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

（貴州大學茶學院，貴州 貴陽 550025）

茶，是世界上約30個國家的重要經濟作物，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、礦物質以及維生素等營養物質，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-氨基丁酸在脅迫應激條件下會大量富集，參與茶樹的脅迫應激保護機制；在動物中，γ-氨基丁酸是中樞神經系統中主要的抑制性神經遞質之一[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、調節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、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和應用提供理論依據。

1 高γ-氨基丁酸茶保健功效

1.1 緩解心血管疾病

高血壓是導致心血管疾病發生的關鍵風險因素之一，影響全球大約10億人。高血壓通常會導致心臟病發作和中風，每年導致數百萬人死亡。已經有很多研究表明，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末梢釋放去甲腎上腺素，從而抑制血管周圍神經刺激[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，用其茶湯灌胃自發性高血壓小鼠，實驗結果顯示高劑量組（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，為相關功能產品的研究開發提供了實驗理論依據。

1.2 促進睡眠

睡眠是一種復雜的神經行為，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，結果發現在0.83～3.33 g·kg-1內，戊巴比妥鈉誘導小鼠睡眠時間與γ-氨基丁酸毛葉茶提取物成正相關關系，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現酸棗仁提取物、γ-氨基丁酸和茶氨酸聯合使用，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系統疾病，由大腦神經元放電異常而導致反復發作。Chien-wei等通過體內外實驗，分析γ-氨基丁酸對神經元損傷是否有保護作用，結果顯示，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）誘發的癲癇持續狀態的氧化應激[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損傷，使其在治療癲癇臨床應用中具有一定的現實意義。

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、調節生殖、緩解焦慮和抗抑郁等功能。γ-氨基丁酸信號能夠調節下丘腦-垂體-性腺軸，在調節雌性動物內分泌、卵細胞發育和初情期等過程中扮演重要的角色。目前有關γ-氨基丁酸調節生殖發育方面的潛在價值越來越受到研究學者的重視，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

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，發現其水浸出物、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高γ-氨基丁酸保健茶奠定了理論基礎。

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。研究發現，噴施3種外源物均能增加桑葉茶γ-氨基丁酸含量，且呈現隨著時間的延長先增加后降低的趨勢，效果以谷氨酸最優，其次是谷氨酸鈉和天冬氨酸[11]。目前，根據國家標準，茶葉生產中不允許添加外源物，所以該方法僅限于實驗研究階段，與實際生產關聯性較小。

2.3 厭氧技術

Omori等發現充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現，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生較大變化[13]。厭氧處理在高γ-氨基丁酸茶制備中應用較為廣泛，但是該技術在茶葉加工過程中容易產生酸味或者其他異味，影響成品茶的滋味和香氣。該技術可以與其他加工工藝（如花茶加工工藝）相結合起來，進而提升高γ-氨基丁酸保健茶的感官品質。

2.4 微生物發酵技術

乳酸菌具有多重有益功能，同時乳酸菌發酵合成γ-氨基丁酸被認為是較為高效、安全的方法。李亞莉等研究發現，菌株GPT-5-11以液態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γ-氨基丁酸能力較高且發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酵高產γ-氨基丁酸的乳酸菌，為工業化生產提供了一定的理論依據。

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-質譜連用法、氨基酸自動分析儀法、分光光度法和酶標儀比色法等。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狀表

4 結語

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，擁有廣闊的市場發展前景。現如今，人們越來越關注身體健康，γ-氨基丁酸的保健功能如果能夠得到更大限度的產品轉化，面向更多的消費者，將會對人類健康將產生重大意義。但目前我國有關高γ-氨基丁酸保健茶產品的開發，仍處于初級階段，高γ-氨基丁酸保健茶產品在市面上相對較少。同時，根據國家統計局統計數據，我國茶葉種植面積約307萬hm2，穩居世界第一，但我國大部分茶區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，開發不同種類的高γ-氨基丁酸含量保健茶產品，不僅可以調整產品結構、繁榮市場，還有利于增加夏秋茶產品附加值，提高企業經濟效益，促進我國茶產業的可持續發展，具有重大的經濟價值和社會意義。