γ-氨基丁酸的生理功能及研究開發進展

吳珊 鐘楊生 陳芳艷* 林健榮

（華南農業大學動物科學學院，廣東廣州 510642）

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）,又稱哌啶酸、γ-氨酪酸，分子式為C4H9NO2。GABA通常以非結合態的形式存在，為白色或類白色結晶性粉末，極易溶于水，微溶于乙醇，不溶于常見有機溶劑，等電點p IGABA=7.19[1]。高等植物中GABA的合成主要由L-谷氨酸（L-Glu）的脫羧反應而來，這一反應由L-谷氨酸脫羧酶（GAD）催化。在細菌和哺乳動物腦中，GABA轉氨酶的作用下和α-酮戊二酸發生轉氨作用，形成琥珀酸半醛（SSA）和Glu，然后SSA被琥珀酸半醛脫氫酶氧化成琥珀酸的支路，稱之為GABA支路[2-3]。現階段隨著對GABA生理和藥理功能的不斷研究和開發，GABA已經作為一種新型的功能性因子應用于食品和藥品等行業中。

1 GABA生理功能

迄今研究表明γ-氨基丁酸對于人及一些家禽生理上具有良好的改善作用，如降血壓、改善神經機能、調節心率、調節激素分泌、控制哮喘、治療癲癇以及提高免疫力等。

Kazami等人[4]報道了含GABA的復合風味料可以是高血壓患者的血壓明顯降低，而對正常人的血壓不會造成改變。GABA也可以通過調節血壓，心跳速率，疼痛、焦慮的感覺和胰島素的分泌，以防止糖尿病[5]。GABA在哺乳動物的神經中樞系統中起著重要的作用，是極其重要的神經傳達物質[6]。γ-氨基丁酸在痛覺調制中起抑制性作用，介導中樞傷害性信息的傳遞[7]。近年Anant B.Patel等人報道[8]，在細胞外GABA的含量是抗癲癇療效的主要原因。在畜牧生產領域，據研究[9]GABA能提高肉雞抗熱應激能力和肉品質，在熱環境中對于改善哺乳期的母豬的繁殖性能和健康狀況均有積極影響。

其次，GABA還有預防動脈硬化，延緩衰老，修復皮膚、預防肥胖, 活化肝腎功能,增加神經營養,促進乙醇代謝和消臭等功能。

2 GABA的研究與開發

自1986年以來GABA作為食品添加劑出現在市場上，包括從植物和微生物中富集得到的GABA。Jianxiong Hao[10]等人用微酸性電解水處理促進發芽蕎麥和蘆丁GABA的積累；彭菁[11]等人利用大豆發芽開發富含GABA的玉米味豆乳，采用正交試驗設計優化豆乳配方和穩定劑添加量，獲得的豆乳口感清甜，玉米味、豆乳味協調；吳進賢[12]以玉米為原料，研究不同品種五米低氧脅迫發芽期間貯藏物質的動員和GABA富集過程中的動態變化；通過低氧、低溫聯合回溫解凍以及勻漿孵育處理，富集發芽玉米中GABA，并優化其工藝參數；以發芽玉米為原料，開發高GABA玉米保健飲料。J Ding等人通過代謝組學為基礎，增加去殼大米GABA等營養成分[13]。

利用GABA開發功能性食品的種類日漸豐富，其中日本在這方面的研究歷史比較早，如富含GABA的Gabaron tea茶和GABA-RG米糠，利用乳酸菌、酵母菌發酵甘蔗汁、紅糖液、果蔬汁、麥芽液等制成富含GABA飲料；我國顧振新、廖明星和金增輝[14,15]等人致力于開發富含GABA袋泡茶、乳制品等。

3 展望

GABA作為一種可食用的添加劑，隨著對其生理功能的研究清晰，生產技術成熟。充分合理利用，投入生產造福人類是現今研究人員需要一絲不茍去完成的事情。如今國內這方面市場規模小，民眾認知淺薄，這需要科研機構和企業共同努力加大研究力度，做好科學的宣傳與指導。尋求更高效生產GABA的方法，豐富產品種類。

[1]胡超.高產γ-氨基丁酸酵母菌株的誘變選育及發酵條件優化[D].湖南農業大學,2008.

[2]蘇國興,董必慧,劉良友,等.γ-氨基丁酸在高等植物體內的代謝和功能[J].植物生理學通訊,2003,39(6):670-676.

[3]穆小民,吳顯榮.高等植物體內γ-氨基丁酸的代謝及生理作用[J].1994(4):44-47.

[4]Kazami D,Ogura N,Fukushi T,et al.Antihypertensiveeffect of Japanese taste seasoning containingγ-aminobutyric acid on mildly hypertensive and high-normal blood pressure subjects and normal subjects[J].Nippon Shokuhin Kagaku Kaishi,2002,49(6):409-415.

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[6]Defeudis FV.γ-Aminobutyric acid and cardiovascular function[J].Experiential,1983(39):845-848.

[7]許艷,徐滿英.γ-氨基丁酸在中樞神經系統痛覺調劑中的作用[J].中國臨床康復,2005,41(9):43-45.

[8]Anant B.Patel,Robin A.de Graaf,et al.Effects of γ-Am inobutyric acid transporter 1 inhibition by tiagabine on brain glutamate andγ-Am inobutyric acid metabolism in the anesthetized rat in vivo[J].Neuroscience Research,2015,93(7):1101-1108.

[9]Zhiyong Fan,M ing Zhang,Lixiang Chen,et al.Effects ofγ-Am inobutyric acid on Performance,Antioxidative Status and Biochem ical Indices of Lactating Snows in Hot Weather[J].Electronic Journal of Biology,2015,11(3):110-118.

[10]Jiangxiong Hao,Tongjiao Wu,Huiying Li,et al.Dual effects of slightly acidic electrolyzed water(SAEW)treatment on the accumulation ofγ-Am inobutyric acid(GABA)and rutin in germ inated buckwheat[J].Food Chem istry,2016(15):87-93.

[11]Yoshikuni Y.Method of Manufacture[R].Gamma-am ino butyric acid GAGS notice AUG072008,Kyoto:Pharrna Foods International,2008.

[12]吳進賢.玉米籽粒γ-氨基丁酸富集技術及其飲料開發研究[D].南京農業大學,2013.

[13]J Ding,T Yang,H Feng,et al.Enhancing Contents ofγ-Am inobutyric acid(GABA)and Other M icronutrients in Dehulled Riceduring Germ ination under Normoxic and Hypoxic Conditions[J].Food Chem,2016,64(5):1094-1102.

[14]顧振新,蔣振輝.食品原料中γ-氨基丁酸(GABA)形成機制及富集技術[J].食品與發酵工業,2002,28(10):65-69.

[15]金增輝.富含GSH、GABA米胚芽功能性飲料制法[J].糧食與油脂,2003(6):37-40.