_氨基丁酸的研究现状

粮油加工

MACHIN ER Y FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSIN G

・粮油食品・γ-氨基丁酸的研究现状

陈　颖　沈　艳　姚惠源

(江南大学食品学院)

　【摘　要】γ-氨基丁酸(G ABA)作为一种保健产品的原料,具有降血压等生理功效。菌种发

酵、糙米发芽、米胚中富集均可得到富含G ABA的产品,其开发研究前景广阔。

　【关键词】γ-氨基丁酸;功效;富集

中图分类号:TS20213 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2005)04-0082-02

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称G ABA)是一种以自由态广泛存在于原核生物和真核生物的非蛋白质氨基酸,在哺乳动物脑和脊髓中具有多种功效,在中枢神经系统中作为抑制性神经递质起作用,所以γ-氨基丁酸(G ABA)是一种很好的医疗药物及保健品的原料。

早在1994年研究用水浸泡的米胚芽的氨基酸分布时, Takayo等发现经过发酵处理的米胚芽中G ABA的积累量很高,达到200～300mg/100g。近些年来,日本商家越来越重视富含G ABA的米胚芽制品。因为G ABA是一种重要的活性物质,可以在专一性较强的谷氨酸脱羧酶作用下由谷氨酸转化而成,但G ABA的积累会随着年龄的增长和精神压力的加大而变得困难,日常饮食可以有效改善这种情况,有利于人体的健康。最近,利用米胚芽等原料开发制造的富含G ABA的功能食品配料已成为许多日本科学家研究的项目,并在饮料、果酱、糕点、饼干、调味料中广泛应用。其他报道表明,抗高血压、增进脑机能及肝功能也与富含G ABA的饮料和食品配料有密切的关系。

1　G ABA在天然食物中的存在

G ABA在一系列的食物中都有存在,例如谷物、蔬菜、水果、蘑菇、海藻等。在谷物中,G ABA的含量从55～718nmol/g不等,米胚芽、大麦芽和大豆芽中的G A2 BA含量均较高(分别为389、326和302nmol/g);蔬菜中,洋葱仅含12nmol/g,最低;而菠菜中高达414nmol/ g,为最高。此外,土豆、红薯、山药和羽衣甘蓝中分别含166、137、129、122nmol/g,栗子中G ABA含量达到188nmol/g,但苹果、蘑菇等食物中的G ABA含量较低。2　G ABA的形成机理

G ABA可由吡咯烷酮经碳酸氢铵、氢氧化钙水解开环制得,也可用谷氨酸为原料,在一定的条件下由L-谷氨酸脱羧作用脱去α-羧基形成G ABA。反应中主要的酶有谷氨酸脱羧酶,它是从植物中提取的磷酸吡哆醛和蛋白质的复合体。茶叶中提取的谷氨酸脱羧酶是以谷氨酸为底物的,最适p H值为518,要增加谷氨酸活性应加入磷酸吡哆醛,要抑制其活性则加入巯基乙醇、二硫苏糖醇、半胱氨酸和对氯高汞苯甲酸等,金属离子不能激活该酶。同时,缺氧,低温,Ca2+,最适p H值(518),谷氨酸存在等因素对G ABA的富集却起促进作用。

3　G ABA富集

目前,在食品原料中G ABA富集有多种方法。糙米和米胚的研究就很广泛,而且发芽糙米在日本已进入了产业化、商业化阶段。关于米胚,如果在5%胚芽米中加入1mmol磷酸吡哆醛和含20mmol谷氨酸的鸡汤,37℃下分别保温数小时,G ABA的含量分别大大增加。目前富含γ-氨基丁酸的米胚芽制品已问世,米糠也成了其很好的来源,因为米糠中谷氨酸含量不多,加入谷氨酸的同时米糠中的谷氨酸脱羧酶在最适p H值5～6和最适温度35～45℃下将谷氨酸变换成G ABA,但由于谷氨酸在水中的溶解性不好且价格较高,为降低成本可用相对廉价的谷氨酸钠(MSG)代替谷氨酸。同时,在富含G ABA的米糠干燥工序中,米糠中的还原糖与G ABA反应降低了G ABA 的浓度,酵母能很好的将还原糖的自化消失,使用产生良

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好风味菌株,例如市售面包酵母等最好。

大量研究表明,大部分氨基酸当浸泡在水中时其含量会增加,据观察G ABA的增加更为显著,30℃下浸泡4h 浓度会增至70mg/100g。当G ABA在水中的浓度达30mg/100g,通过我们敏锐的感觉显示它具有与谷氨酸相似的芳香感觉,这可能是因为通过浸泡,G ABA的含量将增加会影响米的风味。并且经过4h的浸泡,精氨酸含量也超过其原先报道的极限浓度(10mg/100g),而谷氨酸的含量减为其最初含量的42%。

有研究表明,将拌有盐的米糠作为典型培养基,抽出其中的液体,向液体中加入碳、氮元素,制作成拌盐米糠抽出培养基。研究确定了高浓度的G ABA发酵生产的方法。发酵液中含有高浓度的G ABA且产生了良好的风味。将发酵液进行过滤、干燥,浓缩可得到高浓度的G ABA 的粉末原料。原料中G ABA水溶性很好且浓度比过去同类产品高出10倍,约占其总量的5%,由于由乳酸菌和酵母发酵而成,成本很低,且口味非常好,保存稳定性也很好。

此外,日本采用了嫌气处理后研制了G ABA茶,那是一种新茶,过程是分别用空气、氧气、氮气和二氧化碳将萎凋1夜的茶叶处理5h和10h,G ABA含量也大大增加。

4　G ABA的生理功效

大量的研究表明,G ABA对降低血压、改善肝脏功能,促进乙醇代谢也有很好的功效,可用于辅助治疗高血压等疾病。此外,G ABA能改善脑细胞代谢功能,参与脑循环生理活动,具有抗心律失常功效,并已经在临床上用作辅助治疗脑血栓后遗症,脑动脉硬化症造成的头疼、耳鸣、记忆障碍等症状。此外,作为少年儿童智力的营养补充剂和促进剂,并作为老年人的营养剂也得以广泛应用。5　G ABA的研究前景

G ABA作为一种功能保健原料,将其添加到食品中将有很广阔的前景。生成G ABA的方法很多,如菌种发酵、糙米发芽、米胚中富集等,但各种方法都存在着优缺点。近来对米糠G ABA的富集的研究越来越多,米糠作为一种农副产品,具有来源丰富、廉价的特点,且米糠中富含其他的氨基酸,营养丰富,在米糠中富集G ABA具有很大的市场前景。

参考文献

1　顾振新,蒋振晖.食品原料中γ-氨基丁酸(GABA)形成机理及富集技术〔J〕.食品与发酵工业,28(10):65～691

2　林少琴,吴若红,邹开煌等.米胚芽中γ-氨基丁酸的分离提取及鉴定〔J〕.食品科学,2004,25(1):76～781

3　许建军,江波,许时婴.γ-氨基丁酸(GABA)———一种新型的功能食品因子〔J〕.Science and Technology of Food Industry, 2003,1(24):109～1111

4　Suk-Heung-Oh;Yeon-Jong-Moon;Chan-Ho-Oh.Nu2 traceuticals-and-Food.2003;8(1):75～781

5　Takayo SAIKUSA,Toshiroh HORINO,Yutaka MORI.Accu2 mulation ofγ-Aminobutyric Acid(G aba)in the Rice G erm During Water Soaking.Biosci.Biotech.Biochen,1994,58(12):2291～22921

6　Takayo SAIKUSA,Toshiroh HORINO,Yutaka MORI.Dis2 tributing of Amino Acids in the Rice Kernel and Kernel Fractions and the Effect of Water Soaking on the Distributing.J.Agric.Food.

Chem,1994,42:1122～11251

7　冈田忠司.Physiological Function of Rice G erm Enriched with GA2 BA.食品与开发(日),2001,36(6):7～81

收稿日期:2005-01-24

作者简介:陈颖(1980-),女,江苏南通人,江南大学食品学院硕士研究生,研究方向为粮食油脂与植物蛋白。

通讯地址:(214036)江苏省无锡市惠河路170号534信箱

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313　微生物指标

菌落总数:≤100cfu/mL;大肠菌数:≤3MPN/mL;致病菌:不得检出;霉菌、酵母:≤20cfu/mL。

参考文献

1　刘志诚,于守洋主编.营养与食品卫生学〔M〕.北京:人民卫生出版社,1987.2　江苏新医学院.中药大辞典〔M〕.上海:上海科学技术出版社, 19861

3　王健柏.银耳、莲子花生乳饮料的研制〔J〕.山东食品科技, 2002,(4).

收稿日期:2004-10-14

作者简介:姚云游(1959-),男,山东莱阳人,山东鲁花集团有限公司工程师,主要从事营养食品的开发与研究工作。

通讯地址:(265200)莱阳市龙门东路39号

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