茶叶中γ-氨基丁酸的研究进展

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→過滤→

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等通過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14 C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。

基金项目：河南省高等学校重点科研项目（20B210022），信阳师范学院青年骨干教师资助计划项目（2018 gGJS-13）。