茶叶中γ-氨基丁酸的研究进展-茶友网

茶叶中茶多酚、氨基酸、咖啡碱、茶多糖、茶黄素和γ-氨基丁酸(GABA)等成分，具有降血压、抗癌、抗氧化、提高免疫力、增强记忆力等功能，茶叶中 GABA，是一种四碳非蛋白质氨基酸，属于谷氨酸衍生物，以自由态广泛存在于真核生物和原核生物中。它是茶叶的重要生物活性成分，对哺乳动物有多重积极生理作用。

一

茶树中GABA形成机理

GABA在茶树中有2条合成途径：GABA支路和PAs降解(图1)。

图1 茶树中GABA的合成途径

1. GABA支路

茶树中GABA的合成主要是GABA支路：GAD将Glu催化脱羧形成 GABA。代谢途径如下：三羧酸循环(TCA)中的α-酮戊二酸经谷氨酸脱氢酶(GDH)催化转氨生成Glu，Glu在GAD的作用下生成 GABA。然后GABA和α-酮戊二酸在γ-氨基丁酸转氨酶 (GABA-T) 的催化作用下，发生转氨反应，可逆生成 Glu 和琥珀酸半醛(SSA)，SSA在琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)的作用下形成琥珀酸(SA)，SA又进入三羧酸循环，上述反应和α-酮戊二酸氧化成SA的反应一起构成GABA支路。部分SSA会在γ-羟丁酸脱氢酶(GHBDH)催化下形成γ-羟基丁酸(GHB)。

2. 多胺降解

多胺降解途径在GABA支路产生GABA含量较低时作为辅助途径参与GABA的合成，其贡献率在30%左右。多胺降解途径是指二胺或多胺(PAs)分别经二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)催化产生γ-氨基丁醛，再经γ-氨基丁醛脱氢酶(AMADH)脱氢生成GABA的过程，最终与GABA支路交汇后参与TCA循环代谢。多胺(PAs)包括腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)，其中以腐胺作为多胺生物代谢的中心物质，DAO和PAO是分别催化生物体内腐胺、亚精胺和精胺降解的关键酶。

二

茶叶中GABA富集技术

1. 种植技术

施加氨基酸叶面肥能够增产提质，张定等研究比较了谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、苯丙胺酸、丙氨酸和甘氨酸等6种游离氨基酸不同浓度喷施茶树叶面肥，发现喷施0.5%谷氨酸5 d，鲜叶真空厌氧处理8 h是提高茶样中 GABA 含量的最优方法。邵文韵的研究结果表明喷施10%谷氨酸钠溶液，真空处理12 h，其速溶茶粉中GABA含量可达3.8 mg/g。

2. 加工技术

Sawai等研究表明厌氧-好氧间歇处理的GABA富集效果优于连续厌氧处理。沈强等进一步研究了厌氧-好氧间歇技术对茶叶富集GABA含量的影响。采用真空充氮和除氮充氧处理，经过微波杀青，茶叶中GABA含量达到1.86 mg/g。王芳等以水仙驻芽三四叶为原料，摇青3次，在每次摇青后真空厌氧1 h，通过高效液相测定茶样中GABA含量，结果显示武夷岩茶GABA含量高达3.179 mg/g，该研究进一步表明不同茶树品种加工成不同茶类，GABA含量富集结果差异较大。

3. 微生物技术

李亚莉等研究发现近平滑假丝酵母GPT-5-11以液态形式接种到普洱茶中，能够显著提高茶样中GABA含量。结果表明，接种GPT-5-11菌株的普洱茶样品GABA含量在0.305 2～1.533 5 mg/g，在37℃定期翻堆接种液态菌条件下，茶样 GABA 含量最高达1.533 5 mg/g，达到了GABA茶的标准。Ma等采用单因素试验和响应面法优化了短乳杆菌TCCC13007用于发酵生产GABA的条件。研究结果显示，以干燥剂麦芽糊精含量30%，进风温度130℃，进料速度600 mL/h，喷雾压力 0.35 Mpa，固相质量分数4.5%，撞针间隔时间和撞针执行时间均以3 s为最佳。该研究结果具有较高的统计意义，为绿色发酵工业化生产γ-氨基丁酸奠定了基础。

4. 其他技术

林智等研究发明了生产GABA 茶的关键设备——6CY-4.0型茶鲜叶真空处理机所产GABA茶的GABA 含量为2.48～6.62 mg/g，其品质优于日本同类产品。针对云南大叶种茶的特点，郝强等研发了设备机电一体化和PLC自动控制真空处理机，实现了GABA茶的清洁化规模生产。GABA 茶关键设备均是从GABA 茶的加工原理和符合实际生产出发，多与真空厌氧处理相结合，对推动GABA茶的工业化生产具有积极作用。

三

茶叶中GABA药理功能

1. 缓解焦虑

神经生理医学研究证明GABA是中枢神经系统的抑制性神经递质之一，可以在痛觉调制通路中抑制痛信号的传递。

2. 降低血压

GABAA受体对心血管系统具有调控作用。林智等揭示了GABA能通过中枢神经系统的调节有效促进血管扩张，减少去甲肾上腺素的释放量，从而使血压降低;GABA还能较强抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性，减少血管紧张素Ⅱ的合成，进而使血压降低。目前关于GABA茶降血压研究虽然比较多，但是关于人体GABA摄入量的降压标准及范围研究仍然较少，可作为新的方向进行后续拓展研究。

3. 治疗癫痫

研究已证明癫痫是多种原因导致的脑部神经元高度同步化异常放电的神经系统综合征，主要特征是反复自发性发作。许多研究证实 GABA的缺乏会引发癫痫的发生，GABAA受体可介导抑制性突触后电流从而对癫痫发作产生抑制作用，GABAB受体可调节神经元突触神经递质的释放和迟发性抑制性突触后电位，在控制癫痫的兴奋性方面起重要作用。

4. 抗癌功能

GABA 抑制性作用是通过与其受体相结合使之激活，进而抑制肿瘤细胞增殖。GABA受体有3种类型即GABAA、GABAB和GABAC，其中GABAA和GABAC是离子型受体，GABAB是代谢型受体。胰腺癌是十分具有致命性的恶性肿瘤之一，Zhu等研究结果显示GABAB受体的表达受到抑制时会加剧胰腺癌疼痛级别，抑制microRNA-330 的表达可恢复 GABAB受体的表达，减轻胰腺癌的疼痛，这可为胰腺癌的预后提供新的治疗靶点。

5. 提高记忆力

在动物大脑中，GABAA是GABA最重要的受体，GABAergic突触传递大多都由 GABAA介导。Dashniani等研究分析了MS-GABAergic损伤引起海马谷氨酸能(Gluergic)和 GABAergic受体表达的显著变化，大鼠在训练后3 d内表现出记忆滞留缺陷，明确了GABA对长期空间记忆具有正面影响作用。Engin等研究表明Glu与GABA的代谢调节对学习记忆有着重要作用，在一定范围内，Glu与GABA的比值升高对学习记忆有促进作用，但比值过高时则有抑制作用。

6. 缓解肝细胞凋亡

脂多糖/D-半乳糖胺诱发的急性肝衰竭(ALF)具有较高的死亡率。Hata 等通过给予ALF模型C57BL/6NHsd小鼠GABA预处理，对小鼠血液和肝组织中蛋白进行分析，结果表明GABA 通过其介导的STAT3信号通路保护小鼠免于急性肝衰竭。该研究推测预先给予GABA可能是移植前优化边缘供体肝脏的有效方法。

7. 治疗糖尿病

γ-氨基丁酸对糖尿病的治疗作用已得到广泛研究。Tian等研究发现，γ-氨基丁酸可以作为早期Ⅰ型糖尿病治疗剂，抑制Ⅰ型糖尿病的炎症反应。Wang等证明了GABA对胰岛炎症和全身炎症具有抑制作用。

8. 其他功能

除了上述生理功能外，Kanehira等研究发现饮用GABA饮料，可有效缓解疲劳，提高工作效率。GABA红茶和GABA毛叶茶均能提高睡眠质量。GABA还具有镇痛作用、抗氧化、抗衰老、调控生殖和治疗哮喘等多种生理功能。

四

茶叶中GABA的开发展望

综合基因组学、代谢组学和遗传学等多种学科，深入探讨GABA在茶叶中形成机制应该是将来的一个重要研究方向。

开发GABA茶的特有功能，如果能够得到更大限度的产品转化，在GABA的众多功能研究的基础上，挖掘GABA茶的功能性，开发天然功能性产品，符合当今保健行业的发展趋势，具有广阔的市场发展前景，同时也对人类健康具有更加重大的意义。

在生产技术上，工艺改进、生产设备研发，是值得以后探索研究的创新课题。

如若能充分利用夏秋茶资源，采用合适的GABA富集方法，开发富含GABA天然功能性的茶产品，不仅可以提高我国夏秋茶产品的附加值，延长茶产业链，开发茶产业新的经济增长点，还可以促进我国茶产业的可持续发展，具有重大的经济价值和社会意义。

(具体内容详见《中国茶叶》2021年第1期，P10-19，《茶叶中γ-氨基丁酸的研究进展》，作者：郜秋艳)