茶叶中γ-氨基丁酸的研究进展

信阳师范学院茶学与食品科技学院 周洁 范静怡 周倩倩 崔继来

中国是茶叶的起源地，至今已有5000 多年食用茶叶的历史。饮茶除生津止渴外，最早为劳动人民认知的就是其药用功能。“神农尝百草，日遇七十二毒，得荼而解之”，这是历史上现存最早有关茶叶的记录，体现了茶叶的药用价值。现如今，人们对茶叶功能成分的研究已经比较全面，如茶多酚、茶多糖、咖啡碱、茶皂苷等，但对茶叶中γ-氨基丁酸（γ-aminobutanoic acid，GABA）的研究还不够深入。γ-氨基丁酸又名4-氨基丁酸，是一种天然存在的非蛋白质氨基酸，它是哺乳动物中枢神经系统中最重要的抑制性神经递质，具有调节血压、抗焦虑、降低胆固醇、增强脑活力、促进乙醇代谢等多种生理功能，特别是GABA 的降压效果明显，使其在心血管疾病（Cardiovascular Disease，CVD）研究领域得到广泛关注。根据《中国心血管疾病报告2017》介绍，中国目前的CVD 患者约有2.9 亿人，其中高血压占2.7 亿人，并且CVD 死亡占中国居民疾病死亡构成的40%以上，居首位。自从1973 年Guertzenstein 首次提出GABA 作用于脑干，能观察到动脉血压降低以来，后续又有很多研究证实GABA 作用于动物，有明显降低血压和减缓心率的作用。

茶叶作为日常饮品，天然含有GABA，但含量低于0.02%。本文就加工过程中如何提高茶叶GABA 的含量，并对目前GABA 茶的降血压效果研究进展作了系统综述。

一、GABA 茶的加工研究现状

（一）厌氧处理

早在1987 年，日本学者将茶叶置于充满N2的厌氧环境下观察6 h，茶叶中GABA 含量显著升高，动物试验和临床试验结果都显示该茶具有显著的降血压效果，从此便将GABA 含量在150 mg/100 g 以上的茶叶命名为GABA 茶。林智等研究厌氧处理对GABA 含量影响，结果表明，时间和气体是对GABA 影响最大的两个因素。研究发现，真空处理明显优于N2处理，鲜叶在25 ℃下真空8 h →微波杀青→80 ℃烘干，得到GABA 含量为332.97 mg/100 g 的GABA 绿茶，其干茶色泽正常，茶多酚含量略低，氨基酸略有增加。郑红发等研究鲜叶在N2下厌氧处理12 h →炒青→揉捻→干燥，可得GABA 含量为212 mg/100 g 的GABA 绿茶，其干茶条索紧细、匀齐、油润，汤色黄绿欠亮，带栗香，滋味较醇和。Nguyen 等研究鲜叶在25～30 ℃下萎凋后→40 ℃下充N2处理9 h →杀青→揉捻→95 ℃干燥，得到GABA 含量为202.77 mg/100 g 的GABA 绿茶。廖东兴等研究鲜叶室温萎凋3 h →充N2处理 3 h →通氧1 h →充N2处理7 h 后→杀青→揉捻→烘干，得到GABA 含量为166.8 mg/100 g 的GABA 绿茶，其绿茶汤色黄绿，香气纯正，滋味醇和略带闷味。

有研究表明，厌氧通氧反复处理可以提高茶叶中的GABA 含量。吴燕琴等通过脱氧剂除去氧气以达到厌氧效果，在脱氧剂密封3 h →通氧3 h →脱氧剂密封3 h →液N2预冷→-80 ℃保存，得到GABA 含量为175 mg/100 g 的GABA 茶样。沈强等研究福鼎大白茶，在兼顾GABA 含量、茶叶感官品质、技术的应用性和经济性条件下，结果表明，在26 ℃下真空处理3 h →通氧2 h →真空处理3 h，茶叶中的GABA 含量可达到192.79 mg/100 g，干茶色绿，带青气，略有闷味。邹锋扬研究速溶茶粉，鲜叶在26 ℃下真空3 h →通氧3 h →真空3 h →通氧3 h →真空3 h，得到GABA 含量为211.24 mg/100 g 的GABA 茶青，再经60 ℃提取→过滤→浓缩→干燥，可得到GABA 速溶茶粉。Zhao 等研究GABA 红茶，鲜叶经真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧4 h →揉捻→发酵→110 ℃干燥，得到GABA 含量为234 mg/100 g 的GABA 红茶。吴琴燕等通过鲜叶在真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧2 h →真空3 h →通氧2 h →萎凋→揉捻→发酵→干燥，得到GABA 含量为162 mg/100 g 的GABA 红茶，其干茶色泽乌褐，汤色红艳尚亮，带甜香，滋味醇厚尚甘爽，叶底红亮略花杂。杨四润通过充N2处理生产GABA 普洱茶，萎凋时厌氧处理6 h 以上，制得的普洱生茶GABA 平均含量为202 mg/100 g，最高可达265 mg/100 g，且在生产后6 个月内，仍能达到GABA 茶标准，但是在采用酵母菌株进行固态发酵生产普洱熟茶时，未能成功，还需进一步研究。

（二）L-谷氨酸叶面处理

L-谷氨酸是GABA 合成重要的前体，经L-谷氨酸脱羧酶的催化脱羧形成GABA，L-谷氨酸含量是影响GABA 合成的重要因素。在厌氧处理的基础上，研究者比较施加不同叶面肥对GABA 含量的影响。张定等研究施加0.5%的L-谷氨酸，5 天后采摘，常温下真空处理8 h →蒸汽杀青→80 ℃烘干，制备的绿茶效果最佳，GABA 含量高达462 mg/100 g，是制备GABA茶的理想方法，且茶叶中茶氨酸含量及氨基酸总量显著增加，感官品质得到有效改善。毛清黎等用2.5%谷氨酸钠溶液浸泡萎凋叶4 h →水洗→25 ℃下真空处理8 h →微波杀青→80 ℃烘干→粉碎，得到GABA 含量为250.1 mg/100 g 的绿茶。白茶加工中，王芳等研究鲜叶经0.05%谷氨酸钠溶液喷洒后，在25 ℃萎凋时，真空处理2 h →通氧6 h →真空处理2 h →通氧20 h，最后得到GABA 含量为180.28 mg/100 g 的GABA 白茶，其外形略带黑褐色尚自然，香气、滋味稍带异杂味，汤色明亮，叶底较匀、尚亮。郑红发等研究发现，浸泡时间0～15 h，GABA 含量与浸泡时间呈正相关，采用1.5%谷氨酸钠溶液浸泡12 h，GABA 含量达到285 mg/100 g，可作为加工GABA 茶的新型实用、易推广的办法。邵文韵用10%谷氨酸钠喷洒鲜叶→真空处理12 h →杀青→匀浆→过滤离心→干燥，得到含量为380 mg/100 g 的GABA 速溶绿茶粉。研究证明，茶叶经过谷氨酸溶液处理后，GABA 含量显著增加，比单独采用厌氧处理效果更佳。

（三）其他研究

日本学者采用微波和红外线照射，也能提高茶叶中GABA 的含量。Yashiya 采用波长为650～2500 nm 的红外线照射鲜叶50 min，在45～46 ℃下，加工出来的茶叶中GABA 含量比对照组增长25.4%。白木与志也研究发现春茶经0.4 kW 微波照射后，GABA 含量可达202 mg/100 g，在兼顾GABA 的含量和GABA 茶品质时，夏茶以0.3～0.4 kW 的微波照射20 min，GABA 含量在86～114 mg/100 g，且茶叶品质较好。

此外，我们还应考虑到茶树品种的适制性及生物制法等来提高茶叶中GABA 的含量。一些研究表明，选取安全性高的微生物，如乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等在富集GABA 时能取得较好的效果。Chen 等通过代谢组学分析比较N2和CO2厌氧处理的代谢反应，结果表明，CO2处理更有益于GABA 的富集。Liao 等通过分流器和多胺降解途径研究茶叶GABA 积累，发现缺氧可使谷氨酸脱羧酶和二胺氧化酶活性增加，GABA浓度显著增加。Mei 等研究认为在茶叶加工过程中，缺氧胁迫和机械损伤胁迫是GABA 高积累的必要条件，其机制与谷氨酸脱羧酶基因有关。

二、GABA 茶降压效果研究

林智等通过14C 研究口服GABA 茶后，GABA 在白鼠体内的吸收与代谢，试验表明，GABA 在白鼠体内的吸收顺序为胃—肝脏—肾脏—肠，舌下腺—腺—脑，为揭示GABA 茶的降血压机制提供了理论依据。毛志方等研究口服灌胃GABA 茶，可明显降低SHR 大鼠血压，对体质量和心率无显著变化，认为GABA 茶在动物试验中具有降血压作用，且对健康无影响。吴惠岭等研究不同剂量的GABA 茶灌胃大鼠，从开始7 d到给药结束7 d，高剂量组SHR 大鼠血压明显降低，而正常组大鼠无影响，说明GABA 茶对SHR 大鼠有辅助降血压作用。谭俊峰等利用不同剂量的GABA 超微绿茶粉连续灌胃SHR 大鼠30 d，结果表明，高剂量组对SHR 大鼠血压有显著的降低作用，具有辅助降血压功能，且试验期间SHR 大鼠的心率无明显变化。胡晴晴研究发现，GABA 白茶对SHR 大鼠的血压及动脉压力感受性反射功能均有改善作用，但是对血压波动性无改善，达不到稳定血压的作用。这些研究都证实口服GABA 茶确实有减低血压的功效，但是并没有解释具体的降压机理，也缺乏口服GABA 茶与降血压之间的计量关系的研究。

为了进一步探讨GABA 的降血压机理，林智等通过大鼠离体试验和大鼠活体试验研究GABA 对血管紧张素转换酶（angiotension·converting enzyme，ACE）活性的影响，发现离体试验中GABA 浓度达到30 nmol时，ACE 活性被完全抑制，活体试验中喂食3% 的GABA，能明显抑制大鼠ACE 活性升高，表明 GABA对ACE 活性的抑制是GABA 茶降血压的主要机理之一。在大剂量注射GABA 时，也有研究指出会产生急性耐受反应。周宏灏等对家犬静脉注射10 mg/kg 的GABA，当重复给药后，降压效果迅速减弱，直到不再出现降压反应。

三、展望

为了提高茶叶中的GABA 含量，本文从厌氧处理、L-谷氨酸处理、微波处理、红外处理等途径，详细总结了目前国内外GABA 茶的加工方法，探讨了GABA茶在降血压上的动物试验研究进展，但是关于GABA茶降血压的临床研究较少，对GABA 与降血压间的剂量关系研究也较少，缺乏有说服力的科学依据。我国作为世界第一产茶大国，GABA 茶的研究为我国茶产业发展打开了一扇门，既可以研究新产品，又可以扩大茶叶的销路，还可以作为提取制备GABA 的原料。未来，GABA 茶的加工研究及GABA 茶在降血压方面的临床研究都需要进一步的深入，可作为未来的研究方向。