姜秀杰 ，許慶鵬 ，張愛(ài)武 ，曹冬梅 ，張東杰 ，

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心，大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院）

γ-氨基丁酸又稱(chēng)氨酪酸或4-氨基丁酸，簡(jiǎn)稱(chēng)GABA，是一種四碳非蛋白氨基酸，以自由態(tài)形式廣泛存在于自然界中[1]。GABA 最早于1910 年在腐生菌中檢測(cè)到[2]。在隨后的100 年中，研究者相繼在不同動(dòng)物神經(jīng)組織，豆科、中草藥種子、根莖和組織液等植物中檢測(cè)到。GABA 分子量為103.1，分子式為C4H9NO2，易溶于水、微溶于乙醇、不容于乙醚，在生理pH 條件下為兩性分子[3]。在植物體內(nèi)，GABA 起到平衡碳源、氮源及傳遞信號(hào)作用，保證植物的正常生長(zhǎng)。GABA 在人體內(nèi)，主要分布在神經(jīng)組織中，通過(guò)調(diào)控人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)，達(dá)到降血壓作用，且降血壓機(jī)理已得到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床醫(yī)學(xué)的證實(shí)[4]。在外周器官中，GABA 可作用于胰島A、B 細(xì)胞，通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞膜超極化及去極化，實(shí)現(xiàn)平衡血糖作用[5-6]。還可降低神經(jīng)元活性、調(diào)節(jié)心律失常、緩解失眠及疲勞等生理功能。然而植物原料中GABA 含量很低，通常在0.3～32.5 μmol·g-1之間[7]，欲利用植物中 GABA 加工成功能食品，則需對(duì)GABA 進(jìn)行高效富集。

近年來(lái)，隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革方案的提出，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)處于調(diào)整及轉(zhuǎn)變階段，多元化、產(chǎn)業(yè)化的種植結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，促使糧食生產(chǎn)數(shù)量及質(zhì)量不斷提升，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益并沒(méi)有出現(xiàn)大幅度提高，甚至部分作物出現(xiàn)豐產(chǎn)卻滯銷(xiāo)的情況，給農(nóng)民收入造成巨大損失。產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，特色產(chǎn)業(yè)、功能食品開(kāi)發(fā)面臨重大挑戰(zhàn)。2009 年我國(guó)衛(wèi)生部將GABA 納入新資源行列，批準(zhǔn)用于食品生產(chǎn)及加工[8]。因此，以糧食為原料富集GABA，開(kāi)發(fā)高附加值的功能產(chǎn)品，對(duì)延伸農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)鏈，增加農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益意義重大。

目前，以糧食為原料產(chǎn)出的GABA 產(chǎn)品因其安全、天然性備受歡迎，已成為食品領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。首先糧食原料豐富且價(jià)格低廉，其次谷物及豆類(lèi)種子經(jīng)發(fā)芽處理[9]、鹽脅迫[10]、熱激[11]、機(jī)械損傷[12]、低氧[13]等逆境脅迫或植物激素作用時(shí)會(huì)使GABA 提高數(shù)倍甚至數(shù)十倍，同時(shí)發(fā)芽富集能夠調(diào)整種子的營(yíng)養(yǎng)成分，降低抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。市售富含GABA 的糧食類(lèi)產(chǎn)品，主要有日本的發(fā)芽玄米及飲料、麥茶；中國(guó)的發(fā)芽糙米、豆乳、米乳苦蕎茶等系列食品[14]。其中植物代謝法富集GABA 相關(guān)報(bào)道較多，為此，對(duì)糧食中GABA 代謝機(jī)理及富集工藝進(jìn)行梳理，為富含GABA 產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā)提供參考。

1 糧食中γ-氨基丁酸支路代謝途徑

高等植物有兩條GABA 合成及轉(zhuǎn)換途徑，一種是L-谷氨酸（L-Glu）脫羧而成，以谷氨酸為底物，經(jīng)L-谷氨酸脫羧酶催化形成GABA，該途徑被稱(chēng)為GABA 旁路或支路[15-16]；另一種是多胺降解途徑，由二胺或多胺（PAs）分別經(jīng)二胺氧化酶（DAO）和多胺氧化酶（PAO）催化產(chǎn)生4-氨基丁醛，再經(jīng)4-氨基丁醛脫氫酶（AMADH）脫氫生成GABA 的過(guò)程，多胺降解途徑最終與 GABA 支路交匯后參與 TCA 循環(huán)代謝[4，17]。

GABA 支路代謝廣泛分布于動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌中，是GABA 積累及轉(zhuǎn)化的重要途徑，禾谷類(lèi)糧食中GABA 富集主要利用此途徑實(shí)現(xiàn)。豆科類(lèi)雙子葉植物，豌豆、鷹嘴豆、大豆等通過(guò)多胺降解途徑，利用二胺氧化酶降解腐胺實(shí)現(xiàn)富集GABA 的貢獻(xiàn)率占30%左右。GABA 支路是三羧酸（TCA）循環(huán)拓展處理過(guò)程中形成一個(gè)分支，仍是糧食富集GABA 主要代謝通路，由以下環(huán)節(jié)組成：

圖1 GABA 支路代謝路徑Fig.1 Metabolic pathway of GABA branch

GABA 支路代謝第一環(huán)節(jié)是以谷氨酸為底物，經(jīng)谷氨酸脫羧酶催化，α 位上的羧基在細(xì)胞質(zhì)中形成GABA 和 CO2；第二環(huán)節(jié)發(fā)生在線粒體中，以GABA為底物，經(jīng)GABA 轉(zhuǎn)氨酶催化，GABA 與丙酮酸或α-酮戊二酸發(fā)生可逆反應(yīng)，產(chǎn)物為琥珀酸半醛；第三環(huán)節(jié)是以琥珀酸半醛（SSA）為底物，經(jīng)琥珀酸半醛脫氫酶（SSADH）催化，發(fā)生氧化脫氫反應(yīng)形成琥珀酸，還有一種情況是SSA 在琥珀酸半醛還原酶催化下，生產(chǎn)4-羥基丁酸（GHB）。最后通過(guò)琥珀酸進(jìn)入三羧酸循[18-20]。Ludewig F[21]以擬南芥對(duì)象，敲除其中調(diào)控琥珀酸半醛脫氫酶表達(dá)的基因，然后對(duì)擬南芥進(jìn)行強(qiáng)光及熱激處理，結(jié)果顯示擬南芥中活性氧和GABA含量顯著提高，該研究證實(shí)了植物代謝中GABA 之路的存在，為植物代謝法富集GABA 提供理論依據(jù)。γ-氨基丁酸支路代謝路徑見(jiàn)圖1 所示[19]：

GAD 是一個(gè) 5′-磷酸吡哆醛（PLP）依賴(lài)型酶，也是GABA 支路代謝的關(guān)鍵限速酶。植物中GAD 含有鈣調(diào)蛋白（CaM）結(jié)合區(qū)，其活性由Ca2+和 H+共同調(diào)控，也與GAD 輔酶-磷酸吡哆醛（PLP）以及Glu 底物濃度有關(guān)[4，22]。當(dāng)糧食種子及組織受到外界刺激（低氧、低溫、強(qiáng)光、凍融、機(jī)械損傷）時(shí)，體內(nèi)氫、鈣離子濃度會(huì)隨著增加，這樣Ca2+與CaM 結(jié)合形成Ca2+/CaM 復(fù)合體，H+能刺激 GAD 基因表達(dá)，提高 GAD 活性，進(jìn)而增加GABA 的合成。

GABA-T 是催化GABA 生成琥珀酸半醛的關(guān)鍵限速酶，琥珀酸半醛在SSADH 作用下，發(fā)生脫氫反應(yīng)形成琥珀酸，脫下的氫被煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）利用，生產(chǎn)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH），此酶聯(lián)反應(yīng)離不開(kāi)GABA-T。它耐熱性較差，在偏堿性環(huán)境下，有助于GABA 與磷酸吡哆醛之間形成 Shiff 堿，與此同時(shí)GABA 上 γ-碳原子-CH發(fā)生去質(zhì)子化和重新質(zhì)子化反應(yīng)，這樣可成功的將氨基轉(zhuǎn)移給α-酮戊二酸[23]。

植物中SSADH 屬于醛類(lèi)脫氫酶 （ALDHs）家族，通過(guò)消耗ATP 來(lái)激活對(duì)琥珀酸半醛的專(zhuān)一性催化功能，酸度值在9.0～10.0 之間效果較好，分子量在14～220 kD 之間，分布于植物線粒體中，活性受NADP+和氧化態(tài)NAD+輔酶的影響較大，其中氧化態(tài)NAD+對(duì)SSADH 酶活性影響更明顯，還原態(tài)NAD 對(duì)SSADH 有抑制作用，當(dāng)兩者達(dá)到等值時(shí)，SSADH 的活性會(huì)下降近90%，當(dāng)還原態(tài)是氧化態(tài)的2 倍時(shí)，SSADH 活性喪失[24]。

因此，目前很多植物代謝法富集GABA 的研究，主要是增加GAD 及GABA-T 活性，進(jìn)而達(dá)到GABA積累的目的。Paidaeng Khwanchai[25]通過(guò)優(yōu)化浸泡發(fā)芽條件，將 5 種糙米中GAD 活力提高了10～100 倍。Xu J 等[26]對(duì)大豆發(fā)芽過(guò)程中酶活變化情況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)大豆發(fā)芽溫度為19 ℃和25 ℃、發(fā)芽時(shí)間為102 h時(shí)，GABA-T 活力呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，然而發(fā)芽溫度為32 ℃時(shí)，GABA-T 活力正好相反。據(jù)報(bào)道鹽脅迫處理大豆根中游離多胺時(shí)，DAO 活力會(huì)增加，GABA 富集量增加 11～17 倍[27]。雖然多胺降解途徑是GABA 植物代謝的另一條重要途徑，但在單子葉植物中富集GABA 的能力遠(yuǎn)低于GABA 支路。

2 植物代謝法富集糧食GABA 的研究

植物代謝法包括生長(zhǎng)代謝與應(yīng)激代謝兩種方式，生長(zhǎng)代謝是指利用食品原料，在浸泡、發(fā)芽等處理過(guò)程中發(fā)生一系列生理變化與酶活性變化來(lái)實(shí)現(xiàn)富集GABA 的方法；應(yīng)激代謝是通過(guò)低氧、鹽脅迫、冷熱刺激、機(jī)械損傷及微波、紅外照射、脈沖強(qiáng)光等技術(shù)處理后，植物或種子為適應(yīng)外界環(huán)境變化，引起內(nèi)源性滲透條件物質(zhì)、相關(guān)酶、基因表達(dá)等方面出現(xiàn)一系列應(yīng)激變化，促使GABA 在植物體內(nèi)迅速累積的代謝方法[28]。主要工藝是先浸泡后發(fā)芽，通過(guò)優(yōu)化兩個(gè)環(huán)節(jié)的諸多因素，同時(shí)輔以其他應(yīng)激技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)富集目的，具有操作簡(jiǎn)單，安全性高，環(huán)境污染低，富集后可直接應(yīng)用于食品加工等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

2.1 米類(lèi)糧食

米類(lèi)糧食中有關(guān)GABA 富集的研究，主要集中糙米、小米、玉米等作物。糙米是稻米加工中，保留了大部分蛋白、糊粉層和胚等營(yíng)養(yǎng)成分，經(jīng)發(fā)芽處理后比精米更具健康效益。因發(fā)芽過(guò)程中一些蛋白酶、淀粉酶等內(nèi)源酶被激活，如蛋白酶水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生大量氨基酸，使氨基酸含量增加、比例更合理，除了基本營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有阿魏酸、谷維素和 γ-氨基丁酸等活性物質(zhì)，導(dǎo)致谷物的營(yíng)養(yǎng)成分及食用價(jià)值得以提升[29]，有關(guān)GABA 提升尤為明顯。關(guān)于發(fā)芽糙米富集GABA 研究始于日本，有關(guān)浸泡和發(fā)芽條件的優(yōu)化研究現(xiàn)已成熟，市售發(fā)芽糙米品類(lèi)豐富。Karladee D 等[30]研究了不同發(fā)芽時(shí)間及品種對(duì)GABA 含量的影響，結(jié)果顯示隨著發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng)，21 個(gè)品種GABA 含量先上升后下降，0～12 h 之間 GABA 含量持續(xù)增加，24 h 出現(xiàn)最大值（17.87 mg·100 g-1），之后緩慢下降為5.91 mg·100 g-1（36 h）和1.36 mg·100 g-1（48 h），表明發(fā)芽時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。Kim H Y 等[31]為探究糙米不同部位在萌芽期間GABA 含量變化，將糙米分為殼體、糙米和芽三部分，以不同部位為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)萌芽前后，三個(gè)部位GABA 含量均有不同程度增加，分別提高到 3.34、26.84 和 6.04 mg·100 g-1，整體GABA 含量增加107.43%。此外，浸泡液組分變化對(duì)谷物發(fā)芽富集GABA 也有一定影響，Liu R[32]用電解水對(duì)糙米進(jìn)行浸泡，同時(shí)輔以超聲技術(shù)可顯著提高糙米GABA 含量，其中酸性電解水更有助于GABA 的積累。在發(fā)芽第4 天時(shí)，酸性電解水處理組與對(duì)照相比，GABA 含量顯著提升，兩者分別提高了39.76% 和 3.61%，是糙米和精米的2 倍和7 倍。Saikusa[33]在對(duì)稻米食用品質(zhì)改良的研究中，發(fā)現(xiàn)稻米胚芽部分經(jīng)浸泡處理后，GABA 積累量明顯。為此啟發(fā)了研究者，谷物加工中一些副產(chǎn)物如米糠、胚芽可以用來(lái)富集GABA。當(dāng)米糠中胚芽含量達(dá)到60%時(shí)，每克米胚芽可富集0.17 g GABA。該研究不僅豐富了GABA 生物合成原料，更開(kāi)辟米糠富集GABA 的新思路。但米糠富集GABA 更多采用微生物發(fā)酵技術(shù)，在次不進(jìn)一步闡述。

有關(guān)小米、玉米通過(guò)發(fā)芽富集GABA 的報(bào)道也較多。寧亞維[34]優(yōu)化浸泡溫度、浸泡時(shí)間、發(fā)芽溫度、發(fā)芽時(shí)間，使小米糙米中GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)184.75 mg·100 g-1，較優(yōu)化前提高了 2.76 倍。程建軍[35]優(yōu)化催芽溫度及CaCl2溶液濃度，得出發(fā)芽小米中 GABA 含量為 251.46 mg·100 g-1，比初始含量增加了2.9 倍。Sharma S 等[36]為增加小米生物活性物質(zhì)，對(duì)發(fā)芽條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)GABA 含量從發(fā)芽前6.36 mg·100 g-1增加到 35.70 mg·100 g-1，表明發(fā)芽產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更好。Li X[37]采用弱酸性電解水浸泡小米，使發(fā)芽小米GABA 含量增加21%。Paucar-menacho LM等[38]以黑玉米為原料，通過(guò)優(yōu)化發(fā)芽條件，使GABA含量從 15.27 mg·100 g-1增加到 53.17 mg·100 g-1。

此外，發(fā)芽聯(lián)合金屬離子、低氧、通氣、微波、超高壓等脅迫技術(shù)，能大幅度提高GABA 含量，但不同脅迫方式及發(fā)芽條件對(duì)GABA 富集程度有較大影響。張穎等[39]研究通氣及金屬離子脅迫對(duì)發(fā)芽糙米GABA 含量的影響，發(fā)現(xiàn)Ca2+和Al3+能大幅度提升糙米 GABA 含量，Ca2+濃度 35 mmol·L-1、通氣量1.5 L·min-1條件下，GABA 含量達(dá)到 28.18 mg·100 g-1，比對(duì)照提高了64.42%。王勃[40]通過(guò)脈沖強(qiáng)光技術(shù)促進(jìn)糙米發(fā)芽過(guò)程富集GABA，浸泡12 h 后，對(duì)單層糙米進(jìn)行脈沖強(qiáng)光照射，單次能量400J、閃照次數(shù)277次、閃照距離11.3 cm，此條件下發(fā)芽糙米中GABA含量可達(dá)到345.7 mg·100 g-1。真空處理發(fā)芽稻谷可使GABA 含量提高50.39%[41]。范明成[42]發(fā)現(xiàn)超加壓處理可增加發(fā)芽糙米GABA 含量，且能提升發(fā)芽糙米酒的滋味及風(fēng)味。Junzhou Ding 等[43]在紅米發(fā)芽的過(guò)程中輔助超聲處理，將GABA 從原先的2.91 mg·100 g-1提升至75.82 mg·100 g-1。以上研究發(fā)現(xiàn)，不同脅迫方式對(duì)米類(lèi)糧食GABA 增加程度存在差異，因不同誘導(dǎo)方式積累GABA 的機(jī)制迥然不同，Kinnersley[44]認(rèn)為，植物體內(nèi)GABA 富集主要受Ca2+、酸度值及底物水平三方面影響。低鹽、低溫和高溫環(huán)境變化積累GABA 的機(jī)制是通過(guò)增加Ca2+濃度，達(dá)到GABA 在糧食原料內(nèi)富集目的；機(jī)械損傷和低氧脅迫處理是增加原料細(xì)胞質(zhì)中H+濃度，提高GAD 活性實(shí)現(xiàn)GABA含量的增加；糧食發(fā)芽代謝過(guò)程中，有機(jī)酸得到增加，進(jìn)而提高了谷氨酸底物濃度，使GABA 在谷物中得到富集。超聲波富集是利用超聲過(guò)程釋放出的能量，引起糧食合成GABA 所需酶的分子構(gòu)想發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致酶的活力發(fā)生變化。

2.2 豆類(lèi)糧食

在豆類(lèi)糧食中，有關(guān)大豆、蠶豆、赤小豆富集GABA 的技術(shù)研究較多。尤其是大豆，浸種、高溫萌發(fā)、低氧脅迫、凍融、低鹽、超聲波等脅迫手段均有報(bào)道。這些脅迫方法不僅能促進(jìn)植物種子萌發(fā)，還對(duì)其生理特性及物質(zhì)積累具有重要影響。Morrison 等[45]認(rèn)為隨著浸種時(shí)間延長(zhǎng)，不同品類(lèi)大豆GABA 含量均有所增加，且增加程度與浸泡溫度、時(shí)間密切相關(guān)。王淑芳[46]對(duì)發(fā)芽大豆進(jìn)行48 h 低氧處理，GABA 產(chǎn)量達(dá)到 1.97 mg·g-1，是隨機(jī)組的 1.56 倍。Yang 等[47]研究證實(shí)，大豆在低氧條件下萌芽24 h 內(nèi)，其GABA含量顯著增加，同時(shí)GAD 和DAO 兩種酶的活性也隨之升高。Huang 等[48]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽3 d 大豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值顯著高于大豆原料，發(fā)芽后γ-氨基丁酸含量增加了10 倍，表明發(fā)芽大豆是各種營(yíng)養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)的良好來(lái)源。曾晴等[49]以東北大豆為原料，優(yōu)化了大豆發(fā)芽富集GABA 的培養(yǎng)液組分，確定CaCl22.0 mmol·L-1、NaCl 100 mmol·L-1時(shí)，富集得到的GABA 含量為（269.93±4.73）mg·100 g-1，比大豆發(fā)芽前提高了約 10 倍。Ueno 等[50]將浸水大豆在-20、-80 ℃及-180 ℃條件下進(jìn)行凍融處理，與對(duì)照相比，GABA含量顯著增加，由此可推測(cè)凍融處理可作為提高糧食GABA 積累的重要手段。Yang 等[51]先采用超聲波（0～300 W）處理大豆種子，之后正常萌芽，當(dāng)萌芽5 d后，發(fā)現(xiàn)GABA 含量與超聲功率成正比，當(dāng)超聲功率為300 W 時(shí)效果最好，GABA 含量相比對(duì)照提升了43.39%。

據(jù)報(bào)道發(fā)芽及外界刺激方法能有效改善蠶豆?fàn)I養(yǎng)組分和降低抗?fàn)I養(yǎng)因子。楊潤(rùn)強(qiáng)等[52]采用低氧協(xié)同氯化鈉富集蠶豆GABA，先正常環(huán)境下培養(yǎng)1.5 d、培養(yǎng)液酸度值為3.5，再低氧協(xié)同NaCl 處理4 d，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)pH 和脅迫時(shí)間顯著影響發(fā)芽蠶豆GABA 積累，并且三者對(duì)GABA 含量影響的順序是：培養(yǎng)pH＞培養(yǎng)時(shí)間＞脅迫時(shí)間，在此條件下，GABA含量可達(dá) 1.06 mg·g-1DW，是對(duì)照 7.57 倍。陳惠[53]對(duì)發(fā)芽蠶豆富集GABA 培養(yǎng)液組分進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)谷氨酸鈉（MSG）、CaCl2和 VB6 對(duì)發(fā)芽蠶豆 GAD 活性和 GABA 含量均有顯著影響，GABA 含量從 1.08±0.01 mg·g-1增加到 1.98±0.09 mg·g-1。王婷婷[54]發(fā)現(xiàn)發(fā)芽處理可提高蠶豆蛋白、淀粉、還原糖含量，同時(shí)GABA 含量比發(fā)芽前提高49.26 倍，說(shuō)明發(fā)芽富集蠶豆效果顯著，并可顯著提高蠶豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，可用于開(kāi)發(fā)富含γ-氨基丁酸的功能食品。

Liao 等[55]采用冷休克聯(lián)合發(fā)芽處理赤豆，GABA含量達(dá)到201.2 mg·100 g-1，相比正常赤豆γ-氨基丁酸含量提高了150 倍。Runqiang Yang[56]對(duì)大豆冷凍發(fā)芽積累GABA 的機(jī)制研究，發(fā)現(xiàn)冷凍發(fā)芽大豆中GABA 含量在解凍前無(wú)明顯變化。解凍后，與對(duì)照相比，液氮閃蒸冷凍和-80 ℃處理12 h GABA 含量分別增加83.9%和82.9%。表明GABA 的形成主要發(fā)生在解凍過(guò)程中。然而，在解凍過(guò)程中，GAD、DAO 和氨基醛脫氫酶（AMAD H）的活性下降。根據(jù)發(fā)芽大豆中丙二醛（MDA）含量和微觀結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，表明低溫冷凍（＜-20 ℃）保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，而組織和細(xì)胞膜在解凍過(guò)程中被打破。GABA 的形成是由于酶在解凍過(guò)程中與底物的充分接觸，而不是依靠酶活性富集GABA 提供了證據(jù)。

2.3 麥類(lèi)糧食

麥類(lèi)中含有豐富的蛋白質(zhì)和GAD 酶，適合作為GABA 富集的原料。國(guó)內(nèi)外對(duì)于小麥、大麥、青稞等作物均有萌動(dòng)富集GABA 的研究。Cha M N[57]對(duì)浸泡后大麥進(jìn)行發(fā)芽處理，發(fā)現(xiàn)浸泡溫度25 ℃、浸泡時(shí)間24 h，發(fā)芽溫15 ℃、發(fā)芽時(shí)間36 h 的條件下，GABA含量達(dá)到20.9 mg·100 g-1，是原麥的14.6 倍。凌志洲[58]以青稞為萌芽原料，對(duì)浸麥工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，得出工藝參數(shù)為浸6 斷2、浸麥時(shí)間24 h、浸麥溫度25 ℃、萌發(fā)時(shí)間48 h、萌發(fā)溫度25 ℃、相對(duì)濕度90%及光照強(qiáng)度7 500 Lx 時(shí)，青稞GABA 含量最高（47.672 mg·100 g-1）。同時(shí)也有研究[59]指出，氮?dú)鈪捬趼?lián)合醋酸鈉處理青稞萌芽，GABA 含量可達(dá)到14.3 mg·100 g-1，雖比原料提高了 3 倍，但相比其他處理方法效果不明顯。除大麥、青稞等常見(jiàn)品種外，蕎麥也存在發(fā)芽富集GABA 的可能，朱云輝[60]研究低氧聯(lián)合NaCl 脅迫下外源Ca2+對(duì)發(fā)芽苦蕎γ-氨基丁酸富集的影響，發(fā)現(xiàn)GAD 活力和GABA 含量均與NaCl 濃度密切相關(guān)，在 10 mmol·L-1NaCl 溶液處理時(shí)兩者均出現(xiàn)最大值。在此基礎(chǔ)上，添加3 mmol·L-1Ca2+處理發(fā)芽苦蕎，GABA 富集量可達(dá)到492.31 μg·g-1DW，低氧聯(lián)合NaCl 脅迫1.16 倍，說(shuō)明外源Ca2+可提升GAD 活力，增加GABA 的富集量。

3 展望

GABA 作為新興食品功能因子，對(duì)人體健康至關(guān)重要，研究其富集技術(shù)提高糧食中GABA 含量具有重要意義。通過(guò)對(duì)目前有關(guān)植物代謝法富集糧食GABA 效果及工藝的梳理，發(fā)現(xiàn)植物代謝法已經(jīng)成功應(yīng)用于各種糧食富集GABA 及提升營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面的研究。糙米、大豆、小米、青稞、玉米等作物通過(guò)發(fā)芽、環(huán)境脅迫富集GABA 相關(guān)研究較多，且通過(guò)植物代謝富集技術(shù)使其GABA 含量、營(yíng)養(yǎng)特性和加工特性均有顯著提升，這對(duì)糧食深加工、富含GABA 功能產(chǎn)品創(chuàng)制，提升糧食作物附加值，促進(jìn)糧食產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。但總體來(lái)說(shuō)，目前發(fā)芽聯(lián)合應(yīng)激代謝富集糧食GABA 的工藝及機(jī)制的研究還是有限，缺乏對(duì)新興外界因素影響的探索性研究，還有脈沖強(qiáng)光、凍融、微波等現(xiàn)代脅迫方式的作用機(jī)制需要進(jìn)一步挖掘，與此同時(shí)，現(xiàn)有富集糧食GABA 工藝停留在試驗(yàn)階段，缺乏對(duì)富含GABA 芽類(lèi)食品功能性的研究，無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)及消費(fèi)者需求。