米糠中γ-氨基丁酸的提取与应用

□ 李桐徽 黑龙江省北大荒米业集团

米糠中γ-氨基丁酸的提取与应用

□ 李桐徽 黑龙江省北大荒米业集团

γ-氨基丁酸不仅应用在保健食品中，在医学上也有广泛应用，临床上使用γ-氨基丁酸治疗脑动脉硬化患者以及脑血栓患者的后遗症，能够改善患者记忆缺失、头部疼痛以及耳鸣等症状。本文主要介绍了在米糠中鉴定以及提取γ-氨基丁酸的方法，探讨了米糠中提取Y-氨基丁酸所需要 的条件。根据研究结果表明，用水作为提取介质，并将米糠在50℃的温度下搅拌4 h，这样能够为γ-氨基丁酸提供有利的提取条件，具有较高的提取效果。

米糠；γ-氨基丁酸；提取与分离

米糠作为一种天然的营养源，广泛运用在保健食品以及医疗行业中，具有多种营养元素，并富含较多的生理活性物质。特别是其中含有的γ-氨基丁酸物质，能够有效防治高血压患者，具有较多的保健功能，人们的广泛关注[1]。γ-氨基丁酸是一种非蛋白质氨基酸，广泛分布在植物以及动物体内，主要是分布在哺乳动物的脊髓以及脑髓中，具有抑制性神经传导功能[2]。γ-氨基丁酸不仅可以治疗脑动脉硬化患者以及脑血栓患者的后遗症，也可以促进儿童智力发育，同时还能充当为一种营养补充剂，广泛作为老年人的营养补充物质。

可以采用谷氨酸等物质制成γ-氨基丁酸，在一定制作环境下使其α-羟基脱去，这样就可以得到γ-氨基丁酸。本文主要研究如何在米糠中提取和分离γ-氨基丁酸物质，并探讨了在米糠中提取Y-氨基丁酸所需要的条件。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

此次研究的米糠是选取某加工厂的副产品，试剂使用的是国产磺酸型阳离子交换树脂等。

1.2 方法

（1）提取分析米糠中的γ-氨基丁酸。将柠檬酸缓冲液（体积为4倍，浓度为0.01mol/L）添加至米糠中，采用电动搅拌的方式进行提取，水温为37℃，时间控制在4 h，进行减压抽滤，并使用离心机（4×103r/min），时间控制在30 min，之后提取表层清澈液体，加入磺基水杨酸（浓度为10%）进行沉淀处理。其经过冷冻处理之后凝结成黄棕色固体，之后在蒸馏水中溶解黄棕色固体，并使用专业的SephadexG-25层析柱进行分离处理，蒸馏水洗脱，收集洗脱液（与茚三酮溶液成阳性反应），将其进行浓缩处理，检查γ-氨基丁酸的定性，这样就能得到酸碱值为4的样品。

（2）测定γ-氨基丁酸的含量。去300 μL的样品溶液，在其加入硼酸盐缓冲液（剂量为200 μL，浓度为0.2mol/L），添加重蒸酚（剂量为100 μL，浓度为6%），将以上三种溶液搅拌均匀之后，加入次氯酸钠溶液（剂量为0.8mL，浓度为5%），将其充分混匀。将所得溶液在沸水中加热，时间控制在10 min，之后将其在冰块中静置5 min，等溶液的颜色呈现蓝绿色时，将乙醇溶液加入其中（剂量为2.0mL，浓度为60%），在645nm波长处进行颜色对比。采用仪器测定的方法：测定仪器采用氨基酸自动分析仪[3]。

表1 米糠在不同pH温度下γ-氨基丁酸的含量表

表2 不同时间下米糠中γ-氨基丁酸的含量变化表

（3）检验γ-氨基丁酸提取的条件。用蒸馏水、柠檬酸缓冲液（剂量为0.01mol/L，酸碱度值为6）以及磷酸盐缓冲液（剂量为0.01mol/L，酸碱度值为7）分别抽取米糠，设定不同的温度与不同的搅拌提取时间，得出γ-氨基丁酸在米糠中的含量，并分析氨基酸在水提取溶液中的含量以及组成。

2 结果

2.1 提取分离以及鉴定米糠中γ-氨基丁酸的含量

在使用柠檬酸缓冲液（剂量为0.01mol/L，酸碱度值为6）提取米糠之后，并将其经过专业的SephadexG-25层析柱进行分离处理，采用茚三酮进行检验，就可以获得2个洗脱值，详情见表1。

根据表1的数据可以得出，在不同的pH温度下以及介质下，米糠中的γ-氨基丁酸含量的影响较大。使用柠檬酸缓冲液（剂量为0.01mol/L，酸碱度值为5）以及H2O为提取介质时，米糠中的γ-氨基丁酸含量最多，这主要是因为米糠中的酶在提取过程中被激活，经过多层反应就会生成较多的γ-氨基丁酸。

2.2 米糠中氨基酸的含量

将米糠提取液经酸水解后，就会提升米糠中氨基酸的含量。并且在水解之后，米糠中γ-氨基丁酸含量将会显著提升。表明γ-氨基丁酸在米糠中不仅是以游离状态存在的，还有少部分是经过谷氨酸脱羧酶生成的。有可能是米糠中的蛋白质经过水解之后形成谷氨酸，谷氨酸经过脱羧生成γ-氨基丁酸。根据有关资料显示，米糠中具有少量的谷氨酸，在将米糠经过水解处理之后，将会提升米糠中谷氨酸的含量，使其达到未水解含量的15倍以上。所以，为了提升米糠中的γ-氨基丁酸含量，可以将其进行水解处理，充分激活米糠中的谷氨酸含量，这样就可以使谷氨酸经过脱羧生成γ-氨基丁酸。不同时间下米糠中γ-氨基丁酸的含量变化，见表2。

3 结论

米糠中的γ-氨基丁酸作为一种氨基酸，能够有效阻止神经递质，并具有良好的降血压功效，其医疗效果已经被证实，在临床用药上已得到广泛运用[4]。在某些发达国家，已经将γ-氨基丁酸添加至保健食品中，并且还研究出具有较高γ-氨基丁酸含量的农作物，并进行大规模的生产加工，具有一定的市场优势[5]。我国的农业发展前景良好，并具有丰富的稻米作物，这样就能够提取大量的γ-氨基丁酸，并具有较高的安全性，发展前景广阔。

[1]戴卓智，贾岩龙，聂 ，等．7．0 T MR γ-氨基丁酸化学交换饱和转移成像的新技术研究[J]．磁共振成像，2015(18)：385-389．

[2]杨晓梦，杨树明，段红平，等．大麦RIL群体籽粒功能成分含量的遗传分析[J]．麦类作物学报，2017(22)：337-343．

[3]周中凯，张惠 ，刘志伦．富γ-氨基丁酸米糠调节高脂饮食大鼠糖脂代谢的效果评价[J]．食品科技，2017(12)：188-191．[4]林丽静，李积华，郭长青，等．辣木叶γ-氨基丁酸提取工艺及其抗氧化研究[J]．热带作物学报，2017(19)：858-863．

[5]周海岩，徐建妙，柳志强，等．点饱和突变提高 水解酶不对称合成L-2-氨基丁酸的酶活[J]．工业微生物，2015(16)：1-8．