红枣中氨基丁酸含量及其影响因素

黄蓓蓓

三门峡职业技术学院食品园林学院（三门峡 472000）

枣作为我国传统的五果之一，已有超过4 000年的种植历史。大枣作为经济作物已经广泛种植于亚洲，非洲，欧洲和欧洲的温暖地区。枣中含有丰富的营养物质，如糖、有机酸、维生素、多种矿物质，以及植物化学物质，包括环磷酸腺苷、生物碱、皂苷、多酚、多糖，具有很高的生物活性[1-3]。《本草纲目》中记载：“大枣气味甘平，安中养脾气、平胃气、通九窍、助十二经，补少气，久服轻身延年。”同时，在《本草纲目》中还记载一种民间处方，通过饮用枣汤可以缓解烦躁和失眠的症状。此外，中国药典也将大枣列为一种重要的草药，用于治疗疲劳、贫血、失眠和其他健康问题[4-5]。近年来，大量相关研究表明，大枣中含有多种生理活性物质，如大枣多糖、黄酮类、皂苷类、三萜类、生物碱类、环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸鸟苷（cGMP）等，具有很高的药用价值，如抗肿瘤，抗氧化，辅助记忆调节，保肝和镇静等作用[6]。氨基丁酸是一种非蛋白质氨基酸，广泛分布于从微生物到脊椎动物和植物的物种中。它被认为是脊椎动物中枢神经系统中的主要抑制性神经递质，在维持心理健康方面起着极其关键的作用。此外，它还发挥一系列生理功能，包括降低血压、改善记忆力、抑制癌细胞增殖、增强免疫力、减少失眠等[7-9]。氨基丁酸的这些功能与枣类制保健食品所描述的功效非常相似。为了更好地了解大枣的功效，通过试验手段测定吕梁木枣和交城骏枣中氨基丁酸含量，并研究采摘时机、干燥和贮藏处理对大红枣中氨基丁酸的影响。试验结果有助于进一步了解大枣的功能特性，也有利于培育大枣品种，优化收获时间，制定加工和贮藏策略。

1 材料与方法

1.1 化学试剂

γ-氨基丁酸；甲醇（HPLC级）；邻苯二甲醛；β-巯基乙醇；四硼酸钠；抗坏血酸；甲酸。

1.2 材料预处理

大红枣均采自山西当地果园。所有样品（每个品种约3 kg）的采摘均遵循形貌完整，外观完整和形态相似的原则。采集样品随机分成3份，存放在密封袋中，在室温条件下立即转移至实验室。样品经自来水清洗后，制成厚度0.3 mm切片，冷冻干燥后研磨成粉末。

为研究采摘时机，干燥和存储方式对大红枣中氨基丁酸的影响，准备五类样品进行交叉对照试验，具体设计为：A，鲜枣果实（2018年10月6日采摘）；B，鲜枣果实（2018年11月6日采摘），C，B样品在55 ℃热空气环境下干燥24 h；D，C样品密封带包装，室温下保存6个月；E，C样品密封袋包装，室温下保存12个月。将所有样品除去谷粒后冷冻干燥并研磨成粉末备用。

1.3 试验方法

室温下，对枣果样品进行超声提取处理（提取时间不短于30 min），在3 000 r/min下对提取物进行离心处理（处理时间不短于15 min），将得到的上清液在4 ℃条件下保存备用（存放时间不能超过72 h）。将150 mg邻苯二甲醛，3 mL甲醇，27 mL 0.1 mol/L四硼酸钠（pH 9.5），500 μLβ-巯基乙醇和30 mg抗坏血酸搅拌混合制备衍生化试剂。将650 μL样品与等体积衍生化试剂混合，混合10 s后过滤并注入高效液相色谱仪。

试验的高效液相色谱测试选取LC-30AD高效液相色谱系统，包括LC-30AD四元梯度泵、SIL-30AC自动进样器、CTO-20AC柱温箱、SPD-20A紫外检测器（日本岛津）；Empower色谱工作站；Mettler ME235S型电子天平（瑞士Mettler Toledo公司）；TTL-lOB（北京同泰联科技公司）。

流动相A为甲醇，流动性B为0.05%甲酸作为洗脱溶剂，流速设定值为0.5 mL/min，注射量10 μL。梯度程序如表1所示。

表1 梯度洗脱程序

2 结果与分析

2.1 枣果中氨基丁酸的鉴定

如图1所示，氨基丁酸标准品色谱图和枣果样品色谱图具有很高的相似度。此外，氨基丁酸的色谱峰在枣果样品色谱图中表现为第二高峰。因此，可以定性认为枣中确实含有一定量氨基丁酸。

图1 氨基丁酸标样和大红枣样品的高效液相色谱图

2.2 新鲜枣果中的氨基丁酸含量

图2 新鲜交城骏枣和吕梁木枣的氨基丁酸含量

从图2中可以定量看到2种新鲜枣的氨基丁酸含量。测试结果表明2种枣类之间氨基丁酸浓度存在一定差异（p＜0.05）。交城骏枣新鲜枣果中的氨基丁酸含量352.42 μg/g DW，而吕梁木枣新鲜枣果中氨基丁酸的含量280.31 μg/g DW，而这种氨基丁酸含量的差异，主要是由于2种枣果中氨基丁酸转移酶的含量不同而造成。研究表明，每天消耗总量为26.4 mg的氨基丁酸时，有助于改善睡眠，每天口服10～70 mg氨基丁酸的食物，可有效降低血压[10-11]。因此长期坚持食用大红枣对人体存在积极影响。

2.3 采摘时机、干燥方式和贮藏手段对枣中氨基丁酸的影响

由图3和表2可以看出，不同条件下枣果中氨基丁酸浓度，发现采摘时机、干燥和贮藏处理对氨基丁酸含量有显着影响。数据显示，相比于10月份采摘的交城骏枣，11月份采摘的交城骏枣氨基丁酸浓度升高近1倍。

图3 交城骏枣和吕梁木枣在不同处理条件下的氨基丁酸含量

表2 不同条件下枣果样品中氨基丁酸含量 μg/g DW

一般来说，植物组织中的氨基丁酸含量非常低，范围从3.12～624 μg/g DW，但在研究表明，植物暴露于多种生物和非生物胁迫后会出现大而快速的增加（＜1 000倍）。资料显示，在机械或冷刺激的作用下，大豆叶片中的氨基丁酸浓度在5 min内由1 μmol/g增至2 μmol/g DW。预冷处理后，龙眼中的氨基丁酸浓度增加89%。枇杷果实在1 ℃下储存35 d时，其氨基丁酸含量几乎翻倍，这是因为，在冷压力作用下，氨基丁酸抗氧化酶活性升高，从而保持较高的ATP含量和能量电荷，保护细胞膜免受冷害，进而诱导果实表现出耐冷性[12]。此外，有研究表明，外部环境压力是通过两种不同的机制增加氨基丁酸积累。引起代谢或机械破坏的应激导致细胞溶质酸化，并诱导谷氨酸脱羧酶和氨基丁酸合成的酸性pH依赖性活化。压力包括冷、热、盐、温或瞬时环境因素，使细胞中Ca2+增加。细胞溶质中的Ca2+的增加刺激钙调蛋白依赖性谷氨酸脱羧酶活性和氨基丁酸的合成。11月初，恰巧是山西的深秋，夜间温度通常低于0 ℃。这意味着枣果在收获前自然经历一段寒冷的压力。这些结果表明，氨基丁酸含量可能由于冷应力而积累增多。由图3和表2可以看出，干燥和储存处理对枣中氨基丁酸的含量有显著负面影响。与新鲜骏枣和木枣（B）相比，干枣果（C）中氨基丁酸含量分别降低12.6%和10.8%。与骏枣和木枣干枣果实（C）相比，氨基丁酸含量均有显著降低，分别降低49.18%和46.55%（D，储存6个月）和77.44%和79.43%（E，储存12个月）。这些结果表明，干燥枣果实的氨基丁酸含量在一定环境温度下储存期间衰减十分明显，这与之前文献中得出的结论是一致的。因此，应开发适当贮藏技术，以减少干枣果实中氨基丁酸和其他生物活性成分的损失。

3 结论

试验证实大红枣中确实含有一定量氨基丁酸。由于环境冷压作用，新鲜大枣中氨基丁酸浓度会有所升高，而干燥和贮存处理均会对枣中氨基丁酸含量造成负面影响。为进一步开发枣类的经济效益，应对收获时间和开发加工技术进行优化，以便在干燥和储存期间尽可能多地保留枣中氨基丁酸。