茶葉中γ-氨基丁酸的研究進(jìn)展

周潔 范靜怡 周倩倩 崔繼來(lái)

中國(guó)是茶葉的起源地，至今已有5000多年食用茶葉的歷史。飲茶除生津止渴外，最早為勞動(dòng)人民認(rèn)知的就是其藥用功能?！吧褶r(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得荼而解之”，這是歷史上現(xiàn)存最早有關(guān)茶葉的記錄，體現(xiàn)了茶葉的藥用價(jià)值?，F(xiàn)如今，人們對(duì)茶葉功能成分的研究已經(jīng)比較全面，如茶多酚、茶多糖、咖啡堿、茶皂苷等，但對(duì)茶葉中γ-氨基丁酸（γ-aminobutanoic acid， GABA）的研究還不夠深入。γ-氨基丁酸又名4-氨基丁酸，是一種天然存在的非蛋白質(zhì)氨基酸，它是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有調(diào)節(jié)血壓、抗焦慮、降低膽固醇、增強(qiáng)腦活力、促進(jìn)乙醇代謝等多種生理功能，特別是GABA的降壓效果明顯，使其在心血管疾?。–ardiovascular Disease， CVD）研究領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。根據(jù)《中國(guó)心血管疾病報(bào)告2017》介紹，中國(guó)目前的CVD患者約有2.9億人，其中高血壓占2.7億人，并且CVD死亡占中國(guó)居民疾病死亡構(gòu)成的40%以上，居首位。自從1973年Guertzenstein首次提出GABA作用于腦干，能觀察到動(dòng)脈血壓降低以來(lái)，后續(xù)又有很多研究證實(shí)GABA作用于動(dòng)物，有明顯降低血壓和減緩心率的作用。

茶葉作為日常飲品，天然含有GABA，但含量低于0.02%。本文就加工過(guò)程中如何提高茶葉GABA的含量，并對(duì)目前GABA茶的降血壓效果研究進(jìn)展作了系統(tǒng)綜述。

一、GABA茶的加工研究現(xiàn)狀

（一）厭氧處理

早在1987年，日本學(xué)者將茶葉置于充滿N2的厭氧環(huán)境下觀察6 h，茶葉中GABA含量顯著升高，動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)結(jié)果都顯示該茶具有顯著的降血壓效果，從此便將GABA含量在150 mg/100 g以上的茶葉命名為GABA茶。林智等研究厭氧處理對(duì)GABA含量影響，結(jié)果表明，時(shí)間和氣體是對(duì)GABA影響最大的兩個(gè)因素。研究發(fā)現(xiàn)，真空處理明顯優(yōu)于N2處理，鮮葉在25 ℃下真空8 h→微波殺青→80 ℃烘干，得到GABA含量為332.97 mg/100 g的GABA綠茶，其干茶色澤正常，茶多酚含量略低，氨基酸略有增加。鄭紅發(fā)等研究鮮葉在N2下厭氧處理12 h→炒青→揉捻→干燥，可得GABA含量為212 mg/100 g的GABA綠茶，其干茶條索緊細(xì)、勻齊、油潤(rùn)，湯色黃綠欠亮，帶栗香，滋味較醇和。Nguyen等研究鮮葉在25～30 ℃下萎凋后→40 ℃下充N2處理9 h→殺青→揉捻→95 ℃干燥，得到GABA含量為202.77 mg/100 g的GABA綠茶。廖東興等研究鮮葉室溫萎凋3 h→充N2處理 3 h→通氧1 h→充N2 處理7 h后→殺青→揉捻→烘干，得到GABA含量為166.8 mg/100 g的GABA綠茶，其綠茶湯色黃綠，香氣純正，滋味醇和略帶悶味。

有研究表明，厭氧通氧反復(fù)處理可以提高茶葉中的GABA含量。吳燕琴等通過(guò)脫氧劑除去氧氣以達(dá)到厭氧效果，在脫氧劑密封3 h→通氧3 h→脫氧劑密封3 h→液N2預(yù)冷→-80 ℃保存，得到GABA含量為175 mg/100 g的GABA茶樣。沈強(qiáng)等研究福鼎大白茶，在兼顧GABA含量、茶葉感官品質(zhì)、技術(shù)的應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性條件下，結(jié)果表明，在26 ℃下真空處理3 h→通氧2 h→真空處理3 h，茶葉中的GABA含量可達(dá)到192.79 mg/100 g，干茶色綠，帶青氣，略有悶味。鄒鋒揚(yáng)研究速溶茶粉，鮮葉在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含量為211.24 mg/100 g的GABA茶青，再經(jīng)60 ℃提取→過(guò)濾→

濃縮→干燥，可得到GABA速溶茶粉。Zhao等研究GABA紅茶，鮮葉經(jīng)真空3 h→通氧2 h→真空3 h→通氧4 h→揉捻→發(fā)酵→110 ℃干燥，得到GABA含量為234 mg/100 g的GABA紅茶。吳琴燕等通過(guò)鮮葉在真空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→發(fā)酵→干燥，得到GABA含量為162 mg/100 g的GABA紅茶，其干茶色澤烏褐，湯色紅艷尚亮，帶甜香，滋味醇厚尚甘爽，葉底紅亮略花雜。楊四潤(rùn)通過(guò)充N2處理生產(chǎn)GABA普洱茶，萎凋時(shí)厭氧處理6 h以上，制得的普洱生茶GABA平均含量為202 mg/100 g，最高可達(dá)265 mg/100 g，且在生產(chǎn)后6個(gè)月內(nèi)，仍能達(dá)到GABA茶標(biāo)準(zhǔn)，但是在采用酵母菌株進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)普洱熟茶時(shí)，未能成功，還需進(jìn)一步研究。

（二）L-谷氨酸葉面處理

L-谷氨酸是GABA合成重要的前體，經(jīng)L-谷氨酸脫羧酶的催化脫羧形成GABA，L-谷氨酸含量是影響GABA合成的重要因素。在厭氧處理的基礎(chǔ)上，研究者比較施加不同葉面肥對(duì)GABA含量的影響。張定等研究施加0.5%的L-谷氨酸，5天后采摘，常溫下真空處理8 h→蒸汽殺青→80 ℃烘干，制備的綠茶效果最佳，GABA含量高達(dá)462 mg/100 g，是制備GABA茶的理想方法，且茶葉中茶氨酸含量及氨基酸總量顯著增加，感官品質(zhì)得到有效改善。毛清黎等用2.5%谷氨酸鈉溶液浸泡萎凋葉4 h→水洗→25 ℃下真空處理8 h→微波殺青→80 ℃烘干→粉碎，得到GABA含量為250.1 mg/100 g的綠茶。白茶加工中，王芳等研究鮮葉經(jīng)0.05%谷氨酸鈉溶液噴灑后，在25 ℃萎凋時(shí)，真空處理2 h→通氧6 h→真空處理2 h→通氧20 h，最后得到GABA含量為180.28 mg/100 g 的GABA白茶，其外形略帶黑褐色尚自然，香氣、滋味稍帶異雜味，湯色明亮，葉底較勻、尚亮。鄭紅發(fā)等研究發(fā)現(xiàn)，浸泡時(shí)間0～15 h，GABA含量與浸泡時(shí)間呈正相關(guān)，采用1.5%谷氨酸鈉溶液浸泡12 h，GABA含量達(dá)到285 mg/100 g，可作為加工GABA茶的新型實(shí)用、易推廣的辦法。邵文韻用10%谷氨酸鈉噴灑鮮葉→真空處理12 h→殺青→勻漿→過(guò)濾離心→干燥，得到含量為380 mg/100 g的GABA速溶綠茶粉。研究證明，茶葉經(jīng)過(guò)谷氨酸溶液處理后，GABA含量顯著增加，比單獨(dú)采用厭氧處理效果更佳。

（三）其他研究

日本學(xué)者采用微波和紅外線照射，也能提高茶葉中GABA的含量。Yashiya采用波長(zhǎng)為650～2500 nm的紅外線照射鮮葉50 min，在45～46 ℃下，加工出來(lái)的茶葉中GABA含量比對(duì)照組增長(zhǎng)25.4%。白木與志也研究發(fā)現(xiàn)春茶經(jīng)0.4 kW微波照射后，GABA含量可達(dá)202 mg/100 g ，在兼顧GABA的含量和GABA茶品質(zhì)時(shí)，夏茶以0.3～0.4 kW的微波照射20 min，GABA含量在86～114 mg/100 g，且茶葉品質(zhì)較好。

此外，我們還應(yīng)考慮到茶樹(shù)品種的適制性及生物制法等來(lái)提高茶葉中GABA的含量。一些研究表明，選取安全性高的微生物，如乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等在富集GABA時(shí)能取得較好的效果。Chen等通過(guò)代謝組學(xué)分析比較N2和CO2厭氧處理的代謝反應(yīng)，結(jié)果表明，CO2處理更有益于GABA的富集。Liao等通過(guò)分流器和多胺降解途徑研究茶葉GABA積累，發(fā)現(xiàn)缺氧可使谷氨酸脫羧酶和二胺氧化酶活性增加，GABA濃度顯著增加。Mei等研究認(rèn)為在茶葉加工過(guò)程中，缺氧脅迫和機(jī)械損傷脅迫是GABA高積累的必要條件，其機(jī)制與谷氨酸脫羧酶基因有關(guān)。

二、GABA茶降壓效果研究

林智等通過(guò)14 C研究口服GABA茶后，GABA在白鼠體內(nèi)的吸收與代謝，試驗(yàn)表明，GABA在白鼠體內(nèi)的吸收順序?yàn)槲浮闻K—腎臟—腸，舌下腺—腺—腦，為揭示GABA茶的降血壓機(jī)制提供了理論依據(jù)。毛志方等研究口服灌胃GABA茶，可明顯降低SHR大鼠血壓，對(duì)體質(zhì)量和心率無(wú)顯著變化，認(rèn)為GABA茶在動(dòng)物試驗(yàn)中具有降血壓作用，且對(duì)健康無(wú)影響。吳惠嶺等研究不同劑量的GABA茶灌胃大鼠，從開(kāi)始7 d到給藥結(jié)束7 d，高劑量組SHR大鼠血壓明顯降低，而正常組大鼠無(wú)影響，說(shuō)明GABA茶對(duì)SHR大鼠有輔助降血壓作用。譚俊峰等利用不同劑量的GABA超微綠茶粉連續(xù)灌胃SHR大鼠30 d，結(jié)果表明，高劑量組對(duì)SHR大鼠血壓有顯著的降低作用，具有輔助降血壓功能，且試驗(yàn)期間SHR大鼠的心率無(wú)明顯變化。胡晴晴研究發(fā)現(xiàn)，GABA白茶對(duì)SHR大鼠的血壓及動(dòng)脈壓力感受性反射功能均有改善作用，但是對(duì)血壓波動(dòng)性無(wú)改善，達(dá)不到穩(wěn)定血壓的作用。這些研究都證實(shí)口服GABA茶確實(shí)有減低血壓的功效，但是并沒(méi)有解釋具體的降壓機(jī)理，也缺乏口服GABA茶與降血壓之間的計(jì)量關(guān)系的研究。

為了進(jìn)一步探討GABA的降血壓機(jī)理，林智等通過(guò)大鼠離體試驗(yàn)和大鼠活體試驗(yàn)研究GABA對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotension·converting enzyme， ACE）活性的影響，發(fā)現(xiàn)離體試驗(yàn)中GABA濃度達(dá)到30 nmol時(shí)，ACE活性被完全抑制，活體試驗(yàn)中喂食3%的GABA，能明顯抑制大鼠ACE活性升高，表明 GABA對(duì)ACE 活性的抑制是GABA茶降血壓的主要機(jī)理之一。在大劑量注射GABA時(shí)，也有研究指出會(huì)產(chǎn)生急性耐受反應(yīng)。周宏灝等對(duì)家犬靜脈注射10 mg/kg 的GABA，當(dāng)重復(fù)給藥后，降壓效果迅速減弱，直到不再出現(xiàn)降壓反應(yīng)。

三、展望

為了提高茶葉中的GABA含量，本文從厭氧處理、L-谷氨酸處理、微波處理、紅外處理等途徑，詳細(xì)總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外GABA茶的加工方法，探討了GABA茶在降血壓上的動(dòng)物試驗(yàn)研究進(jìn)展，但是關(guān)于GABA茶降血壓的臨床研究較少，對(duì)GABA與降血壓間的劑量關(guān)系研究也較少，缺乏有說(shuō)服力的科學(xué)依據(jù)。我國(guó)作為世界第一產(chǎn)茶大國(guó)，GABA茶的研究為我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開(kāi)了一扇門，既可以研究新產(chǎn)品，又可以擴(kuò)大茶葉的銷路，還可以作為提取制備GABA的原料。未來(lái)，GABA茶的加工研究及GABA茶在降血壓方面的臨床研究都需要進(jìn)一步的深入，可作為未來(lái)的研究方向。

基金項(xiàng)目：河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（20B210022），信陽(yáng)師范學(xué)院青年骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目（2018 gGJS-13）。