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      γ-氨基丁酸的生理功能及研究開發(fā)進展

      2016-03-10 04:34:21吳珊鐘楊生陳芳艷林健榮
      廣東蠶業(yè) 2016年2期
      關(guān)鍵詞:豆乳氨基丁酸琥珀酸

      吳珊 鐘楊生 陳芳艷* 林健榮

      (華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)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(jié)合態(tài)的形式存在,為白色或類白色結(jié)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(yīng)而來,這一反應(yīng)由L-谷氨酸脫羧酶(GAD)催化。在細菌和哺乳動物腦中,GABA轉(zhuǎn)氨酶的作用下和α-酮戊二酸發(fā)生轉(zhuǎn)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]?,F(xiàn)階段隨著對GABA生理和藥理功能的不斷研究和開發(fā),GABA已經(jīng)作為一種新型的功能性因子應(yīng)用于食品和藥品等行業(yè)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(jīng)機能、調(diào)節(jié)心率、調(diào)節(jié)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(fù)合風(fēng)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(diào)節(jié)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(jīng)中樞系統(tǒng)中起著重要的作用,是極其重要的神經(jīng)傳達物質(zhì)[6]。γ-氨基丁酸在痛覺調(diào)制中起抑制性作用,介導(dǎo)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(chǎn)領(lǐng)域,據(jù)研究[9]GABA能提高肉雞抗熱應(yīng)激能力和肉品質(zhì),在熱環(huán)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(yù)防動脈硬化,延緩衰老,修復(fù)皮膚、預(yù)防肥胖, 活化肝腎功能,增加神經(jīng)營養(yǎng),促進乙醇代謝和消臭等功能。

      2 GABA的研究與開發(fā)

      自1986年以來GABA作為食品添加劑出現(xiàn)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(fā)芽蕎麥和蘆丁GABA的積累;彭菁[11]等人利用大豆發(fā)芽開發(fā)富含GABA的玉米味豆乳,采用正交試驗設(shè)計優(yōu)化豆乳配方和穩(wěn)定劑添加量,獲得的豆乳口感清甜,玉米味、豆乳味協(xié)調(diào);吳進賢[12]以玉米為原料,研究不同品種五米低氧脅迫發(fā)芽期間貯藏物質(zhì)的動員和GABA富集過程中的動態(tài)變化;通過低氧、低溫聯(lián)合回溫解凍以及勻漿孵育處理,富集發(fā)芽玉米中GABA,并優(yōu)化其工藝參數(shù);以發(fā)芽玉米為原料,開發(fā)高GABA玉米保健飲料。J Ding等人通過代謝組學(xué)為基礎(chǔ),增加去殼大米GABA等營養(yǎng)成分[13]。

      利用GABA開發(fā)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(fā)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(fā)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(chǎn)技術(shù)成熟。充分合理利用,投入生產(chǎn)造福人類是現(xiàn)今研究人員需要一絲不茍去完成的事情。如今國內(nèi)這方面市場規(guī)模小,民眾認知淺薄,這需要科研機構(gòu)和企業(yè)共同努力加大研究力度,做好科學(xué)的宣傳與指導(dǎo)。尋求更高效生產(chǎn)GABA的方法,豐富產(chǎn)品種類。

      [1]胡超.高產(chǎn)γ-氨基丁酸酵母菌株的誘變選育及發(fā)酵條件優(yōu)化[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.

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

      [3]穆小民,吳顯榮.高等植物體內(nèi)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.

      [5]K.Takeshima,AYamatsu,Y.Yamashita,K.Watabe,et al.Subchronic toxicity evaluationg ofγ-am inobutyric acid(GABA)in rats[J].Food and Chemical Toxicology,2014(68):128-134.

      [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(jīng)系統(tǒng)痛覺調(diào)劑中的作用[J].中國臨床康復(fù),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(shù)及其飲料開發(fā)研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),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(shù)[J].食品與發(fā)酵工業(yè),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.

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