米糠中γ-氨基丁酸的提取與應用

□ 李桐徽 黑龍江省北大荒米業(yè)集團

米糠中γ-氨基丁酸的提取與應用

□ 李桐徽 黑龍江省北大荒米業(yè)集團

γ-氨基丁酸不僅應用在保健食品中，在醫(yī)學上也有廣泛應用，臨床上使用γ-氨基丁酸治療腦動脈硬化患者以及腦血栓患者的后遺癥，能夠改善患者記憶缺失、頭部疼痛以及耳鳴等癥狀。本文主要介紹了在米糠中鑒定以及提取γ-氨基丁酸的方法，探討了米糠中提取Y-氨基丁酸所需要 的條件。根據(jù)研究結(jié)果表明，用水作為提取介質(zhì)，并將米糠在50℃的溫度下攪拌4 h，這樣能夠為γ-氨基丁酸提供有利的提取條件，具有較高的提取效果。

米糠；γ-氨基丁酸；提取與分離

米糠作為一種天然的營養(yǎng)源，廣泛運用在保健食品以及醫(yī)療行業(yè)中，具有多種營養(yǎng)元素，并富含較多的生理活性物質(zhì)。特別是其中含有的γ-氨基丁酸物質(zhì)，能夠有效防治高血壓患者，具有較多的保健功能，人們的廣泛關(guān)注[1]。γ-氨基丁酸是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，廣泛分布在植物以及動物體內(nèi)，主要是分布在哺乳動物的脊髓以及腦髓中，具有抑制性神經(jīng)傳導功能[2]。γ-氨基丁酸不僅可以治療腦動脈硬化患者以及腦血栓患者的后遺癥，也可以促進兒童智力發(fā)育，同時還能充當為一種營養(yǎng)補充劑，廣泛作為老年人的營養(yǎng)補充物質(zhì)。

可以采用谷氨酸等物質(zhì)制成γ-氨基丁酸，在一定制作環(huán)境下使其α-羥基脫去，這樣就可以得到γ-氨基丁酸。本文主要研究如何在米糠中提取和分離γ-氨基丁酸物質(zhì)，并探討了在米糠中提取Y-氨基丁酸所需要的條件。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

此次研究的米糠是選取某加工廠的副產(chǎn)品，試劑使用的是國產(chǎn)磺酸型陽離子交換樹脂等。

1.2 方法

（1）提取分析米糠中的γ-氨基丁酸。將檸檬酸緩沖液（體積為4倍，濃度為0.01mol/L）添加至米糠中，采用電動攪拌的方式進行提取，水溫為37℃，時間控制在4 h，進行減壓抽濾，并使用離心機（4×103r/min），時間控制在30 min，之后提取表層清澈液體，加入磺基水楊酸（濃度為10%）進行沉淀處理。其經(jīng)過冷凍處理之后凝結(jié)成黃棕色固體，之后在蒸餾水中溶解黃棕色固體，并使用專業(yè)的SephadexG-25層析柱進行分離處理，蒸餾水洗脫，收集洗脫液（與茚三酮溶液成陽性反應），將其進行濃縮處理，檢查γ-氨基丁酸的定性，這樣就能得到酸堿值為4的樣品。

（2）測定γ-氨基丁酸的含量。去300 μL的樣品溶液，在其加入硼酸鹽緩沖液（劑量為200 μL，濃度為0.2mol/L），添加重蒸酚（劑量為100 μL，濃度為6%），將以上三種溶液攪拌均勻之后，加入次氯酸鈉溶液（劑量為0.8mL，濃度為5%），將其充分混勻。將所得溶液在沸水中加熱，時間控制在10 min，之后將其在冰塊中靜置5 min，等溶液的顏色呈現(xiàn)藍綠色時，將乙醇溶液加入其中（劑量為2.0mL，濃度為60%），在645nm波長處進行顏色對比。采用儀器測定的方法：測定儀器采用氨基酸自動分析儀[3]。

表1 米糠在不同pH溫度下γ-氨基丁酸的含量表

表2 不同時間下米糠中γ-氨基丁酸的含量變化表

（3）檢驗γ-氨基丁酸提取的條件。用蒸餾水、檸檬酸緩沖液（劑量為0.01mol/L，酸堿度值為6）以及磷酸鹽緩沖液（劑量為0.01mol/L，酸堿度值為7）分別抽取米糠，設(shè)定不同的溫度與不同的攪拌提取時間，得出γ-氨基丁酸在米糠中的含量，并分析氨基酸在水提取溶液中的含量以及組成。

2 結(jié)果

2.1 提取分離以及鑒定米糠中γ-氨基丁酸的含量

在使用檸檬酸緩沖液（劑量為0.01mol/L，酸堿度值為6）提取米糠之后，并將其經(jīng)過專業(yè)的SephadexG-25層析柱進行分離處理，采用茚三酮進行檢驗，就可以獲得2個洗脫值，詳情見表1。

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可以得出，在不同的pH溫度下以及介質(zhì)下，米糠中的γ-氨基丁酸含量的影響較大。使用檸檬酸緩沖液（劑量為0.01mol/L，酸堿度值為5）以及H2O為提取介質(zhì)時，米糠中的γ-氨基丁酸含量最多，這主要是因為米糠中的酶在提取過程中被激活，經(jīng)過多層反應就會生成較多的γ-氨基丁酸。

2.2 米糠中氨基酸的含量

將米糠提取液經(jīng)酸水解后，就會提升米糠中氨基酸的含量。并且在水解之后，米糠中γ-氨基丁酸含量將會顯著提升。表明γ-氨基丁酸在米糠中不僅是以游離狀態(tài)存在的，還有少部分是經(jīng)過谷氨酸脫羧酶生成的。有可能是米糠中的蛋白質(zhì)經(jīng)過水解之后形成谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過脫羧生成γ-氨基丁酸。根據(jù)有關(guān)資料顯示，米糠中具有少量的谷氨酸，在將米糠經(jīng)過水解處理之后，將會提升米糠中谷氨酸的含量，使其達到未水解含量的15倍以上。所以，為了提升米糠中的γ-氨基丁酸含量，可以將其進行水解處理，充分激活米糠中的谷氨酸含量，這樣就可以使谷氨酸經(jīng)過脫羧生成γ-氨基丁酸。不同時間下米糠中γ-氨基丁酸的含量變化，見表2。

3 結(jié)論

米糠中的γ-氨基丁酸作為一種氨基酸，能夠有效阻止神經(jīng)遞質(zhì)，并具有良好的降血壓功效，其醫(yī)療效果已經(jīng)被證實，在臨床用藥上已得到廣泛運用[4]。在某些發(fā)達國家，已經(jīng)將γ-氨基丁酸添加至保健食品中，并且還研究出具有較高γ-氨基丁酸含量的農(nóng)作物，并進行大規(guī)模的生產(chǎn)加工，具有一定的市場優(yōu)勢[5]。我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展前景良好，并具有豐富的稻米作物，這樣就能夠提取大量的γ-氨基丁酸，并具有較高的安全性，發(fā)展前景廣闊。

[1]戴卓智，賈巖龍，聶 ，等．7．0 T MR γ-氨基丁酸化學交換飽和轉(zhuǎn)移成像的新技術(shù)研究[J]．磁共振成像，2015(18)：385-389．

[2]楊曉夢，楊樹明，段紅平，等．大麥RIL群體籽粒功能成分含量的遺傳分析[J]．麥類作物學報，2017(22)：337-343．

[3]周中凱，張惠 ，劉志倫．富γ-氨基丁酸米糠調(diào)節(jié)高脂飲食大鼠糖脂代謝的效果評價[J]．食品科技，2017(12)：188-191．[4]林麗靜，李積華，郭長青，等．辣木葉γ-氨基丁酸提取工藝及其抗氧化研究[J]．熱帶作物學報，2017(19)：858-863．

[5]周海巖，徐建妙，柳志強，等．點飽和突變提高 水解酶不對稱合成L-2-氨基丁酸的酶活[J]．工業(yè)微生物，2015(16)：1-8．