γ-氨基丁酸GABA在食品工业上的应用

旅行家

γ-氨基丁酸GABA在食品工业上的应用

2012-10-26 18:16

研究及应用历程
GABA在食品中的研究和应用始于上世纪八十年代中期，应用产品以日本茶饮料Gabaron为代表。用Gabaron茶饮料饲喂患原发性高血压的小白鼠，数周内发现其血压由175-180mmHg降低至150mmHg，同时并未发现小白鼠的其它任何生理异常现象。1994年，Takayo等在研究用水浸泡的米胚芽的氨基酸分布时，发现经过发酵处理的米胚芽中GABA的积累量很高，达到200-300mg/100g。1996年，富含GABA的米胚芽制品在日本实现了商业化。神经生理及神经医学的研究表明GABA是一种重要的活性物质，在人脑中，虽然GABA可由脑部的谷氨酸在专一性较强的谷氨酸脱羧酶作用下转化而成，但是年龄的增长和精神压力的加大使GABA的积累异常困难，而通过日常饮食补充可有效改善这种状况，从而促进人体健康。最近，日本科学家利用米胚芽等原料开发制造的富含GABA的功能食品配料，已经广泛地应用于饮料、果酱、糕点、饼干、调味料等制品中。现在还有报道，应用生物技术制造的高浓度GABA饮料以及利用乳酸菌等制作的富含GABA的食品配料，均可直接作为或者用于抗高血压、增进脑机能及肝功能的功能食品。我国有关GABA食品的研究开发报道极少，这方面的研究开发尚属于起步阶段。

GABA应用于食品工业中的优势
GABA作为活性因子，具有良好的生理活性，将其应用于功能性食品中将大有可为。已有报道指出，茶和大米胚芽通过自然的发酵过程可以富集GABA。除此之外，豆制品、西红柿、小球藻等天然食品素材通过加工可以富集GABA，目前，日本多家公司和研究所都在从事这方面的开发工作。虽然GABA在自然界的分布很广泛，但将其开发作为保健食品功能因子无疑还需大量的工作。动植物组织中GABA的含量都较低，例如豆叶中的含量仅为0.04μg/g鲜重，因而从动植物体内直接提取GABA并作为食品配料的可行性不大，其原因主要是因为GABA存在量少并且分离困难。

作为食品的开发，既要有药食同源的思想，又要区分开药与食的概念。在食品中应用GABA，绝不是对药用GABA的简单添加，而是要从制备这个源头开始，利用天然物质及采用生物技术方法，生产出可安全用于食品并可被视为天然添加剂的食用GABA。

GABA在食品工业的应用途径
首先，可利用粮食加工副产品制备的GABA添加剂。二十世纪九十年代中期，日本ORYZA油化学公司开发出一种名为GABARICEGERM的保健食品添加剂，其后不久，日本食品科学技术学会报道了该产品在改善失眠、抑郁和更年期综合症等方面的显著效果，证实了GABA的多种生理作用，并指出富含GABA的食品是一种功能性食品。在我国，目前米胚的开发利用还不充分，稻谷加工的副产品米胚芽营养全面，但其分离难度较高，所以许多米厂未作分离而留在米糠中作饲料用。实际上，丰富的米胚芽资源还大有文章可做，可以深加工成多种食品或食品配料。米胚芽中含有丰富的蛋白、矿物质等营养成分，也含有一定量的GABA，但含量很低，即使经分离浓缩后仍很难达到较高的含量。如果将其作为基础原料，通过生物技术方法提高GABA的含量，增强产品的保健功能，改善风味，可大大提高米胚芽的附加值，增加效益。

其次，可利用发酵法生物合成GABA添加剂。也就是纯粹应用微生物技术，通过筛选优良高产的安全菌种，发酵生产GABA制剂。目前，酵母菌、乳酸菌等是一类被公认为安全的微生物。GABA是21世纪倡导的绿色食品和有机食品的理想配料，也是十分理想的老年疾病防治保健食品及药品，人体每天摄入30－50mg纯天然GABA就能起到十分理想的保健作用。由于用量微少，可以和其它植物提取物配对，制成适合各种消费群体需要的胶囊、软胶囊、片剂、粉剂等形态的营养补充剂。可用于保健食品及普通食品中。

第三，开发功能性乳制品。乳制品的消费量很大，也是最为普遍的食用消费品之一。强化GABA的乳制品可以说是一种理想的组合，因为富含的GABA能进一步增强乳制品的功能性，使其更具竞争力。但是，目前强化GABA乳制品还只是一种构想，国外专利文献中有报道GABA在奶粉中的应用，而在其它品种中的应用较少，还需做大量的开发工作。

第四，在运动食品中的应用。工作、学习、运动中产生的疲劳感是一种生理现象，用GABA配制的运动饮料，可满足机体高强度运动的需要，在国外已比较流行。

第五，应用于烘焙食品。随着市场准入制度的实施，烘焙食品行业进入“门槛”的提高，近年来欧、美等发达国家在烘焙食品配料上提出了以绿色健康为主题的开发倾向。面包已发展成为世界性的大众食品，在面包中加入微量的GABA可有效地降低心血管病发病率。在饼干、糕点中加入适量的GABA可制成适合老年人或儿童食用的健康食品。

第六，在饮料中的应用。近几年，我国饮料年产量以超过20%的年均增长率递增，饮料市场已成为中国食品行业中发展最快的市场之一。消费者对天然、低糖、健康型饮料的需求，促进了新品种的崛起。加入GABA的功能型饮料、茶饮料、果汁饮料等将受到更多消费者的青睐。2007年日本可口可乐公司推出了面向大众的，具有放松和抗紧张效果的GABA功能性饮料“AQUARIUSSHARPCHARGE”。

用途 用于生化研究，医药上用于治疗肝昏迷和脑血管障碍引起的各种疾病。医药中间体。4-氨基丁酸有降低血脂作用适用于治疗和预防各类型肝昏迷。治疗小儿麻痹症、脑溢血，并可作煤气中毒解毒剂。也用于生化研究和有机合成。

我国市场概况
2009年9月27日，卫生部批准γ-氨基丁酸、初乳碱性蛋白、共轭亚油酸、共轭亚油酸甘油酯、植物乳杆菌（菌株号ST-Ⅲ）、杜仲籽油为新资源食品，γ-氨基丁酸，在国内进入崭新纪元，国内各大γ-氨基丁酸厂家，安徽来福高科股份有限公司、福建安溪生物科技有限公司依据江南大学最新科技GABA转化技术将引领中国进入新食品消费时代。

旅行家

富含γ－酪氨酸米胚的开发利用

2013年03月21日 09:57  农业部网站

　　稻米胚芽中富含多种生理活性成分和重要营养元素，尤其是其中所含的γ－酪氨酸(GABA)，具有降压等多种医疗保健功能，引起人们的关注。1994年，日本农林水产省中国农业试验场的三枝、堀野、森等研究人员首次发现，米胚及含有米胚的

　　稻糠加水后，由脱羧酶催化的反应便自动开始，并迅速生成大量的GABA。此项发明获得了日本和欧洲五国的专利，经过几年的开发研究，目前已初见成效。1997年，笔者在赴该试验场访问研究期间，就有关的理论和技术问题同发明者进行了广泛的

　　交流，有关内容整理如下供参考。？

　　1 米胚——稻米加工的副产物？

　　根据植物学上的划分，稻谷去壳后的糙米是由果皮、种皮、糊粉层及胚乳淀粉层及胚芽组成。在稻米加工过程中，果皮、种皮及糊粉层作为米糠层与胚一起被剥离掉，成为副产物。米糠层的厚度在45μm左右，占糙米重量的5%～7%，而米胚约占3%。由于通常的稻米加工方法容易损伤细胞结构，使米胚中的脂质在酶的作用下迅速水解，导致中性脂肪减少，游离脂肪酸增加，使米胚质量变劣。为此，日本研究人员改进了加工方法来保护米胚的完整性，并针对米胚适口性稍差的特点，通过精细加工，改善了米胚制品的味道，还开发出了高GA BA含量米胚、低农药残留米胚等多种产品和加工方法，多种米胚保健食品已开始陆续上市。作为医药品的技术开发，也已完成了动物实验，开始进入了临床实验阶段。？

　　2 米胚中GABA高浓度积累的生理机制？

　　高GABA含量米胚，可较普通米胚中的GABA含量高一个数量级。主要原理是：米胚中的蛋白质在专一酶的催化下加水分解，产生大量的谷氨酸，并在一定的条件下快速转化为GABA。这两个阶段的酶促反应均有很高的效率，可使米胚中的GABA含量由加工前的25～50mg/100 g，增加到350～400mg/100g。？

　　3 富含GABA米胚的生理活性功能？

　　3.1 降压作用？

　　GABA在动植物体内广泛存在。在哺乳动物中存在于脑及脊髓中，属抑制性的神经传导物质，具有通畅脑血管血流，增加供氧量，增强脑细胞代谢的功能。在临床上，用作因脑中风后遗症、脑动脉硬化症等引起的头痛、耳鸣、记忆力减退和精神

　　不振等症的辅助治疗药物。GABA的降压作用通过两个途径实现：一是通过作用于延髓的血管运动中枢而产生降压作用；另一方面通过抑制抗利尿激素加压素的分泌，扩张血管而产生降压作用。？

　　3.2 强化肾脏功能作用？

　　高血压病人大都伴随有肾脏功能减退，需要强制减少食盐摄入量。经研究发现，富含GABA米胚不仅具有直接的降压作用，而且还具有改善和强化肾脏功能的作用，可以通过排尿不断排泄体内多余的盐分，巩固降压效果。据动物实验的结果，肾脏异常时BUN(尿素态氮) 上升，而投与富含GABA米胚后，肾脏异常大白鼠的BUN较未投与的对照低25%。？

　　3.3 改善肝脏功能作用？

　　肝脏功能异常时，碱性磷酸酶(ALP)及转氨酶(GPT)值明显增高。经动物实验表明，投与富含GABA米胚，可使肝脏功能异常大白鼠的ALP值较未投与的对照降低25.8%。表明GABA具有改善肝脏功能的作用。？

　　3.4 防止肥胖？

　　经动物实验表明，长期投与GABA，可使大白鼠体重增加受到抑制，防止肥胖效果较未 投与的对照组显著提高。？

　　3.5 促进乙醇代谢？

　　富含GABA米胚可通过加速乙醇代谢，减轻乙醇对肝脏功能的伤害。据试验，对饮用60ml威士忌的人群，连续采血样分析表明，食用富含GABA米胚可使血液中乙醇浓度较对照降低15%，乙醛降低25%。专家由此推测，食用富含GABA米胚，可减轻醉酒及酒精中毒对身体的危 害。？

　　3.6 防臭？

　　古人即已知米糠具有防臭的效果。如在保存鲸肉时就常采用掺拌米糠的办法。据试验表明，食用富含GABA脱脂米胚，可以明显抑制或消除体臭、口臭、生理臭、尿臭等，具有与常用的消臭剂及消臭食品相近的效果。？

　　4 富含GABA米胚的保健食品功能？

　　4.1 维生素和矿质营养的功用？

　　富含GABA米胚中，含有VB1、VB2、VB6及肌醇等多种维生素，尤以VB1含量为高，可达9.69mg/100g。VB1在碳代谢中起着重要作用，缺乏时会出现能量代谢机能减退、 全身倦怠、食欲不振等症，还容易引发心肌梗塞及心绞痛。米胚中的矿质营养以锌和镁含量较高。其中锌参与蛋白质的代谢和胰岛素的生成，间接影响免疫机能，锌不足时会阻碍发育，易患糖尿病。此外，服用普通降压药物常会伴有缺锌的副作用，而食用米胚可以防止这种副 作用。镁参与糖代谢，有预防糖尿病发病的作用。？

　　4.2 食物纤维的功用？

　　米胚中约含有13%的食物纤维，主要由纤维素、半纤维素及木质素组成。据试验，米 胚中的半纤维素具有与果胶质相似的作用，即抑制血清中胆固醇浓度升高的效果，但作用机 理与果胶质不同，不是阻碍胆固醇的吸收，而是促进胆汁酸的排泄，参与肠内细菌的代谢， 间接抑制胆固醇浓度升高，并同时抑制大肠内腐败菌的恶性增殖，从而起到预防大肠癌发病 的作用。？

　　5 富含GABA米胚的开发前景？

　　当今社会的人们由于运动不足，工作节奏过快，生活规律紊乱以及暴饮暴食导致肥胖 ，继而引发成人病增加，并有向青年蔓延的趋势。为防患于未然，“医食同源”越来越受到重视，多种富含GABA米胚的保健食品便应运而生。？

　　富含GABA米胚，既可以作为防治成人病的功能性食品，又可以作为维生素及矿质营养补充食 品。从加工方法上分，可以制成饮料、粉末加工食品、颗粒、片剂等多种类型。当然，从有 效生理活性成分的摄取上考虑，还是以粉末形态最佳。目前

　　在日本已经试制了添加富含GABA 米胚的糕点、面包、粉末汤料、乳制品等，不仅具有上述的营养和保健功能，而且经过加工 技术处理，味道也颇佳，因而深受欢迎。

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（来源：内蒙古农牧业信息网）