酸保健茶可緩解興奮性毒素所引起的神經(jīng)損傷，使其在治療癲癇臨床應(yīng)用中具有一定的現(xiàn)實意義。

1.4 其他功能

除上述保健功能外，γ-氨基丁酸還具有抗癌、參與組織再生、保護肝臟、調(diào)節(jié)生殖、緩解焦慮和抗抑郁等功能。γ-氨基丁酸信號能夠調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-性腺軸，在調(diào)節(jié)雌性動物內(nèi)分泌、卵細胞發(fā)育和初情期等過程中扮演重要的角色。目前有關(guān)γ-氨基丁酸調(diào)節(jié)生殖發(fā)育方面的潛在價值越來越受到研究學(xué)者的重視，其機理可作為未來進一步的研究方向。

2 高γ-氨基丁酸保健茶富集技術(shù)

2.1 選擇高氨基酸茶樹品種

茶葉中的γ-氨基丁酸主要在γ-氨基丁酸支路中生成，即谷氨酸在谷氨酸脫羧酶的催化作用下脫羧形成γ-氨基丁酸。馬林龍等研究了引種到湖北茶區(qū)的3種高氨基酸茶樹品種（系）白葉1號、中黃1號、黃金茶1號，發(fā)現(xiàn)其水浸出物、茶多酚、兒茶素以及酚氨比均顯著低于對照品種鄂茶1號，而氨基酸總量和18種氨基酸組分均高于對照品種鄂茶1號[10]。該研究為選擇高氨基酸茶樹品種鮮葉生產(chǎn)高γ-氨基丁酸保健茶奠定了理論基礎(chǔ)。

2.2 外源添加

有研究表明，添加外源物制備高γ-氨基丁酸保健茶，多采用谷氨酸、谷氨酸鈉、天冬氨酸、丙氨酸、丙苯胺酸和甘氨酸等。邊偉采用谷氨酸、谷氨酸鈉和天冬氨酸3種外源添加物，定量噴灑到桑葉上面，探討外源添加物對高γ-氨基丁酸桑葉茶的影響。研究發(fā)現(xiàn)，噴施3種外源物均能增加桑葉茶γ-氨基丁酸含量，且呈現(xiàn)隨著時間的延長先增加后降低的趨勢，效果以谷氨酸最優(yōu)，其次是谷氨酸鈉和天冬氨酸[11]。目前，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，茶葉生產(chǎn)中不允許添加外源物，所以該方法僅限于實驗研究階段，與實際生產(chǎn)關(guān)聯(lián)性較小。

2.3 厭氧技術(shù)

Omori等發(fā)現(xiàn)充N2厭氧處理6 h后，茶葉中γ-氨基丁酸含量大幅度增加，γ-氨基丁酸含量高于1.5 mg·g-1，厭氧處理后茶葉中茶氨酸、咖啡堿和茶多酚含量均沒有顯著變化[12]。CHEN Qi等通過變量分析和聚類分析發(fā)現(xiàn)，厭氧處理不僅使茶葉中γ-氨基丁酸得到快速積累，還影響茶葉中乙醛酸代謝途徑、半乳糖代謝途徑和苯丙氨酸代謝途徑發(fā)生較大變化[13]。厭氧處理在高γ-氨基丁酸茶制備中應(yīng)用較為廣泛，但是該技術(shù)在茶葉加工過程中容易產(chǎn)生酸味或者其他異味，影響成品茶的滋味和香氣。該技術(shù)可以與其他加工工藝（如花茶加工工藝）相結(jié)合起來，進而提升高γ-氨基丁酸保健茶的感官品質(zhì)。

2.4 微生物發(fā)酵技術(shù)

乳酸菌具有多重有益功能，同時乳酸菌發(fā)酵合成γ-氨基丁酸被認為是較為高效、安全的方法。李亞莉等研究發(fā)現(xiàn)，菌株GPT-5-11以液態(tài)形式接種到普洱茶中，能夠顯著提高茶樣中γ-氨基丁酸含量[14]。劉璐等通過薄層色譜法和Berthelot比色法對117株疑似乳酸菌進行定性定量分析，最終獲得產(chǎn)γ-氨基丁酸能力較高且發(fā)酵性能和益生效果也較為突出的植物乳桿菌Y279[15]，該研究篩選出可用于接種發(fā)酵高產(chǎn)γ-氨基丁酸的乳酸菌，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了一定的理論依據(jù)。

3 γ-氨基丁酸的測定方法

測定γ-氨基丁酸較為廣泛的方法有高效液相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜連用法、氨基酸自動分析儀法、分光光度法和酶標(biāo)儀比色法等。此外還有毛細管電泳法、薄層層析法、超高效液相色譜法、放射性免疫法、紙層析-酶標(biāo)儀法以及毛細管氣相色譜法等。γ-氨基丁酸的測定方法研究及其特點見表1。

表1 γ-氨基丁酸的測定方法研究現(xiàn)狀表

4 結(jié)語

γ-氨基丁酸保健茶含有豐富的有益活性成分，具有多重保健功能，擁有廣闊的市場發(fā)展前景。現(xiàn)如今，人們越來越關(guān)注身體健康，γ-氨基丁酸的保健功能如果能夠得到更大限度的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，面向更多的消費者，將會對人類健康將產(chǎn)生重大意義。但目前我國有關(guān)高γ-氨基丁酸保健茶產(chǎn)品的開發(fā)，仍處于初級階段，高γ-氨基丁酸保健茶產(chǎn)品在市面上相對較少。同時，根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國茶葉種植面積約307萬hm2，穩(wěn)居世界第一，但我國大部分茶區(qū)的夏秋茶鮮葉資源浪費嚴重。通過采用適宜的γ-氨基丁酸富集方法，開發(fā)不同種類的高γ-氨基丁酸含量保健茶產(chǎn)品，不僅可以調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、繁榮市場，還有利于增加夏秋茶產(chǎn)品附加值，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，促進我國茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有重大的經(jīng)濟價值和社會意義。