茶葉中γ-氨基丁酸的研究進展

信陽師范學院茶學與食品科技學院 周潔 范靜怡 周倩倩 崔繼來

中國是茶葉的起源地，至今已有5000 多年食用茶葉的歷史。飲茶除生津止渴外，最早為勞動人民認知的就是其藥用功能?！吧褶r嘗百草，日遇七十二毒，得荼而解之”，這是歷史上現存最早有關茶葉的記錄，體現了茶葉的藥用價值?，F如今，人們對茶葉功能成分的研究已經比較全面，如茶多酚、茶多糖、咖啡堿、茶皂苷等，但對茶葉中γ-氨基丁酸（γ-aminobutanoic acid，GABA）的研究還不夠深入。γ-氨基丁酸又名4-氨基丁酸，是一種天然存在的非蛋白質氨基酸，它是哺乳動物中樞神經系統(tǒng)中最重要的抑制性神經遞質，具有調節(jié)血壓、抗焦慮、降低膽固醇、增強腦活力、促進乙醇代謝等多種生理功能，特別是GABA 的降壓效果明顯，使其在心血管疾?。–ardiovascular Disease，CVD）研究領域得到廣泛關注。根據《中國心血管疾病報告2017》介紹，中國目前的CVD 患者約有2.9 億人，其中高血壓占2.7 億人，并且CVD 死亡占中國居民疾病死亡構成的40%以上，居首位。自從1973 年Guertzenstein 首次提出GABA 作用于腦干，能觀察到動脈血壓降低以來，后續(xù)又有很多研究證實GABA 作用于動物，有明顯降低血壓和減緩心率的作用。

茶葉作為日常飲品，天然含有GABA，但含量低于0.02%。本文就加工過程中如何提高茶葉GABA 的含量，并對目前GABA 茶的降血壓效果研究進展作了系統(tǒng)綜述。

一、GABA 茶的加工研究現狀

（一）厭氧處理

早在1987 年，日本學者將茶葉置于充滿N2的厭氧環(huán)境下觀察6 h，茶葉中GABA 含量顯著升高，動物試驗和臨床試驗結果都顯示該茶具有顯著的降血壓效果，從此便將GABA 含量在150 mg/100 g 以上的茶葉命名為GABA 茶。林智等研究厭氧處理對GABA 含量影響，結果表明，時間和氣體是對GABA 影響最大的兩個因素。研究發(fā)現，真空處理明顯優(yōu)于N2處理，鮮葉在25 ℃下真空8 h →微波殺青→80 ℃烘干，得到GABA 含量為332.97 mg/100 g 的GABA 綠茶，其干茶色澤正常，茶多酚含量略低，氨基酸略有增加。鄭紅發(fā)等研究鮮葉在N2下厭氧處理12 h →炒青→揉捻→干燥，可得GABA 含量為212 mg/100 g 的GABA 綠茶，其干茶條索緊細、勻齊、油潤，湯色黃綠欠亮，帶栗香，滋味較醇和。Nguyen 等研究鮮葉在25～30 ℃下萎凋后→40 ℃下充N2處理9 h →殺青→揉捻→95 ℃干燥，得到GABA 含量為202.77 mg/100 g 的GABA 綠茶。廖東興等研究鮮葉室溫萎凋3 h →充N2處理 3 h →通氧1 h →充N2處理7 h 后→殺青→揉捻→烘干，得到GABA 含量為166.8 mg/100 g 的GABA 綠茶，其綠茶湯色黃綠，香氣純正，滋味醇和略帶悶味。

有研究表明，厭氧通氧反復處理可以提高茶葉中的GABA 含量。吳燕琴等通過脫氧劑除去氧氣以達到厭氧效果，在脫氧劑密封3 h →通氧3 h →脫氧劑密封3 h →液N2預冷→-80 ℃保存，得到GABA 含量為175 mg/100 g 的GABA 茶樣。沈強等研究福鼎大白茶，在兼顧GABA 含量、茶葉感官品質、技術的應用性和經濟性條件下，結果表明，在26 ℃下真空處理3 h →通氧2 h →真空處理3 h，茶葉中的GABA 含量可達到192.79 mg/100 g，干茶色綠，帶青氣，略有悶味。鄒鋒揚研究速溶茶粉，鮮葉在26 ℃下真空3 h →通氧3 h →真空3 h →通氧3 h →真空3 h，得到GABA 含量為211.24 mg/100 g 的GABA 茶青，再經60 ℃提取→過濾→濃縮→干燥，可得到GABA 速溶茶粉。Zhao 等研究GABA 紅茶，鮮葉經真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧4 h →揉捻→發(fā)酵→110 ℃干燥，得到GABA 含量為234 mg/100 g 的GABA 紅茶。吳琴燕等通過鮮葉在真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧2 h →萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥，得到GABA 含量為162 mg/100 g 的GABA 紅茶，其干茶色澤烏褐，湯色紅艷尚亮，帶甜香，滋味醇厚尚甘爽，葉底紅亮略花雜。楊四潤通過充N2處理生產GABA 普洱茶，萎凋時厭氧處理6 h 以上，制得的普洱生茶GABA 平均含量為202 mg/100 g，最高可達265 mg/100 g，且在生產后6 個月內，仍能達到GABA 茶標準，但是在采用酵母菌株進行固態(tài)發(fā)酵生產普洱熟茶時，未能成功，還需進一步研究。

（二）L-谷氨酸葉面處理

L-谷氨酸是GABA 合成重要的前體，經L-谷氨酸脫羧酶的催化脫羧形成GABA，L-谷氨酸含量是影響GABA 合成的重要因素。在厭氧處理的基礎上，研究者比較施加不同葉面肥對GABA 含量的影響。張定等研究施加0.5%的L-谷氨酸，5 天后采摘，常溫下真空處理8 h →蒸汽殺青→80 ℃烘干，制備的綠茶效果最佳，GABA 含量高達462 mg/100 g，是制備GABA茶的理想方法，且茶葉中茶氨酸含量及氨基酸總量顯著增加，感官品質得到有效改善。毛清黎等用2.5%谷氨酸鈉溶液浸泡萎凋葉4 h →水洗→25 ℃下真空處理8 h →微波殺青→80 ℃烘干→粉碎，得到GABA 含量為250.1 mg/100 g 的綠茶。白茶加工中，王芳等研究鮮葉經0.05%谷氨酸鈉溶液噴灑后，在25 ℃萎凋時，真空處理2 h →通氧6 h →真空處理2 h →通氧20 h，最后得到GABA 含量為180.28 mg/100 g 的GABA 白茶，其外形略帶黑褐色尚自然，香氣、滋味稍帶異雜味，湯色明亮，葉底較勻、尚亮。鄭紅發(fā)等研究發(fā)現，浸泡時間0～15 h，GABA 含量與浸泡時間呈正相關，采用1.5%谷氨酸鈉溶液浸泡12 h，GABA 含量達到285 mg/100 g，可作為加工GABA 茶的新型實用、易推廣的辦法。邵文韻用10%谷氨酸鈉噴灑鮮葉→真空處理12 h →殺青→勻漿→過濾離心→干燥，得到含量為380 mg/100 g 的GABA 速溶綠茶粉。研究證明，茶葉經過谷氨酸溶液處理后，GABA 含量顯著增加，比單獨采用厭氧處理效果更佳。

（三）其他研究

日本學者采用微波和紅外線照射，也能提高茶葉中GABA 的含量。Yashiya 采用波長為650～2500 nm 的紅外線照射鮮葉50 min，在45～46 ℃下，加工出來的茶葉中GABA 含量比對照組增長25.4%。白木與志也研究發(fā)現春茶經0.4 kW 微波照射后，GABA 含量可達202 mg/100 g，在兼顧GABA 的含量和GABA 茶品質時，夏茶以0.3～0.4 kW 的微波照射20 min，GABA 含量在86～114 mg/100 g，且茶葉品質較好。

此外，我們還應考慮到茶樹品種的適制性及生物制法等來提高茶葉中GABA 的含量。一些研究表明，選取安全性高的微生物，如乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等在富集GABA 時能取得較好的效果。Chen 等通過代謝組學分析比較N2和CO2厭氧處理的代謝反應，結果表明，CO2處理更有益于GABA 的富集。Liao 等通過分流器和多胺降解途徑研究茶葉GABA 積累，發(fā)現缺氧可使谷氨酸脫羧酶和二胺氧化酶活性增加，GABA濃度顯著增加。Mei 等研究認為在茶葉加工過程中，缺氧脅迫和機械損傷脅迫是GABA 高積累的必要條件，其機制與谷氨酸脫羧酶基因有關。

二、GABA 茶降壓效果研究

林智等通過14C 研究口服GABA 茶后，GABA 在白鼠體內的吸收與代謝，試驗表明，GABA 在白鼠體內的吸收順序為胃—肝臟—腎臟—腸，舌下腺—腺—腦，為揭示GABA 茶的降血壓機制提供了理論依據。毛志方等研究口服灌胃GABA 茶，可明顯降低SHR 大鼠血壓，對體質量和心率無顯著變化，認為GABA 茶在動物試驗中具有降血壓作用，且對健康無影響。吳惠嶺等研究不同劑量的GABA 茶灌胃大鼠，從開始7 d到給藥結束7 d，高劑量組SHR 大鼠血壓明顯降低，而正常組大鼠無影響，說明GABA 茶對SHR 大鼠有輔助降血壓作用。譚俊峰等利用不同劑量的GABA 超微綠茶粉連續(xù)灌胃SHR 大鼠30 d，結果表明，高劑量組對SHR 大鼠血壓有顯著的降低作用，具有輔助降血壓功能，且試驗期間SHR 大鼠的心率無明顯變化。胡晴晴研究發(fā)現，GABA 白茶對SHR 大鼠的血壓及動脈壓力感受性反射功能均有改善作用，但是對血壓波動性無改善，達不到穩(wěn)定血壓的作用。這些研究都證實口服GABA 茶確實有減低血壓的功效，但是并沒有解釋具體的降壓機理，也缺乏口服GABA 茶與降血壓之間的計量關系的研究。

為了進一步探討GABA 的降血壓機理，林智等通過大鼠離體試驗和大鼠活體試驗研究GABA 對血管緊張素轉換酶（angiotension·converting enzyme，ACE）活性的影響，發(fā)現離體試驗中GABA 濃度達到30 nmol時，ACE 活性被完全抑制，活體試驗中喂食3% 的GABA，能明顯抑制大鼠ACE 活性升高，表明 GABA對ACE 活性的抑制是GABA 茶降血壓的主要機理之一。在大劑量注射GABA 時，也有研究指出會產生急性耐受反應。周宏灝等對家犬靜脈注射10 mg/kg 的GABA，當重復給藥后，降壓效果迅速減弱，直到不再出現降壓反應。

三、展望

為了提高茶葉中的GABA 含量，本文從厭氧處理、L-谷氨酸處理、微波處理、紅外處理等途徑，詳細總結了目前國內外GABA 茶的加工方法，探討了GABA茶在降血壓上的動物試驗研究進展，但是關于GABA茶降血壓的臨床研究較少，對GABA 與降血壓間的劑量關系研究也較少，缺乏有說服力的科學依據。我國作為世界第一產茶大國，GABA 茶的研究為我國茶產業(yè)發(fā)展打開了一扇門，既可以研究新產品，又可以擴大茶葉的銷路，還可以作為提取制備GABA 的原料。未來，GABA 茶的加工研究及GABA 茶在降血壓方面的臨床研究都需要進一步的深入，可作為未來的研究方向。