伽馬氨基丁酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中很重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，它是一種天然存在的非蛋白組成氨基酸，具有極其重要的生理功能，它能促進(jìn)腦的活化性，健腦益智，抗癲癇，促進(jìn)睡眠，美容潤膚，延緩腦衰老機(jī)能，能補(bǔ)充人體抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有良好的降血壓功效。促進(jìn)腎機(jī)能改善和保護(hù)作用。抑制脂肪肝及肥胖癥，活化肝功能。每日補(bǔ)充微量的伽瑪氨基丁酸有利于心腦血壓的緩解，又能促進(jìn)人體內(nèi)氨基酸代謝的平衡，調(diào)節(jié)免疫功能。

γ-氨基丁酸屬強(qiáng)神經(jīng)抑制性氨基酸，具有鎮(zhèn)靜、催眠、抗驚厥、降血壓的生理作用。

GABA的生理作用

根據(jù)目前的研究，發(fā)現(xiàn)GABA的生理活性主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮。醫(yī)學(xué)家已經(jīng)證明GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性傳遞物質(zhì)，是腦組織中最重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一。其作用是降低神經(jīng)元活性，防止神經(jīng)細(xì)胞過熱，GABA能結(jié)合抗焦慮的腦受體并使之激活，然后與另外一些物質(zhì)協(xié)同作用，阻止與焦慮相關(guān)的信息抵達(dá)腦指示中樞。

γ-氨基丁酸

（2）降低血壓。GABA能作用于脊髓的血管運(yùn)動(dòng)中樞，有效促進(jìn)血管擴(kuò)張，達(dá)到降低血壓的目的。據(jù)報(bào)道，黃芪等中藥的有效降壓成分即為GABA。

（3）治療疾病。1997年，大熊誠太郎的研究表明GABA與某些疾病的形成有關(guān)，帕金森病人脊髓中GABA的濃度較低，癲癇病患者脊髓液中的GABA濃度也低于正常水平。日本大阪大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究顯示GABA對Kupperman綜合癥具有顯著的改善效果。另外，神經(jīng)組織中GABA的降低也與Huntington疾病、老年癡呆等神經(jīng)衰敗癥的形成有關(guān)。

（4）降低血氨。我國的臨床醫(yī)學(xué)和日本的研究者也都認(rèn)為，GABA能抑制谷氨酸的脫羧反應(yīng)，使血氨降低。更多的谷氨酸與氨結(jié)合生成尿素排出體外，以解除氨毒，從而增進(jìn)肝機(jī)能。攝入GABA可以提高葡萄糖磷酸酯酶的活性，使腦細(xì)胞活動(dòng)旺盛，可促進(jìn)腦組織的新陳代謝和恢復(fù)腦細(xì)胞功能，改善神經(jīng)機(jī)能。

（5）提高腦活力。GABA能進(jìn)入腦內(nèi)三羧酸循環(huán)，促進(jìn)腦細(xì)胞代謝，同時(shí)還能提高葡萄糖代謝時(shí)葡萄糖磷酸酯酶的活性，增加乙酰膽堿的生成，擴(kuò)張血管增加血流量，并降低血氨，促進(jìn)大腦的新陳代謝，恢復(fù)腦細(xì)胞功能。

（6）促進(jìn)乙醇代謝。以嗜酒者為對象，服用GABA再飲用60ml威士忌后采血測定血中乙醇及乙醛濃度，發(fā)現(xiàn)后者濃度明顯比對照組低。

（7）其他。最新的研究表明，GABA還具有防止皮膚老化、消除體臭、改善脂質(zhì)代謝，防止動(dòng)脈硬化高效減肥等功能。

γ-氨基丁酸的紅外光譜

生物合成法相比較來說是一種既安全、又低成本的方法。在早期的研究中，發(fā)酵法生產(chǎn)GABA以大腸桿菌為生產(chǎn)菌，發(fā)酵培養(yǎng)基為麩皮水解液、玉米漿、蛋白胨、礦物質(zhì)等。在發(fā)酵過程中，利用大腸桿菌脫羧酶的作用，將L-谷氨酸轉(zhuǎn)化為GABA，再分離純化得到GABA制品。但是，若要進(jìn)行食品開發(fā)，使用大腸桿菌無疑存在安全性方面的種種問題。根據(jù)最新的研究報(bào)道和專利文獻(xiàn)，乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等一些安全性高的微生物在GABA類食品的制備中已有應(yīng)用，這就使得生物合成的GABA制品能用作高檔功能性保健食品。

研究及應(yīng)用歷程

GABA在食品中的研究和應(yīng)用始于上世紀(jì)八十年代中期，應(yīng)用產(chǎn)品以日本茶飲料Gabaron為代表。用Gabaron茶飲料飼喂患原發(fā)性高血壓的小白鼠，數(shù)周內(nèi)發(fā)現(xiàn)其血壓由175-180mmHg降低至150mmHg，同時(shí)并未發(fā)現(xiàn)小白鼠的其它任何生理異常現(xiàn)象。1994年，Takayo等在研究用水浸泡的米胚芽的氨基酸分布時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過發(fā)酵處理的米胚芽中GABA的積累量很高，達(dá)到200-300mg/100g。1996年，富含GABA的米胚芽制品在日本實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。神經(jīng)生理及神經(jīng)醫(yī)學(xué)的研究表明GABA是一種重要的活性物質(zhì)，在人腦中，雖然GABA可由腦部的谷氨酸在專一性較強(qiáng)的谷氨酸脫羧酶作用下轉(zhuǎn)化而成，但是年齡的增長和精神壓力的加大使GABA的積累異常困難，而通過日常飲食補(bǔ)充可有效改善這種狀況，從而促進(jìn)人體健康。最近，日本科學(xué)家利用米胚芽等原料開發(fā)制造的富含GABA的功能食品配料，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于飲料、果醬、糕點(diǎn)、餅干、調(diào)味料等制品中?，F(xiàn)在還有報(bào)道，應(yīng)用生物技術(shù)制造的高濃度GABA飲料以及利用乳酸菌等制作的富含GABA的食品配料，均可直接作為或者用于抗高血壓、增進(jìn)腦機(jī)能及肝功能的功能食品。我國有關(guān)GABA食品的研究開發(fā)報(bào)道極少，這方面的研究開發(fā)尚屬于起步階段。

GABA應(yīng)用于食品工業(yè)中的優(yōu)勢

GABA作為活性因子，具有良好的生理活性，將其應(yīng)用于功能性食品中將大有可為。已有報(bào)道指出，茶和大米胚芽通過自然的發(fā)酵過程可以富集GABA。除此之外，豆制品、西紅柿、小球藻等天然食品素材通過加工可以富集GABA，目前，日本多家公司和研究所都在從事這方面的開發(fā)工作。雖然GABA在自然界的分布很廣泛，但將其開發(fā)作為保健食品功能因子無疑還需大量的工作。動(dòng)植物組織中GABA的含量都較低，例如豆葉中的含量僅為0.04μg/g鮮重，因而從動(dòng)植物體內(nèi)直接提取GABA并作為食品配料的可行性不大，其原因主要是因?yàn)镚ABA存在量少并且分離困難。

作為食品的開發(fā)，既要有藥食同源的思想，又要區(qū)分開藥與食的概念。在食品中應(yīng)用GABA，絕不是對藥用GABA的簡單添加，而是要從制備這個(gè)源頭開始，利用天然物質(zhì)及采用生物技術(shù)方法，生產(chǎn)出可安全用于食品并可被視為天然添加劑的食用GABA。

GABA在食品工業(yè)的應(yīng)用途徑

首先，可利用糧食加工副產(chǎn)品制備的GABA添加劑。二十世紀(jì)九十年代中期，日本ORYZA油化學(xué)公司開發(fā)出一種名為GABARICEGERM的保健食品添加劑，其后不久，日本食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)報(bào)道了該產(chǎn)品在改善失眠、抑郁和更年期綜合癥等方面的顯著效果，證實(shí)了GABA的多種生理作用，并指出富含GABA的食品是一種功能性食品。在我國，目前米胚的開發(fā)利用還不充分，稻谷加工的副產(chǎn)品米胚芽營養(yǎng)全面，但其分離難度較高，所以許多米廠未作分離而留在米糠中作飼料用。實(shí)際上，豐富的米胚芽資源還大有文章可做，可以深加工成多種食品或食品配料。米胚芽中含有豐富的蛋白、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，也含有一定量的GABA，但含量很低，即使經(jīng)分離濃縮后仍很難達(dá)到較高的含量。如果將其作為基礎(chǔ)原料，通過生物技術(shù)方法提高GABA的含量，增強(qiáng)產(chǎn)品的保健功能，改善風(fēng)味，可大大提高米胚芽的附加值，增加效益。

其次，可利用發(fā)酵法生物合成GABA添加劑。也就是純粹應(yīng)用微生物技術(shù)，通過篩選優(yōu)良高產(chǎn)的安全菌種，發(fā)酵生產(chǎn)GABA制劑。目前，酵母菌、乳酸菌等是一類被公認(rèn)為安全的微生物。GABA是21世紀(jì)倡導(dǎo)的綠色食品和有機(jī)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藥品，人體每天攝入30－50mg純天然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對，制成適合各種消費(fèi)群體需要的膠囊、軟膠囊、片劑、粉劑等形態(tài)的營養(yǎng)補(bǔ)充劑。可用于保健食品及普通食品中。

第三，開發(fā)功能性乳制品。乳制品的消費(fèi)量很大，也是最為普遍的食用消費(fèi)品之一。強(qiáng)化GABA的乳制品可以說是一種理想的組合，因?yàn)楦缓腉ABA能進(jìn)一步增強(qiáng)乳制品的功能性，使其更具競爭力。但是，目前強(qiáng)化GABA乳制品還只是一種構(gòu)想，國外專利文獻(xiàn)中有報(bào)道GABA在奶粉中的應(yīng)用，而在其它品種中的應(yīng)用較少，還需做大量的開發(fā)工作。

第四，在運(yùn)動(dòng)食品中的應(yīng)用。工作、學(xué)習(xí)、運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的疲勞感是一種生理現(xiàn)象，用GABA配制的運(yùn)動(dòng)飲料，可滿足機(jī)體高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的需要，在國外已比較流行。

第五，應(yīng)用于烘焙食品。隨著市場準(zhǔn)入制度的實(shí)施，烘焙食品行業(yè)進(jìn)入“門檻”的提高，近年來歐、美等發(fā)達(dá)國家在烘焙食品配料上提出了以綠色健康為主題的開發(fā)傾向。面包已發(fā)展成為世界性的大眾食品，在面包中加入微量的GABA可有效地降低心血管病發(fā)病率。在餅干、糕點(diǎn)中加入適量的GABA可制成適合老年人或兒童食用的健康食品。