γ-氨基丁酸的生理功能及研究开发进展

吴珊 钟杨生 陈芳艳* 林健荣

（华南农业大学动物科学学院，广东广州 510642）

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）,又称哌啶酸、γ-氨酪酸，分子式为C4H9NO2。GABA通常以非结合态的形式存在，为白色或类白色结晶性粉末，极易溶于水，微溶于乙醇，不溶于常见有机溶剂，等电点p IGABA=7.19[1]。高等植物中GABA的合成主要由L-谷氨酸（L-Glu）的脱羧反应而来，这一反应由L-谷氨酸脱羧酶（GAD）催化。在细菌和哺乳动物脑中，GABA转氨酶的作用下和α-酮戊二酸发生转氨作用，形成琥珀酸半醛（SSA）和Glu，然后SSA被琥珀酸半醛脱氢酶氧化成琥珀酸的支路，称之为GABA支路[2-3]。现阶段随着对GABA生理和药理功能的不断研究和开发，GABA已经作为一种新型的功能性因子应用于食品和药品等行业中。

1 GABA生理功能

迄今研究表明γ-氨基丁酸对于人及一些家禽生理上具有良好的改善作用，如降血压、改善神经机能、调节心率、调节激素分泌、控制哮喘、治疗癫痫以及提高免疫力等。

Kazami等人[4]报道了含GABA的复合风味料可以是高血压患者的血压明显降低，而对正常人的血压不会造成改变。GABA也可以通过调节血压，心跳速率，疼痛、焦虑的感觉和胰岛素的分泌，以防止糖尿病[5]。GABA在哺乳动物的神经中枢系统中起着重要的作用，是极其重要的神经传达物质[6]。γ-氨基丁酸在痛觉调制中起抑制性作用，介导中枢伤害性信息的传递[7]。近年Anant B.Patel等人报道[8]，在细胞外GABA的含量是抗癫痫疗效的主要原因。在畜牧生产领域，据研究[9]GABA能提高肉鸡抗热应激能力和肉品质，在热环境中对于改善哺乳期的母猪的繁殖性能和健康状况均有积极影响。

其次，GABA还有预防动脉硬化，延缓衰老，修复皮肤、预防肥胖, 活化肝肾功能,增加神经营养,促进乙醇代谢和消臭等功能。

2 GABA的研究与开发

自1986年以来GABA作为食品添加剂出现在市场上，包括从植物和微生物中富集得到的GABA。Jianxiong Hao[10]等人用微酸性电解水处理促进发芽荞麦和芦丁GABA的积累；彭菁[11]等人利用大豆发芽开发富含GABA的玉米味豆乳，采用正交试验设计优化豆乳配方和稳定剂添加量，获得的豆乳口感清甜，玉米味、豆乳味协调；吴进贤[12]以玉米为原料，研究不同品种五米低氧胁迫发芽期间贮藏物质的动员和GABA富集过程中的动态变化；通过低氧、低温联合回温解冻以及匀浆孵育处理，富集发芽玉米中GABA，并优化其工艺参数；以发芽玉米为原料，开发高GABA玉米保健饮料。J Ding等人通过代谢组学为基础，增加去壳大米GABA等营养成分[13]。

利用GABA开发功能性食品的种类日渐丰富，其中日本在这方面的研究历史比较早，如富含GABA的Gabaron tea茶和GABA-RG米糠，利用乳酸菌、酵母菌发酵甘蔗汁、红糖液、果蔬汁、麦芽液等制成富含GABA饮料；我国顾振新、廖明星和金增辉[14,15]等人致力于开发富含GABA袋泡茶、乳制品等。

3 展望

GABA作为一种可食用的添加剂，随着对其生理功能的研究清晰，生产技术成熟。充分合理利用，投入生产造福人类是现今研究人员需要一丝不苟去完成的事情。如今国内这方面市场规模小，民众认知浅薄，这需要科研机构和企业共同努力加大研究力度，做好科学的宣传与指导。寻求更高效生产GABA的方法，丰富产品种类。

[1]胡超.高产γ-氨基丁酸酵母菌株的诱变选育及发酵条件优化[D].湖南农业大学,2008.

[2]苏国兴,董必慧,刘良友,等.γ-氨基丁酸在高等植物体内的代谢和功能[J].植物生理学通讯,2003,39(6):670-676.

[3]穆小民,吴显荣.高等植物体内γ-氨基丁酸的代谢及生理作用[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]许艳,徐满英.γ-氨基丁酸在中枢神经系统痛觉调剂中的作用[J].中国临床康复,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]吴进贤.玉米籽粒γ-氨基丁酸富集技术及其饮料开发研究[D].南京农业大学,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]顾振新,蒋振辉.食品原料中γ-氨基丁酸(GABA)形成机制及富集技术[J].食品与发酵工业,2002,28(10):65-69.

[15]金增辉.富含GSH、GABA米胚芽功能性饮料制法[J].粮食与油脂,2003(6):37-40.