紅棗中γ-氨基丁酸的功能及檢測方法的研究進展

王能鳳，楊家榮，蒲云峰，3，侯旭杰，3

（1.塔里木大學生命科學學院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆葉河源果業股份有限公司，新疆圖木舒克 844000；3.南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室，新疆阿拉爾 843300）

棗樹的種植歷史悠久，是經濟效益最佳且種植面積最廣的棗屬植物。紅棗自古被作為藥材、食品、補品等使用，其具有的安神、養脾、延長壽命、促進睡眠等功效在《本草綱目》等眾多中醫藥著作中均有相關記載。紅棗具有改善睡眠這一功效被廣泛應用，目前已有相關學者研究得出紅棗中促進睡眠的功效成分為GABA。

GABA（分子式為C4H9NO2）作為非蛋白質氨基酸類的一種，對于不同的物種，GABA所發揮的作用也不同，在動物體內，GABA一方面參與體內的多種代謝活動；另一方面起到調節激素代謝、靜心安神、促進睡眠等作用，積極加入到各種代謝活動中去充當抑制性神經遞質的角色；在植物中，GABA對于環境脅迫具有較好的抵抗作用；在微生物中，GABA不僅可以提高微生物群體的耐酸能力，還可以提高微生物孢子的萌發效率。綜述了紅棗中GABA在不同物種中所起到的功能作用及其各類檢測方法的對比，以期能為關于紅棗中GABA的進一步研究提供參考。

1 紅棗中GABA的功能

紅棗既能藥用，也可食用，其組分包括氨基酸、蛋白質、脂肪、有機酸等。紅棗除了以食物的角色提供能量、維生素、礦物質以外，還可以充當保健品的角色，具有改善睡眠、抗癌、降低血壓、參與組織再生等功效。

1.1 改善睡眠

睡眠對于人們日常生活工作具有十分重要的作用，我國近50%的人群曾為失眠患者，而人體大多數心血管疾病均有可能由長期失眠所導致，對人體健康產生直接性影響。因此，如何保持良好的睡眠質量是人們長期關注的焦點。在中醫學方面，《神農本草經》《本草綱目》等醫學著作中均記載了有關睡眠方面的中醫治療藥方，其中多見其將酸棗仁作為配方，著作記載其對失眠癥狀具有良好療效。

Peng W H等人[1]以處于焦慮狀態的小鼠為試驗對象，向其喂服不同濃度的酸棗仁醇提物，結果發現當口服低濃度醇提物時，小鼠癥狀能得到緩解；當口服高濃度醇提物時，可以使小鼠進入睡眠狀態。Yan Y等人[2]研究發現酸棗仁水提物可以調節大腦中神經遞質含量，尤其是單胺類及氨基酸類神經遞質最為明顯。Sergio Martínez-Luis等人[3]研究發現酸棗仁可以起到鎮靜催眠的作用，主要原因在于酸棗仁不但可以改變GABA含量，還可以改變5-羥色胺含量。You Z L等人[4]發現GABA與其受體的結合程度可以由低濃度的酸棗仁皂苷加強，其采用酸棗仁皂苷A對小腦顆粒細胞進行處理，結果發現谷氨酸脫羧酶能夠得到過度表達。Zhang X[5]發現酸棗仁皂苷A能通過改變GABA含量的方式，減少因睡眠不足所產生的記憶障礙。

1.2 抗癌功能

癌癥成了當今人體健康的最大威脅，醫學上對各類癌癥開展科學研究治療，取得了重大進步，有學者研究發現GABA可以抑制腫瘤細胞的增殖速度，主要是通過與其受體相結合并使之激活的方式實現[6]。目前，胰腺癌是人體健康的“殺手”之一，Zhu Mei等人[7]研究結果表明胰腺癌的疼痛程度可以通過恢復GABAB受體的表達來減輕，同時也發現GABAB受體的表達可以通過對MicroRNA-330d的表達進行抑制來實現。Shu Qing等人[8]通過對結腸直腸腫瘤細胞HT29的增殖速度進行相關研究，也同樣得出GABA與其受體結合并使之激活后，GABA受體的表達能夠對癌癥細胞增殖起到抑制作用，病痛能夠得到有效緩解。有研究表明，GABA受體的表達能夠使其與GABA結合并激活，能夠有效抑制癌細胞增殖，這為后期紅棗中GABA的研究提供了新的啟發和思路。

1.3 降血壓

GABA被認為降血壓的機制主要為通過擴張腦血管和抑制血管緊張素轉氨酶2種[9]。謝芳等人[10]選取患病（自發性高血壓）大鼠作為試驗對象，向其胃中注射水牛乳酸奶（GABA含量較高），連續試驗并觀察發現試驗對象血壓明顯下降，且其他各項相關指標也能夠得到不同程度的降低，試驗得出含有GABA的水牛乳酸奶能夠有效治療患病大鼠高血壓癥狀。Minoo R等人[11]采用t檢驗方法，對雄性大鼠分別注射500，1 500，2 500 pmoL/100 nL的GABAA受體激動劑，比較分析了病例組與對照組的變化情況，研究表明心血管系統是通過激活GABAA受體來控制的。

1.4 參與組織再生

研究發現，生物個體具有重新再建并恢復自身已失去的部分組織器官的結構和功能的能力，叫作生物個體的組織再生能力。Shilpa J等人[12]對肝細胞增殖過程進行研究，發現在整個誘導肝細胞增殖過程中，GABAB受體作用十分明顯，主要體現在細胞信號機制的改善和細胞增殖速度2個方面。李心雨等人[13]分別探究了包括GABA在內的4種神經遞質對組織再生的影響，分別將被剪去下顎組織和尾鰭的斑馬魚成魚和幼魚放入不同濃度的GABA等4種神經遞質中，研究表明GABA對于損傷組織的再生和細胞增殖具有明顯作用。

2 GABA的測定方法

目前，GABA檢測方法多樣，氨基酸分析儀法、氣相-質譜聯用檢測法、毛細管電泳法、酶聯熒光法、比色法、紙上電泳法、紙層析法和高效液相色譜法是學者們最為常用的幾種測定方法。其中，高效液相色譜法是目前最為常用且測定精度高的檢測方法之一。

2.1 比色法

研究發現GABA和常規氨基酸與苯酚等試劑的反應靈敏程度存在巨大差異，GABA表現出較高響應，常規氨基酸類則相反[14]，比色法就是根據這一研究結論測定不同研究對象中的微量氨含量。比色法適用于大量樣品中GABA質量濃度，但介于游離氨對于該方法的干擾程度較大。因此，組成成分復雜的樣品不適用該方法。湯彩云等人[15]對桑葉茶中GABA含量進行測定，結果得出比色法適合大量樣品的檢測，但其測定精度相較高效液相色譜法測定結果相對較差，且容易受到樣品中其他成分的干擾。閆朝陽等人[16]對比色法測定GABA含量的試驗條件進行優化，研究表明優化后的試驗條件為加熱溫度98℃，加熱時間和冰浴時間分別為7，9 min，與優化前相比，試驗時間縮短46%，相對標準差減少了1.26%。

2.2 紙層析法

紙層析法是通過紙色譜中的有機溶劑茚三酮與GABA定量反應，從而達到對物質進行高效分離，再利用分光光度計定量測定GABA[17]。張敏等人[18]采用紙層析-酶標儀法測定微孔板發酵液中的GABA，并優化了影響測定結果的重要因素，研究表明，該方法能快速、準確地測定試材中GABA產量。徐慧慧等人[19]建立了紙層析法、氨基酸分析儀法茚三酮柱后衍生和高效液相色譜法鄰苯二甲醛柱前衍生3種GABA檢測體系，研究表明3種檢測方法均能快速測定GABA含量，但氨基酸分析儀法費用高，高效液相色譜法在實際操作過程中相對較繁瑣。

2.3 高效液相色譜法

目前，學者在采用高效液相色譜法（HPLC）測定GABA含量時，通常需結合各種柱前衍生技術來完成檢測，測量結果精確，采用該方式的主要原因在于GABA與其他多數氨基酸一樣，沒有紫外或熒光吸收基團，難以直接進行檢測，但經衍生反應后會形成上述基團。迄今報道過的衍生化試劑多種多樣，學者常用的有鄰苯二甲醛（OPA）、6-氨基喹啉基-N-羥基琥珀亞氨基甲酸酯（AQC）、丹酰氯（Dansyl-Cl）、異硫氰酸苯酯（PITC）、2,4-二硝基氟苯（FDNB）、2,4-二硝基氯苯（FDCB）、氯甲酸芴甲酯（FMOC）等[20]。采用OPA衍生物質測定GABA具有很多優點，一是OPA衍生試劑本身不發熒光，不容易被干擾分離和檢測；二是其樣品制備簡單、衍生化反應迅速和靈敏度高；三是不必除去過量試劑以及色譜圖基線比較平穩等特點。因此，OPA是目前使用最廣泛的衍生物質。郭海陽等人[21]建立了超高效液相色譜和高效液相色譜OPA柱前衍生-紫外檢測體系，對乳酸菌發酵液中的GABA含量進行了對比檢測分析，研究表明上述2種檢測方法均可精確定量分析試材中的GABA含量，超高效液相色譜OPA柱前衍生-紫外檢測體系的操作更為簡單、出峰時間短、靈敏度高。段智紅等人[22]建立了高效液相色譜FDNB柱前衍生-紫外檢測（HPLC-UV）體系，對海稻米中的GABA含量進行測定，結果表明HPLC方法操作簡便、檢測結果精確，對于食品中GABA質量檢測領域而言具有應用前景。高茜等人[23]采用高效液相色譜法測定板栗種子中的GABA含量，柱前衍生試劑采用2,4-二硝基氟苯乙腈，檢測結果表明高效液相色譜法能夠快速測定板栗種子中的GABA含量，且具有較高的測量精密度和準確度，對實際樣品進行測試時能避免雜質峰的干擾。

3 結語

目前，已有相關研究證明了紅棗中含有GABA，并且其含量還相對較高，但關于紅棗GABA研究的文獻報道較少，后期應在擴大調查品種范圍的基礎上更深入地開展紅棗生命周期各時間節點GABA的形成及變化規律，更準確、深入地挖掘紅棗的藥用功能價值。同時，關于紅棗中GABA檢測方法，目前只有OPA柱前衍生HPLC法，但該方法不能批量處理，需嚴格控制衍生時間，因此后期也應對其他檢測方法進行研究，獲得一種快速、簡單、準確的紅棗GABA檢測方法。