紅棗中γ-氨基丁酸的功能及檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

王能鳳，楊家榮，蒲云峰，3，侯旭杰，3

（1.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆葉河源果業(yè)股份有限公司，新疆圖木舒克 844000；3.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300）

棗樹(shù)的種植歷史悠久，是經(jīng)濟(jì)效益最佳且種植面積最廣的棗屬植物。紅棗自古被作為藥材、食品、補(bǔ)品等使用，其具有的安神、養(yǎng)脾、延長(zhǎng)壽命、促進(jìn)睡眠等功效在《本草綱目》等眾多中醫(yī)藥著作中均有相關(guān)記載。紅棗具有改善睡眠這一功效被廣泛應(yīng)用，目前已有相關(guān)學(xué)者研究得出紅棗中促進(jìn)睡眠的功效成分為GABA。

GABA（分子式為C4H9NO2）作為非蛋白質(zhì)氨基酸類的一種，對(duì)于不同的物種，GABA所發(fā)揮的作用也不同，在動(dòng)物體內(nèi)，GABA一方面參與體內(nèi)的多種代謝活動(dòng)；另一方面起到調(diào)節(jié)激素代謝、靜心安神、促進(jìn)睡眠等作用，積極加入到各種代謝活動(dòng)中去充當(dāng)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的角色；在植物中，GABA對(duì)于環(huán)境脅迫具有較好的抵抗作用；在微生物中，GABA不僅可以提高微生物群體的耐酸能力，還可以提高微生物孢子的萌發(fā)效率。綜述了紅棗中GABA在不同物種中所起到的功能作用及其各類檢測(cè)方法的對(duì)比，以期能為關(guān)于紅棗中GABA的進(jìn)一步研究提供參考。

1 紅棗中GABA的功能

紅棗既能藥用，也可食用，其組分包括氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸等。紅棗除了以食物的角色提供能量、維生素、礦物質(zhì)以外，還可以充當(dāng)保健品的角色，具有改善睡眠、抗癌、降低血壓、參與組織再生等功效。

1.1 改善睡眠

睡眠對(duì)于人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ骶哂惺种匾淖饔茫覈?guó)近50%的人群曾為失眠患者，而人體大多數(shù)心血管疾病均有可能由長(zhǎng)期失眠所導(dǎo)致，對(duì)人體健康產(chǎn)生直接性影響。因此，如何保持良好的睡眠質(zhì)量是人們長(zhǎng)期關(guān)注的焦點(diǎn)。在中醫(yī)學(xué)方面，《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》等醫(yī)學(xué)著作中均記載了有關(guān)睡眠方面的中醫(yī)治療藥方，其中多見(jiàn)其將酸棗仁作為配方，著作記載其對(duì)失眠癥狀具有良好療效。

Peng W H等人[1]以處于焦慮狀態(tài)的小鼠為試驗(yàn)對(duì)象，向其喂服不同濃度的酸棗仁醇提物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)口服低濃度醇提物時(shí)，小鼠癥狀能得到緩解；當(dāng)口服高濃度醇提物時(shí)，可以使小鼠進(jìn)入睡眠狀態(tài)。Yan Y等人[2]研究發(fā)現(xiàn)酸棗仁水提物可以調(diào)節(jié)大腦中神經(jīng)遞質(zhì)含量，尤其是單胺類及氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)最為明顯。Sergio Martínez-Luis等人[3]研究發(fā)現(xiàn)酸棗仁可以起到鎮(zhèn)靜催眠的作用，主要原因在于酸棗仁不但可以改變GABA含量，還可以改變5-羥色胺含量。You Z L等人[4]發(fā)現(xiàn)GABA與其受體的結(jié)合程度可以由低濃度的酸棗仁皂苷加強(qiáng)，其采用酸棗仁皂苷A對(duì)小腦顆粒細(xì)胞進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)谷氨酸脫羧酶能夠得到過(guò)度表達(dá)。Zhang X[5]發(fā)現(xiàn)酸棗仁皂苷A能通過(guò)改變GABA含量的方式，減少因睡眠不足所產(chǎn)生的記憶障礙。

1.2 抗癌功能

癌癥成了當(dāng)今人體健康的最大威脅，醫(yī)學(xué)上對(duì)各類癌癥開(kāi)展科學(xué)研究治療，取得了重大進(jìn)步，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)GABA可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖速度，主要是通過(guò)與其受體相結(jié)合并使之激活的方式實(shí)現(xiàn)[6]。目前，胰腺癌是人體健康的“殺手”之一，Zhu Mei等人[7]研究結(jié)果表明胰腺癌的疼痛程度可以通過(guò)恢復(fù)GABAB受體的表達(dá)來(lái)減輕，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)GABAB受體的表達(dá)可以通過(guò)對(duì)MicroRNA-330d的表達(dá)進(jìn)行抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)。Shu Qing等人[8]通過(guò)對(duì)結(jié)腸直腸腫瘤細(xì)胞HT29的增殖速度進(jìn)行相關(guān)研究，也同樣得出GABA與其受體結(jié)合并使之激活后，GABA受體的表達(dá)能夠?qū)Π┌Y細(xì)胞增殖起到抑制作用，病痛能夠得到有效緩解。有研究表明，GABA受體的表達(dá)能夠使其與GABA結(jié)合并激活，能夠有效抑制癌細(xì)胞增殖，這為后期紅棗中GABA的研究提供了新的啟發(fā)和思路。

1.3 降血壓

GABA被認(rèn)為降血壓的機(jī)制主要為通過(guò)擴(kuò)張腦血管和抑制血管緊張素轉(zhuǎn)氨酶2種[9]。謝芳等人[10]選取患?。ㄗ园l(fā)性高血壓）大鼠作為試驗(yàn)對(duì)象，向其胃中注射水牛乳酸奶（GABA含量較高），連續(xù)試驗(yàn)并觀察發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)對(duì)象血壓明顯下降，且其他各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)也能夠得到不同程度的降低，試驗(yàn)得出含有GABA的水牛乳酸奶能夠有效治療患病大鼠高血壓癥狀。Minoo R等人[11]采用t檢驗(yàn)方法，對(duì)雄性大鼠分別注射500，1 500，2 500 pmoL/100 nL的GABAA受體激動(dòng)劑，比較分析了病例組與對(duì)照組的變化情況，研究表明心血管系統(tǒng)是通過(guò)激活GABAA受體來(lái)控制的。

1.4 參與組織再生

研究發(fā)現(xiàn)，生物個(gè)體具有重新再建并恢復(fù)自身已失去的部分組織器官的結(jié)構(gòu)和功能的能力，叫作生物個(gè)體的組織再生能力。Shilpa J等人[12]對(duì)肝細(xì)胞增殖過(guò)程進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在整個(gè)誘導(dǎo)肝細(xì)胞增殖過(guò)程中，GABAB受體作用十分明顯，主要體現(xiàn)在細(xì)胞信號(hào)機(jī)制的改善和細(xì)胞增殖速度2個(gè)方面。李心雨等人[13]分別探究了包括GABA在內(nèi)的4種神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)組織再生的影響，分別將被剪去下顎組織和尾鰭的斑馬魚(yú)成魚(yú)和幼魚(yú)放入不同濃度的GABA等4種神經(jīng)遞質(zhì)中，研究表明GABA對(duì)于損傷組織的再生和細(xì)胞增殖具有明顯作用。

2 GABA的測(cè)定方法

目前，GABA檢測(cè)方法多樣，氨基酸分析儀法、氣相-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)法、毛細(xì)管電泳法、酶聯(lián)熒光法、比色法、紙上電泳法、紙層析法和高效液相色譜法是學(xué)者們最為常用的幾種測(cè)定方法。其中，高效液相色譜法是目前最為常用且測(cè)定精度高的檢測(cè)方法之一。

2.1 比色法

研究發(fā)現(xiàn)GABA和常規(guī)氨基酸與苯酚等試劑的反應(yīng)靈敏程度存在巨大差異，GABA表現(xiàn)出較高響應(yīng)，常規(guī)氨基酸類則相反[14]，比色法就是根據(jù)這一研究結(jié)論測(cè)定不同研究對(duì)象中的微量氨含量。比色法適用于大量樣品中GABA質(zhì)量濃度，但介于游離氨對(duì)于該方法的干擾程度較大。因此，組成成分復(fù)雜的樣品不適用該方法。湯彩云等人[15]對(duì)桑葉茶中GABA含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果得出比色法適合大量樣品的檢測(cè)，但其測(cè)定精度相較高效液相色譜法測(cè)定結(jié)果相對(duì)較差，且容易受到樣品中其他成分的干擾。閆朝陽(yáng)等人[16]對(duì)比色法測(cè)定GABA含量的試驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，研究表明優(yōu)化后的試驗(yàn)條件為加熱溫度98℃，加熱時(shí)間和冰浴時(shí)間分別為7，9 min，與優(yōu)化前相比，試驗(yàn)時(shí)間縮短46%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差減少了1.26%。

2.2 紙層析法

紙層析法是通過(guò)紙色譜中的有機(jī)溶劑茚三酮與GABA定量反應(yīng)，從而達(dá)到對(duì)物質(zhì)進(jìn)行高效分離，再利用分光光度計(jì)定量測(cè)定GABA[17]。張敏等人[18]采用紙層析-酶標(biāo)儀法測(cè)定微孔板發(fā)酵液中的GABA，并優(yōu)化了影響測(cè)定結(jié)果的重要因素，研究表明，該方法能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定試材中GABA產(chǎn)量。徐慧慧等人[19]建立了紙層析法、氨基酸分析儀法茚三酮柱后衍生和高效液相色譜法鄰苯二甲醛柱前衍生3種GABA檢測(cè)體系，研究表明3種檢測(cè)方法均能快速測(cè)定GABA含量，但氨基酸分析儀法費(fèi)用高，高效液相色譜法在實(shí)際操作過(guò)程中相對(duì)較繁瑣。

2.3 高效液相色譜法

目前，學(xué)者在采用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定GABA含量時(shí)，通常需結(jié)合各種柱前衍生技術(shù)來(lái)完成檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果精確，采用該方式的主要原因在于GABA與其他多數(shù)氨基酸一樣，沒(méi)有紫外或熒光吸收基團(tuán)，難以直接進(jìn)行檢測(cè)，但經(jīng)衍生反應(yīng)后會(huì)形成上述基團(tuán)。迄今報(bào)道過(guò)的衍生化試劑多種多樣，學(xué)者常用的有鄰苯二甲醛（OPA）、6-氨基喹啉基-N-羥基琥珀亞氨基甲酸酯（AQC）、丹酰氯（Dansyl-Cl）、異硫氰酸苯酯（PITC）、2,4-二硝基氟苯（FDNB）、2,4-二硝基氯苯（FDCB）、氯甲酸芴甲酯（FMOC）等[20]。采用OPA衍生物質(zhì)測(cè)定GABA具有很多優(yōu)點(diǎn)，一是OPA衍生試劑本身不發(fā)熒光，不容易被干擾分離和檢測(cè)；二是其樣品制備簡(jiǎn)單、衍生化反應(yīng)迅速和靈敏度高；三是不必除去過(guò)量試劑以及色譜圖基線比較平穩(wěn)等特點(diǎn)。因此，OPA是目前使用最廣泛的衍生物質(zhì)。郭海陽(yáng)等人[21]建立了超高效液相色譜和高效液相色譜OPA柱前衍生-紫外檢測(cè)體系，對(duì)乳酸菌發(fā)酵液中的GABA含量進(jìn)行了對(duì)比檢測(cè)分析，研究表明上述2種檢測(cè)方法均可精確定量分析試材中的GABA含量，超高效液相色譜OPA柱前衍生-紫外檢測(cè)體系的操作更為簡(jiǎn)單、出峰時(shí)間短、靈敏度高。段智紅等人[22]建立了高效液相色譜FDNB柱前衍生-紫外檢測(cè)（HPLC-UV）體系，對(duì)海稻米中的GABA含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明HPLC方法操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)結(jié)果精確，對(duì)于食品中GABA質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域而言具有應(yīng)用前景。高茜等人[23]采用高效液相色譜法測(cè)定板栗種子中的GABA含量，柱前衍生試劑采用2,4-二硝基氟苯乙腈，檢測(cè)結(jié)果表明高效液相色譜法能夠快速測(cè)定板栗種子中的GABA含量，且具有較高的測(cè)量精密度和準(zhǔn)確度，對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)試時(shí)能避免雜質(zhì)峰的干擾。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，已有相關(guān)研究證明了紅棗中含有GABA，并且其含量還相對(duì)較高，但關(guān)于紅棗GABA研究的文獻(xiàn)報(bào)道較少，后期應(yīng)在擴(kuò)大調(diào)查品種范圍的基礎(chǔ)上更深入地開(kāi)展紅棗生命周期各時(shí)間節(jié)點(diǎn)GABA的形成及變化規(guī)律，更準(zhǔn)確、深入地挖掘紅棗的藥用功能價(jià)值。同時(shí)，關(guān)于紅棗中GABA檢測(cè)方法，目前只有OPA柱前衍生HPLC法，但該方法不能批量處理，需嚴(yán)格控制衍生時(shí)間，因此后期也應(yīng)對(duì)其他檢測(cè)方法進(jìn)行研究，獲得一種快速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的紅棗GABA檢測(cè)方法。