一种富含天然γ-氨基丁酸的新食材

杨胜远，江敏，胡小军，刘淑敏，王胜

（1.岭南师范学院化学化工学院，广东湛江524048；2.岭南师范学院热带与南海资源协同创新中心，广东湛江524048）

一种富含天然γ-氨基丁酸的新食材

杨胜远1，2，江敏1，2，胡小军1，2，刘淑敏1，2，王胜1，2

（1.岭南师范学院化学化工学院，广东湛江524048；2.岭南师范学院热带与南海资源协同创新中心，广东湛江524048）

对湛江的鲜辣木叶及其辣木茶产品中的生物活性成分及主要营养成分进行分析。结果显示：以干质量计，鲜辣木叶和辣木茶的总游离氨基酸含量分别为（27.72±1.07）、（26.04±0.83）mg/g，γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）含量分别为（2.07±0.07）、（0.78±0.03）mg/g，L-Glu 含量分别为（3.65±0.11）、（2.74±0.08）mg/g，蛋白质含量分别为（24.81±0.37）、（25.18±0.26）g/100 g，粗脂肪含量分别为（3.35±0.16）、（3.28±0.17 g/100 g），粗纤维含量分别为（18.42±0.44）、（22.51±1.04）g/100g。结果表明，辣木叶营养丰富，并富含游离GABA和L-Glu，具有开发新型富GABA功能性食品的极大潜力。

辣木叶；辣木茶；γ-氨基丁酸；分析；食材

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）一种非蛋白质组成的天然氨基酸，为哺乳动物体内一种主要的抑制性神经递质，具有降血压、利尿、镇痛安神、改善脑机能、增进脑活力、促进长期记忆、营养神经细胞、改善更年期综合症等重要的生理功能，已成为一种新型食品功能性因子[1]。我国卫生部2009年9月27日公告中，已将GABA列为新资源食品。植物中GABA含量很低，目前主要通过添加外源谷氨酸（L-glutamic acid，L-Glu）利用植物富集技术生产富含GABA的食品[1-2]。

辣木（Moringa oleiferaLam.）又称鼓槌树、辣根树，原广泛分布于印度北部的亚喜马拉雅地区，属于中型抗旱速生树种[3]，已在热带和亚热带地区获得广泛种植，其嫩叶、嫩茎、花及未成熟的果荚中含有丰富的蛋白质、脂肪酸、维生素、黄酮、矿物质等营养素[4-8]，在食品[9]和饲料[10]领域备受关注。研究报道，辣木在降血压、降血脂、保护肝损伤、抗肿瘤、抗炎抑菌、解热等方面也具有一定的药理作用[11]。

虽然目前对不同地区的辣木营养素成分及含量已有文献报道，但新的辣木生物活性物质的挖掘及其在加工前后的变化尚需进一步补充。本文主要对湛江辣木叶的功能性因子GABA、内源L-Glu、主要营养素等角度，对影响辣木叶营养保健功能及风味品质的生物活性物质进行探讨，并比较其在鲜叶与辣木茶产品中的含量变化，以期对现有的辣木成分研究作进一步补充，为辣木叶的高值化深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜辣木叶、辣木茶均为湛江市明笙农业科技发展有限公司生产，辣木叶采集季节为夏季。鲜辣木叶为辣木树上现场采集，采样后立即采用（103±2）℃烘干2 h备用，以减少采后生理变化的影响。辣木茶的主要加工工艺为：辣木鲜叶→萎凋→揉捻→杀青→干燥提香→包装。

大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ATCC 8739、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）ATCC 6538为广东省微生物菌种保藏中心保藏菌株。

γ-氨基丁酸（minimum 99%）、异硫氰酸苯酯（Phenylisothiocyanate，PITC）：购自美国 Sigma公司；乙腈、乙酸、三乙胺：色谱纯试剂，美国TEDIA公司产品；其他试剂均为国产分析纯试剂。

1.2 仪器与设备

Agilent 1200 Series高效液相色谱仪（包含G1354A四元梯度泵、G1316A柱温箱、G1314B可变波长紫外检测器、Chemstation工作站等）：美国安捷伦公司；KDN-102C定氮仪：上海纤检仪器有限公司；SZF-06C脂肪测定仪：浙江托普仪器有限公司；PSH-200生化培养箱：中科生命科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

分别将采集的辣木叶和辣木茶于（103±2）℃烘干至恒重，研磨粉碎至粒径可过40目筛，备用。

1.3.2 样品水提取液的制备

分别称取样品粉末3.00 g于500 mL锥形瓶中，加蒸馏水200 mL，沸水浴浸提45 min，趁热减压过滤，滤渣用少量蒸馏水洗涤2次，合并滤液，冷却后用蒸馏水定容到250 mL。

1.3.3 γ-氨基丁酸与谷氨酸分析

1.3.3.1 流动相

参照文献[12]进行配置。

流动相A：称取8.205 g乙酸钠，溶于900 mL超纯水，加入三乙胺0.5 mL、乙酸0.7 mL和乙腈5.0 mL，调节至pH5.8，定容至1 000 mL。

流动相B：乙腈∶水（60∶40，体积比）。

1.3.3.2 衍生化方法

衍生化方法参照文献[13]，略作改进。取100 μL标准溶液或样品水提取液注入1.5 mL的锥形离心管，加入 50 μL 乙腈-水-三乙胺-PITC（7∶1∶1∶1，体积比），混匀，室温下放置1 h后，加入150 μL流动相A-流动相B（80∶20，体积比），漩涡混合器振荡 1 min，然后加入600μL正己烷，漩涡混合器振荡1min，静置10 min。用注射器吸取下层溶液，经0.22 μm滤膜过滤备测。

1.3.3.3 色谱条件

参照文献[12]，略有改变。色谱柱：ZORBAX Eclipse XDB－C18（4.6 mm×250mm，5 μm）；检测波长为 254nm；进样量为20 μL，柱温25℃。采用流动相A-流动相B（80∶20，体积比）以0.6 mL/min线性等梯度洗脱。

1.3.4 总游离氨基酸的测定

以L-谷氨酸作为标准品，参照文献[14]采用茚三酮法测定样品水提取液中的总游离氨基酸含量，再换算为样品干制品中的总游离氨基酸含量，结果以L-谷氨酸计。

1.3.5 蛋白质含量的测定

称取样品粉末0.25 g～0.30 g，参照GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[15]采用第一法“凯氏定氮法”进行测定。氮换算为蛋白质的系数选择6.25。

1.3.6 粗脂肪含量的测定

称取样品粉末2.00 g～3.00 g，参照GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》[16]采用第一法“索氏抽提法”进行测定。

1.3.7 粗纤维含量的测定

称取样品粉末5.00 g～6.00 g，参照GB/T 5009.10-2003《植物类食品中粗纤维的测定》[17]进行测定，未扣除灰分。

1.3.8 抗菌活性测定

分别以 Escherichia coli ATCC 8739和 Staphylococcus aureus ATCC 6538为指示菌，参照文献[18]采用杯碟法进行检测样品水提取液的抗菌活性。

1.3.9 数据分析

以IBM SPSS Statistics 19.0软件采用独立样本t检验进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 辣木叶提取液GABA和L-Glu的定性分析

各样品和标准品溶液衍生化后的HPLC图谱见图1。

图1 HPLC色谱图Fig.1 HPLC chromatograms

从图1c可见，辣木叶水提取液存在与标准品LGlu和GABA出峰时间相近的衍生化产物PITC-Glu峰（峰Ⅰ，图1b）和 PITC-GABA 峰（峰Ⅱ，图1a）。图1d显示，当将辣木叶水提取液与1.0 mmol/L GABA标准品溶液按照等体积混合时，除峰Ⅱ外，其他PITC-氨基酸峰的峰高和峰面积显著减小，峰Ⅱ峰形完整且对称，说明图1c的峰Ⅱ为PITC-GABA峰。图1e显示，当将辣木叶水提取液与1.0 mmol/L L-Glu标准品溶液按照等体积混合时，峰Ⅰ的峰高和峰面积增加，而其他峰的的峰高和峰面积减小，峰Ⅰ峰形完整且对称，说明图1c峰Ⅰ为PITC-Glu峰。由此可见，辣木叶水提取液中存在GABA和L-Glu。

2.2 辣木叶和辣木茶游离氨基酸的含量

辣木叶和辣木茶中游离氨基酸的含量见表1。

表1 辣木叶和辣木茶中游离氨基酸的含量Table 1 Free amino acids content in leaves and tea of Moringa oleifera

从表1可见，辣木叶中游离GABA和L-Glu的含量较高，以干质量计，含量分别达到了（2.07±0.07）mg/g和（3.65±0.11）mg/g。与鲜叶相比，辣木茶GABA和L-Glu的含量都显著下降，含量仅分别为（0.78±0.03）mg/g和（2.74±0.08）mg/g。然而，辣木叶和辣木茶中的总游离氨基酸含量分别为（27.72±1.07）mg/g和（26.04±0.83）mg/g，差异不显著。

2.3 辣木叶和辣木茶中营养成分的含量

辣木叶和辣木茶中营养成分的含量见表2。

表2 辣木叶和辣木茶中营养成分的含量Table 2 Nutrient components in leaves and tea of Moringa oleifera

从表2可见，辣木叶和辣木茶的蛋白质含量分别为（24.81±0.37）g/100 g 和（25.18±0.26）g/100 g，相互间差异不显著（p＞0.05），说明辣木茶的加工过程对蛋白质的含量影响不大。

辣木叶和辣木茶的粗脂肪含量分别为（3.35±0.16）g/100 g和（3.28±0.17）g/100 g，含量相近，相互间也没有显著性差异（p＞0.05）。

辣木叶和辣木茶的粗纤维含量分别为（18.42±0.44）g/100 g 和（22.51±1.04）g/100 g，与辣木叶相比较，辣木茶的粗纤维含量相对较高，可能是由于采用的辣木叶的叶龄差异所造成。

2.4 辣木叶和辣木茶水提取液的抗菌活性

经对辣木叶和辣木茶的水提取液对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性进行检测，结果未见有抗菌活性。

3 讨论

由于辣木的营养素含量丰富，并具有多种药理作用，对其生物活性物质及产品的研究开发，已经引起了学者的极大关注。研究报道，辣木具有一定的降血压的药理作用[11]。Faizi等[19]研究表明辣木叶的乙醇提取物中的氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯具有明显的降血压活性，Abrogoua等[20]也发现用在兔子的饲料中添加辣木水提取物，兔子的血压明显低于正常值，结果也表明辣木叶的水提取物具有降低血压的作用，但其降血压的机理尚未见阐明。GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实，GABA可以通过扩张血管和抑制血管紧张素转换酶（Angiotensin Converting Enzyme，ACE）活性两条途径起到降血压的作用[21-26]。本研究结果表明，辣木叶及其制品中含有丰富的游离GABA，推测GABA是辣木降血压的主要活性成分之一，但尚待进一步研究证实。

茶叶中的总游离氨基酸的含量是影响茶营养保健功能及风味品质的关键化学成分，对茶汤的滋味、色泽有较明显的影响，对茶汤的香气和鲜爽度起着决定性作用[27-28]。辣木叶中总游离氨基酸含量丰富，加工为辣木茶，在风味品质上可以有较好的潜质。L-Glu是谷氨酸脱羧酶（Glutamate decarboxylase，GAD，EC4.1.1.15）催化合成GABA的底物，本研究表明辣木叶中游离L-Glu含量较高，因此可以通过植物富集技术，利用辣木叶的内源性GAD和游离L-Glu转化合成GABA，从而开发富GABA辣木茶或其他食品。然而研究揭示，虽然辣木叶和辣木茶中的总游离氨基酸含量差异不大，但是辣木茶的游离GABA和L-Glu的含量较鲜叶显著降低，说明辣木叶采后的生理状态或辣木茶的加工工艺对游离GABA和L-Glu影响较显著，可能会因发生生化反应而造成损失，因而在辣木叶深加工过程对采后贮藏和加工工艺应给予更大的关注。

初雅洁等[7]对云南不同产地辣木叶的成分进行了分析比较，结果表明不同产地的辣木叶的营养成分略有差异，本研究表明，湛江的辣木叶的蛋白质含量与云南西双版纳的辣木叶[7]相近，而粗纤维含量高于云南西双版纳的辣木叶[7]，与云南德宏的辣木叶[7]相近。不同地域的土质、气候、光照、海拔等自然因素只是造成辣木叶营养成分含量差异的因素之一，辣木叶采摘的叶龄可能也是造成不同辣木叶样品分析结果出现差异的重要原因。不同叶龄的成分变化仍亟待研究。

Ndhlala等[29]报道辣木的丙酮提取物和乙醇提取物对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌具有抗菌活性，Thilza等[30]也报道了辣木叶柄的水提取物对铜绿假单孢菌、白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌等微生物具有抗菌活性，然而本文结果表明，辣木叶和辣木茶的水提取液对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌均未检出抗菌活性。因此，在辣木叶的贮藏加工过程中，寄希望于辣木叶对微生物的自抗作用而实现防腐作用是不现实的，需按高蛋白食物原料同等处理。

辣木叶的蛋白质含量大于 17 g/100 g[7，10，31]，蛋白质组成氨基酸种类齐全，特别是含有主食中缺乏的赖氨酸和苏氨酸[7，31]，蛋白质的效价高，非常符合世界卫生组织（World Health Organization）的必须氨基酸和蛋白质含量的标准。辣木叶还含有丰富的脂肪酸[4]、可溶性多糖[7]、矿物质[7，31]、VC[7]、黄酮[29，32]等。文献已表明，辣木叶是一种营养价值很高的食材。本研究首次发现辣木叶含有丰富的天然GABA，对辣木叶的保健功能具有重要的揭示作用，对辣木叶深加工和推动辣木种植业良性发展都将具有很好的指导意义和推动作用。

4 结论

辣木叶和辣木绿茶含有丰富的总游离氨基酸、游离GABA和L-Glu，以干质量计，总游离氨基酸含量分别为（27.72±1.07）mg/g、（26.04±0.83）mg/g，GABA 含量分别为（2.07±0.07）mg/g、（0.78±0.03）mg/g，L-Glu 含量分别为（3.65±0.11）mg/g、（2.74±0.08）mg/g。湛江辣木叶和辣木茶中蛋白质、粗脂肪和粗纤维等营养素含量较高，蛋白质含量分别为（24.81±0.37）g/100 g、（25.18±0.26）g/100 g，粗脂肪含量分别为（3.35±0.16）g/100 g、（3.28±0.17 g/100 g），粗纤维含量分别为（18.42±0.44）g/100 g、（22.51±1.04）g/100 g。辣木茶的加工工艺对蛋白质和粗脂肪影响不大，但对游离GABA和L-Glu影响显著。辣木叶和辣木茶的水提取液对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌均未检测到抗菌活性。结果表明，辣木叶营养丰富，并富含游离GABA和L-Glu，是一种很好的开发富GABA功能性食品的新型食材。

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A Novel Edible Material with Rich Natural Gamma-aminobutyric Acid

YANG Sheng-yuan1，2，JIANG Min1，2，HU Xiao-jun1，2，LIU Shu-min1，2，WANG Sheng1，2
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Lingnan Normal University，Zhanjiang 524048，Guangdong，China；2.Tropical South China Sea's Resources Collaborative Innovation Centre，Lingnan Normal University，Zhanjiang 524048，Guangdong，China）

The bioactive components and major nutrient component in the fresh leaves and tea ofMoringa oleiferain Zhanjiang were analyzed.Results showed that the total free amino acid containing in the fresh leaves and tea ofMoringa oleiferawas（27.72±1.07）mg/g and（26.04±0.83）mg/g respectively，and gamma-aminobutyric acid（GABA）containing was（2.07±0.07）mg/g and（0.78±0.03）mg/g respectively.Furthermore，high LGlu content was also found in the fresh leaves and tea ofMoringa oleifera，which was （3.65±0.11）mg/g and（2.74±0.08）mg/g respectively.The fresh leaves and tea of Moringa oleifera were much rich of proteins，crude fats and crude fibers，which proteins containing was （24.81±0.37）g/100 g and （25.18±0.26）g/100 g respectively，crude fats containing was（3.35±0.16）g/100 g and（3.28±0.17）g/100 g respectively，and crude fibers containing was （18.42±0.44）g/100 g and （22.51±1.04）g/100 g respectively.The results indicated that theMoringa oleiferaleave was a novel edible material with rich natural gamma-aminobutyric acid，and has great potential for the development of new GABA-enriched functional food.

Moringa oleiferaleaf；Moringa oleiferatea；γ-aminobutyric acid；analysis；edible material

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.031

广东省自然科学基金项目（2014A030307039）；岭南师范学院科研专项项目（ZL1602）

杨胜远（1972—），男（汉），教授，博士，研究方向：功能性食品。

2017-03-03