方 芳,王東暉,王 艷,張麗靜,李淑英,幸岑璨,楊 穎,王鳳忠
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,北京 100193)
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又名4-氨基丁酸,是一種廣泛存在于動(dòng)植物及微生物體內(nèi)的非蛋白質(zhì)氨基酸[1-2]。作為哺乳動(dòng)物最重要的抑制性中樞神經(jīng)遞質(zhì)之一[1],GABA可有效降低神經(jīng)元活性,減輕痛苦和焦慮,對血壓和心率具有調(diào)節(jié)作用,對心血管功能具有保護(hù)作用[3-6],同時(shí)其還對老年癡呆的發(fā)生具有重要的預(yù)防和治療作用[7-8]。隨著人們對GABA的認(rèn)識逐漸深入及其生理功能逐漸被揭示,目前其已成為部分營養(yǎng)功能食品營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)的重要指標(biāo),并被逐漸應(yīng)用于功能食品開發(fā)中。而如何選擇合適的食品原料并提高其GABA富集量也成為領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
大豆是我國重要的油料作物和糧食作物,是亞洲地區(qū)廣泛消費(fèi)的豆科植物,同時(shí)也是近年來西方飲食結(jié)構(gòu)中大力推崇的營養(yǎng)健康食品之一[9]。因其是GABA的重要來源而常被用作生產(chǎn)富含GABA產(chǎn)品的重要食物原料,而萌芽常被作為提升大豆中GABA富集量的重要手段[2]。但由于大豆GABA富集過程常受多種因素的影響,從而影響其保健功能的發(fā)揮及相關(guān)制品的品質(zhì)提升。針對上述問題,本文就大豆中γ-氨基丁酸富集的影響因素及其產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。
品種是指具有一致性狀且遺傳性狀穩(wěn)定的一類生物,而遺傳性狀是影響大豆GABA含量的重要因素[10-11]。因此大豆品種不同,GABA的富集量不同,在選擇富集GABA的大豆原料時(shí),品種是必須考慮的因素。Morrison等[12]以種植于同一產(chǎn)區(qū)的16個(gè)短季大豆品種為對象,在研究大豆品種與GABA積累量的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),不同品種GABA積累量明顯不同,Mandarin品種的GABA積累量在所有大豆品種中表現(xiàn)最高,可達(dá)107.5 μg/g,較之GABA含量最低的Dundas品種的GABA積累量高出3倍之多。次年,Morrison團(tuán)隊(duì)在探討低、中、高三個(gè)不同蛋白含量大豆品種與GABA積累量關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn),高蛋白大豆品種與中、低蛋白含量大豆品種的GABA含量間并不存在顯著差異,推測大豆蛋白含量與GABA積累量間沒有必然聯(lián)系[5]。楊潤強(qiáng)等[11]通過對比研究蘇青1號、理想M-7、95-優(yōu)1及YH-NJ 4個(gè)大豆品種在萌芽過程中GABA富集量的變化發(fā)現(xiàn),萌芽4 d后,各大豆品種中的GABA富集量均明顯升高,其中以YH-NJ中的GABA富集量最高,從而推測YH-NJ為富集GABA的優(yōu)良品種。Wang等[13]在研究ZH 13、ZH 30及ZH 42三個(gè)不同大豆品種的GABA富集量在萌發(fā)過程中的變化時(shí)發(fā)現(xiàn),ZH13在萌發(fā)5 d后,GABA富集量達(dá)到初始水平的36.7倍(3.28 mg/g),顯著高于ZH30(1.53 mg/g)及ZH42(1.02 mg/g)。陳振等[14]在對比研究不同品種大豆、綠豆、蠶豆等多種食用豆在萌芽過程中GABA的含量變化時(shí)則發(fā)現(xiàn),不同大豆品種在萌芽過程中其GABA富集量的變化趨勢存在顯著差異,品種S12在萌芽3 d時(shí)GABA的富集量即達(dá)到最大值(0.85 mg/g·FW),而品種S11和S30則均在萌芽5 d時(shí)才達(dá)到最大值(0.85 mg/g·FW)。由此可見,不同大豆品種間的GABA富集量及富集能力明顯不同,不同大豆品種在萌芽過程中表現(xiàn)出的GABA富集潛力也存在明顯差異。分析其原因可能是由于大豆品種不同,其基因型與遺傳特性不同,各基因型間的差異基因及GABA生物合成與代謝相關(guān)基因的表達(dá)模式不同,從而導(dǎo)致不同品種間GABA的積累量不同所致。因此在進(jìn)行大豆GABA研究過程中選擇有利于富集GABA的品種是十分必要的。
大豆中GABA的富集除受大豆品種即其自身遺傳特性的影響外,還受多種外界環(huán)境條件的影響[15]。
1.2.1 溫度影響 溫度是影響種子萌芽及植物生長發(fā)育的重要限制性環(huán)境因子,其不僅對植物的形態(tài)特征及生長發(fā)育特性產(chǎn)生影響,同時(shí)對其物質(zhì)積累也具有重要影響[16-17]。近年來,有關(guān)溫度對大豆GABA積累的影響研究也備受關(guān)注。Guo等[18]分別采用25、30、35和40 ℃ 4個(gè)不同溫度研究浸種溫度對萌芽大豆GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),浸種溫度為30 ℃和35 ℃時(shí)GABA的積累量差異不顯著,但其GABA積累量均顯著高于浸種溫度為25 ℃和40 ℃的處理。Morrison等[5]在研究浸種溫度對不同大豆品種Mandarin(高GABA品種)和Dundas(低GABA品種)GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)浸種時(shí)間為360~700 min時(shí),浸種溫度對Mandarin品種的GABA積累量無影響,但Dundas品種在浸種溫度為27 ℃時(shí)的GABA含量顯著高于浸種溫度為21 ℃的相應(yīng)樣品。Xu和Hu[19]以大豆品種Jindou25(GlycinemaxL.)為對象,在保持其它條件不變的情況下,分別在19、25和32 ℃ 3個(gè)不同萌芽溫度下對其進(jìn)行萌芽處理,發(fā)現(xiàn)萌芽溫度對大豆GABA積累及相關(guān)酶活性具有重要影響。與原始大豆樣品相比,經(jīng)不同溫度萌芽的大豆樣品中的GABA含量及谷氨酸脫羧酶(Glutamate decarbosylase,GAD)活性均有所升高,但32 ℃為GABA積累的最適溫度。此外,γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶(GABA-T)的活性在32 ℃下與19和25 ℃下的表現(xiàn)完全不同,推測溫度對GABA積累的影響與GABA合成及代謝相關(guān)酶的活性變化密切相關(guān)。余南靜[20]在研究溫度脅迫對萌芽大豆GABA富集的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),萌芽大豆的最適低溫脅迫溫度為-18 ℃,經(jīng)低溫脅迫處理后,萌芽大豆的GABA含量迅速升高至對照組的11.7倍,并發(fā)現(xiàn)低溫脅迫主要通過多胺降解途徑影響GABA的生物合成。由此可見,浸種溫度、萌芽溫度及萌芽過程中的溫度脅迫等因素均會(huì)對大豆GABA積累產(chǎn)生影響,且這種影響與大豆品種密切相關(guān)。分析其原因,可能是由于適當(dāng)?shù)臏囟葪l件對大豆GABA合成及代謝相關(guān)酶的活性及相關(guān)基因的表達(dá)具有調(diào)控作用所致,而大豆品種不同,基因型和遺傳特性不同,從而導(dǎo)致其對外源溫度條件的敏感性及應(yīng)答機(jī)制也不同,進(jìn)而對大豆GABA的富集產(chǎn)生重要影響。
1.2.2 浸種影響 浸種和高溫萌發(fā)一樣,均是促進(jìn)植物種子萌發(fā)的重要手段,其在促進(jìn)植物種子萌發(fā)的同時(shí),還對其生理特性及物質(zhì)積累具有重要影響。目前有關(guān)浸種處理可對萌芽植物種子中GABA的富集產(chǎn)生影響的結(jié)論已在包括發(fā)芽糙米[21]、大麥[22]等多個(gè)物種中得到驗(yàn)證,有關(guān)浸種對大豆GABA富集的影響也出現(xiàn)一系列探索性研究。Guo等[18]在研究浸種對萌芽大豆GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),GABA除受浸種溫度的影響外,在特定浸種溫度下,GABA的積累量分別隨著浸種時(shí)間的延長而迅速增加。Morrison等[5]在研究浸種時(shí)間對不同大豆品種GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),各大豆品種的GABA積累量均隨著浸種時(shí)間的延長而迅速增加。其中低GABA品種和高GABA品種的GABA積累峰值分別在浸種10 h及12 h后出現(xiàn);浸種24 h后,低GABA品種和高GABA品種的GABA積累量分別達(dá)到224.8和276.6 μg/g,分別為相應(yīng)大豆品種初始GABA含量的12.7倍和3.8倍。由此可見,浸種可作為促進(jìn)大豆GABA富集的重要手段,浸種對大豆GABA富集的影響與浸種時(shí)間和浸種溫度等因素密切相關(guān)[18]。分析其原因,可能是由于一方面浸種處理可為大豆種子中各種生理生化反應(yīng)提供充足的水分,促進(jìn)萌芽大豆中多種生理生化反應(yīng)的進(jìn)行;另一方面GAD催化谷氨酸脫羧反應(yīng)中需要H+的參與,而浸種處理在一定程度上為大豆種子制造合適的低氧環(huán)境,無氧呼吸作用可加快H+積累,促進(jìn)GABA生成[23-24]。
1.2.3 低氧脅迫影響 低氧脅迫即生物體所處環(huán)境中的溶解氧濃度顯著低于大氣中的正常濃度,從而導(dǎo)致生物體的呼吸作用受到抑制,新陳代謝減緩,進(jìn)而引起植物體產(chǎn)生一系列的生理生化變化的過程[18,25-26]。大豆在缺氧條件下萌芽便會(huì)經(jīng)歷低氧脅迫[9]。研究表明,低氧脅迫會(huì)導(dǎo)致大豆中的GABA含量迅速升高[27],因此,近年來有關(guān)低氧條件對萌芽大豆物質(zhì)積累的影響研究備受關(guān)注。Guo等[9]在研究低氧脅迫與萌芽大豆中GABA積累的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)大豆在萌芽溫度為30.5 ℃,pH為4.1,氣流速率為0.9 L/min的缺氧條件下進(jìn)行萌芽時(shí),其GABA含量、GAD活性及二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)活性較之對照組均顯著升高。王淑芳等[11]在研究低氧脅迫對萌芽大豆GABA積累行為的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),低氧脅迫可有效促進(jìn)萌芽大豆中GABA富集。大豆在適當(dāng)?shù)膒H及溫度環(huán)境下,經(jīng)過萌芽培養(yǎng)4 d,低氧脅迫48 h后,其GABA積累量可達(dá)1.97 mg/g,為對照組的1.56倍。Yang等[28]在研究低氧條件對萌芽大豆GABA積累量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),大豆在低氧條件下萌芽24 h內(nèi),其GABA含量顯著升高,并伴隨GAD和DAO活性的顯著升高,與前人的研究結(jié)果相符。由此可見,適度的低氧脅迫在不破壞大豆正常生理代謝活動(dòng)基礎(chǔ)上,可有效提高萌芽大豆中GABA的含量,低氧脅迫可作為促進(jìn)萌芽大豆富集GABA的有效手段。分析其原因,可能是由于呼吸作用為植物生命活動(dòng)提供所需能量,氧氣是植物進(jìn)行呼吸作用的必要條件。在氧氣濃度適當(dāng)?shù)臈l件下,植物體可通過有氧呼吸為自身提供維持生命活動(dòng)所需的能量,在低氧條件下,植物有氧呼吸被抑制,呼吸速率降低,電子傳遞鏈?zhǔn)艿揭种?糖類被迫經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)化為乳酸及乙醇,從而導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)酸化,而植物體在酸性條件下GAD被激活,需通過生成大量GABA來抵御逆境脅迫,從而對植物細(xì)胞pH進(jìn)行調(diào)節(jié)并減少植物細(xì)胞內(nèi)大量有毒化合物的生成所致[26,28,29-31]。
1.2.4 鹽脅迫影響 鹽脅迫即生物體在高鹽環(huán)境中受到高滲透壓的作用,從而對其自身生理代謝造成系列影響的過程。鹽脅迫對植物體生長發(fā)育的影響主要通過競爭鉀離子吸收及導(dǎo)致滲透脅迫兩種方式進(jìn)行[32]。研究顯示鹽脅迫對植物體GABA的積累有促進(jìn)作用,且這種作用已在糙米[33]、苦蕎[34]等多種植物上得到驗(yàn)證。大豆作為GABA的重要來源,近年來有關(guān)鹽脅迫對其GABA積累的影響研究越發(fā)受到關(guān)注。曾晴等[35]在研究鹽脅迫與萌芽大豆GABA積累的相關(guān)性時(shí),分別采用NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、FeCl3和AlCl3等不同種類的鹽溶液對萌芽大豆進(jìn)行脅迫處理,發(fā)現(xiàn)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,鹽的種類不同,萌芽大豆GABA的富集量不同,其中NaCl脅迫最利于GABA積累,且萌芽大豆中GABA含量與鈉鹽濃度及脅迫時(shí)間密切相關(guān),隨著鈉鹽濃度的增加GABA的積累量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,100 mmol/L為鈉鹽脅迫的最適濃度,而隨著脅迫時(shí)間延長GABA含量逐漸提高。郭元新等[36]在研究鈉鹽脅迫對萌芽大豆GABA富集的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)NaCl濃度為133.5 mmol/L,處理時(shí)間為5.5 d,處理溫度為33.3 ℃時(shí),萌芽大豆中GABA的富集量最高,可達(dá)1205.24 μg/g。Yin等[2]在研究NaCl脅迫對萌芽大豆GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),NaCl脅迫會(huì)導(dǎo)致萌芽大豆中GABA的迅速積累,且GABA的積累是GAD、DAO及氨基醛脫氫酶(aminoaldehyde dehydrogenase,AMADH)三個(gè)代謝酶被激活及其相關(guān)基因上調(diào)表達(dá)共同作用的結(jié)果。由此可見,鈉鹽脅迫是提高萌芽大豆GABA富集量的重要手段,而鈉鹽脅迫的促進(jìn)作用又與鹽濃度及脅迫時(shí)間密切相關(guān),其作用機(jī)理可能與代謝途徑上相關(guān)酶被激活及相關(guān)基因被調(diào)控有關(guān)。
而除鈉鹽外,其它鹽離子也對萌芽大豆中的GABA的富集具有重要影響,目前研究較多的為鈣離子。Wang等[37]在研究外源Ca2+對萌芽大豆品質(zhì)特性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),外源添加Ca2+可有效促進(jìn)萌發(fā)大豆中GABA含量升高至對照組的1.5倍以上,同時(shí)伴有DAO活性顯著升高,推測外源Ca2+可能對DAO活性具有促進(jìn)作用。Yin等[2]通過添加CaCl2研究鈉鹽脅迫下的萌芽大豆其GABA積累的變化,發(fā)現(xiàn)CaCl2的添加不僅可有效消除鈉鹽脅迫的副作用,同時(shí)可顯著提高GAD活性,促進(jìn)GABA積累,推測CaCl2對GABA積累的促進(jìn)作用主要是通過促進(jìn)GABA支路的生物合成來實(shí)現(xiàn)的。Yang等[38]通過外源添加Ca2+研究低氧結(jié)合鈉鹽脅迫的萌芽大豆中GABA積累量的變化,發(fā)現(xiàn)外源Ca2+可通過提高GAD基因表達(dá)及活性促進(jìn)GABA積累量升高。由此可見,鈣離子無論對正常萌芽大豆還是鈉鹽脅迫下的萌芽大豆的GABA積累均具有促進(jìn)作用。分析其原因可能是由于Ca2+離子進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,通過系列反應(yīng)對GABA代謝途徑相關(guān)酶進(jìn)行激活或?qū)ο嚓P(guān)基因表達(dá)進(jìn)行影響,從而影響GABA的積累[37],但目前由于相關(guān)研究結(jié)論尚不統(tǒng)一,后續(xù)有關(guān)鈣離子對萌芽大豆GABA積累的作用機(jī)理還有待進(jìn)一步探明。
1.2.5 其它因素影響 大豆GABA的富集除受自身品種特性及溫度、浸種、低氧脅迫及鹽脅迫等多種外界因素的影響外,還受多種其它物理或化學(xué)因素的影響。
1.2.5.1 合成底物的影響 生物體內(nèi)GABA的產(chǎn)生途徑有兩種,分別是谷氨酸脫羧途徑和多胺降解途徑。其中谷氨酸脫羧途徑可通過GAD將谷氨酸催化脫羧形成GABA[2],因此谷氨酸是GABA合成的重要底物,而合成底物的適量供應(yīng)對大豆GABA的富集具有重要影響。毛健等[39]在研究萌芽大豆富集GABA的影響因素時(shí)發(fā)現(xiàn),浸種16 h的大豆樣品,通過谷氨酸鈉(monosodium glutamate,MSG)培養(yǎng)液進(jìn)行萌芽培養(yǎng),當(dāng)MSG濃度介于0~2.5 mg/mL之間時(shí),萌芽大豆的GABA含量逐漸升高,當(dāng)濃度超過2.5 mg/mL時(shí),GABA含量逐漸下降,從而確定2.5 mg/mL為促進(jìn)萌芽大豆GABA富集的MSG的最佳濃度。穆慧玲等[40]在以黑龍江小粒6號大豆為對象研究浸種過程中添加MSG對大豆GABA富集的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn),隨著大豆與MSG比值的增大,大豆中GABA的富集量逐漸增加,當(dāng)大豆與MSG之比為1200 g/mol時(shí)GABA含量達(dá)到最高。Ueno等[41]在研究高壓與谷氨酸浸種聯(lián)合作用對大豆GABA富集的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn),高壓與合成底物浸種共同作用可有效提高大豆中GABA的含量。由此可見,在大豆浸種及萌芽過程中提供GABA合成底物對萌芽大豆GABA的富集具有促進(jìn)作用,但這種促進(jìn)作用與合成底物的濃度和用量密切相關(guān)。分析其原因,可能是由于合成底物的加入可使胞內(nèi)GABA合成相關(guān)酶在底物高飽和狀態(tài)下被充分利用,從而產(chǎn)生更多GABA[40]。
1.2.5.2 凍融處理的影響 凍融處理即食品加工或保藏過程中,由于外界環(huán)境溫度變化導(dǎo)致食品原料發(fā)生冷凍又解凍的過程,其是現(xiàn)代食品加工保藏的重要技術(shù)手段[42]。大量研究顯示,凍融處理對食品原料品質(zhì)具有重要影響[43-44]。近年來,有關(guān)凍融處理對大豆GABA積累影響的研究也逐漸引發(fā)關(guān)注。Yang等[28]在研究低氧萌芽結(jié)合凍融處理對萌芽大豆GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),低氧處理的大豆經(jīng)凍融處理(-18 ℃冷凍12 h;25 ℃融解6 h)后,其GABA含量較之未經(jīng)凍融處理的豆芽顯著提高至7.21倍。而凍融處理的豆芽在適當(dāng)條件下經(jīng)勻漿培養(yǎng)后,勻漿中的GABA含量為未經(jīng)凍融處理的豆芽勻漿樣品的14.20倍。從而推測低氧萌芽結(jié)合凍融處理是提高大豆GABA積累量的有效方式。Ueno等[45]在研究凍融處理對大豆GABA積累的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),大豆經(jīng)浸水后分別于-20、-80及-180 ℃冷凍,經(jīng)凍融處理后,其GABA含量較之對照組大豆在貯存過程中顯著升高,從而推測凍融處理可作為提高大豆GABA積累的重要手段。盡管凍融處理對大豆GABA富集的促進(jìn)作用已經(jīng)得到一定程度的驗(yàn)證,但目前有關(guān)凍融處理對大豆GABA富集的作用機(jī)理尚不明確,后續(xù)研究中還需進(jìn)一步探明。
1.2.5.3 超聲處理的影響 超聲波作為食品工業(yè)領(lǐng)域重要的輔助技術(shù)手段,其被廣泛應(yīng)用于樣品的前處理、物質(zhì)的分離提取及乳化等食品研究領(lǐng)域[46-48]。近年來,其在促進(jìn)發(fā)芽糙米GABA富集領(lǐng)域也取得一定進(jìn)展[46,49],而超聲處理對大豆GABA富集的影響研究目前也已起步。Yang等[50]在研究超聲波處理對大豆理化特性及GABA富集的影響時(shí),在萌芽前先采用0~300 W的超聲波對大豆種子進(jìn)行處理,處理后的大豆種子經(jīng)避光萌芽5 d后發(fā)現(xiàn),隨著超聲波功率增大,GABA含量逐漸增加,其中超聲波功率為300 W時(shí)處理效果最佳,樣品GABA含量較對照組提高43.39%,推測超聲波處理對大豆GABA富集的影響可能主要是通過激活GABA合成途徑上的關(guān)鍵限速酶GAD而引起的。由此可見,超聲處理可作為提高大豆GABA富集量的新興手段。超聲處理對大豆GABA富集的影響可能主要是由于超聲波作為一種能量,其可作用于GABA合成相關(guān)酶,改變酶的分子構(gòu)想,影響酶的活力及生物活力引起的[49,51]。
GABA作為一種非蛋白質(zhì)氨基酸,由于其對血壓、心率具有重要的調(diào)節(jié)作用,對心血管功能具有重要的保護(hù)作用[5-6],同時(shí)對老年癡呆的發(fā)生具有提早預(yù)防和治療的作用[7-8],而成為近年來備受關(guān)注的食品營養(yǎng)因子,而富含GABA的產(chǎn)品也成為營養(yǎng)及功能食品開發(fā)的新寵。富含GABA產(chǎn)品的開發(fā)最早出現(xiàn)在茶葉上[52],而后在發(fā)芽糙米上得到迅猛發(fā)展[53-55]。大豆作為GABA的重要來源及健康飲食的代表,近年來富含GABA的大豆產(chǎn)品的開發(fā)也開始引起業(yè)界關(guān)注。早期富含GABA大豆產(chǎn)品的開發(fā)主要包括富含GABA的乳酸菌飲品[56]及富含GABA的醬油[57]、豆乳[20]等調(diào)味品的開發(fā),而近年來則逐漸出現(xiàn)富含GABA的豆?jié){[48]及富含GABA的可沖調(diào)營養(yǎng)粉[58]等產(chǎn)品。但目前有關(guān)富含GABA大豆產(chǎn)品的開發(fā)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段,且現(xiàn)有產(chǎn)品類型相對比較匱乏,產(chǎn)品形式單一,總體來說產(chǎn)品開發(fā)缺乏系統(tǒng)性和全面性。
GABA作為大豆中與人體健康密切相關(guān)的重要營養(yǎng)因子,研究其富集手段對于提高其在大豆中的含量具有重要意義。但GABA的富集常受多種因素的影響,從而極大限制了其相關(guān)制品的品質(zhì)提升及GABA保健功能的發(fā)揮。因此,明確大豆GABA富集的影響因素對于大豆GABA的高效富集至關(guān)重要。但目前有關(guān)大豆GABA富集的影響因素研究,內(nèi)因方面多局限于品種篩選的初步研究,外因方面多局限于溫度、氧氣、鹽離子等常規(guī)因素的研究??傮w研究內(nèi)容一方面缺乏對新興外界因素影響的探索性研究,一方面缺乏對現(xiàn)有外界環(huán)境因素作用機(jī)制的挖掘及深入研究,從而極大限制了大豆原料及其相關(guān)制品的品質(zhì)提升。與此同時(shí),在富含GABA產(chǎn)品開發(fā)方面,由于開發(fā)思路的局限,富含GABA大豆原料的匱乏及相關(guān)食品加工技術(shù)的落后等原因,也導(dǎo)致現(xiàn)有富含GABA大豆產(chǎn)品開發(fā)缺乏系統(tǒng)性和全面性,同時(shí)產(chǎn)品尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段,無法滿足市場和消費(fèi)者需求。
針對上述問題,未來有關(guān)大豆GABA富集影響因素的研究應(yīng)逐漸從傳統(tǒng)因素研究向光質(zhì)影響、電磁波影響等新興影響因素的探索性研究轉(zhuǎn)移;同時(shí),在傳統(tǒng)因素的研究中應(yīng)逐漸從GABA消長規(guī)律的變化研究逐漸向作用機(jī)制研究方向轉(zhuǎn)變;而在富含GABA大豆產(chǎn)品開發(fā)研究方面應(yīng)在茶葉、糙米等作物的研究基礎(chǔ)上,逐漸向新型營養(yǎng)功能性食品開發(fā)方面投入更多的精力。
[1]Dhakal R,Bajpai V K,Baek K H. Production of GABA(γ-aminobutyric acid)by microorganisms:A review[J]. Brazilian Journal of Microbiology,2012,43(4):1230-1241.
[2]Yin Y,Yang R,Guo Q,et al. NaCl stress and supplemental CaCl2regulating GABA metabolism pathways in germinating soybean[J]. European Food Research and Technology,2014,238(5):781-788.
[3]Abdou A M,Higashiguchi S,Horie K,et al. Relaxation and immunity enhancement effects ofγ-aminobutyric acid(GABA)administration in humans[J]. Bifactors,2006,26(3):201-208.
[4]Nejati F,Rizzello C G,Di Cagno R,et al. Manufacture of a functional fermented milk enriched of angiotensin-I converting enzyme(ACE)-inhibitory peptides and gamma-amino butyric acid(GABA)[J]. LWT-Food Science and Technology,2013,51(1):183-189.
[5]Morrison M J,Frégeau-Reid J A,Cober E R. Seed protein,soaking duration,and soaking temperature effects on gamma aminobutyric acid concentration in short-season soybean[J]. Crop Science,2013,53(6):2563-2568.
[6]Ma P,Li T,Ji F,et al. Effect of GABA on blood pressure and blood dynamics of anesthetic rats[J]. International Journal of Clinical and Experimental Medicine,2015,8(8):14296-14302.
[7]Solas M,Puerta E,Ramirez M J. Treatment options in Alzhermer’s disease:The GABA story[J].Current Pharmaceutical Design,2015,21(34):4960-4971.
[8]Mandal P K,Kansara K,Dadas A. The GABA-working memory relationship in Alzheimer’s disease[J]. Journal of Alzheimer’s Disease Reports,2017,1:43-45.
[9]Guo Y,Yang R,Chen H,et al. Accumulation ofγ-aminobutyric acid in germinated soybean(GlyconemaxL.)in relation to glutamate decarbosylase and diamine oxidase activity induced by additives under hypoxia[J]. European Food Research and Technology,2012,234(4):679-687.
[10]魏濤淘. 雜交水稻與其親本糙米的蛋白質(zhì)和發(fā)芽前后γ-氨基丁酸的含量遺傳研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[11]王淑芳,楊潤強(qiáng),顧振新. 低氧脅迫下大豆發(fā)芽富集γ-氨基丁酸品種篩選及培養(yǎng)條件優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2014,35(21):159-163.
[12]Morrison M J,Frégeau-Reid J A,Cober E R. Genotype and environment influence gamma aminobutyric acid concentration in short-season soybean[J]. Canadian Journal of Plant Science,2012,92(6):1093-1100.
[13]Wang F,Wang H,Wang D,et al. Isoflavone,γ-aminobutyric acid contents and antioxidant activities are significantly increased during germination of three Chinese soybean cultivars[J]. Journal of Functional Foods,2015,14:596-604.
[14]陳振,黃維娜,康玉凡.食用豆品種萌發(fā)過程中γ-氨基丁酸(GABA)含量變化[J].食品工業(yè)科技,2014,35(17):115-124.
[15]Shelp B J,Bozzo G G,Trobacher C P,et al. Hypothesis/review:Contribution of putrescien to 4-aminobutyrate(GABA)production in response to abiotic stress[J]. Plant Science,2012,193:130-135.
[16]Saric M,Bozic D,Pavlovic D,et al. Temperature effects on common cocklebur(XanthiumstrumariumL.)seed germination[J]. Romanian Agricultural Research,2012,29(29):389-393.
[17]Cao H M,Shi Z M,Zhou X B,et al. A review on response of plant to low temperature and its cold resistance[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2010,31(2):310.
[18]Guo Y,Chen H,Song Y,et al. Effects of soaking and serration treatment on gamma-aminobutyric acid accumulation in germinated soybean(GlycinemaxL.)[J]. European Food Research and Technology,2011,232(5):787-795.
[19]Xu J G,Hu Q P. Changes inγ-aminobutyric acid content and related enzyme activities in Jindou 25 soybean(GlycinemaxL.)seeds during germination[J]. LWT-Food Science and Technology,2014,55(1):341-346.
[20]余南靜. 大豆籽粒中γ-氨基丁酸富集技術(shù)及其胚芽豆乳開發(fā)研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[21]Pilawut S,Chinsuwan W. Effects of water circulation and quantity on GABA content and some properties of germinated brown rice[J]. Advanced Materials Research,2014,931-932:1529-1533.
[22]Nogata Y,Yanagisawa T,Abe D,et al. Determination ofγ-aminobutyric acid and free amino acid contents in barley seeds and amounts produced by water soaking treatment[J]. Food Science and Technology Research,2012,18(2):263-269.
[23]呂瑩果,張暉,王立,等. 植物中γ-氨基丁酸的代謝和功能[J]. 中國食品添加劑,2009(1):92-99.
[24]Kurkdjian A,Guern J. Intracellular pH:Measurement and importance in cell activity[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology,1989,40(1):271-303.
[25]Das A,Uchimiya H. Oxygen stress and adapation of a semiaquatic plant:rice(Oryza sativa)[J]. Journal of Plant Research,2002,115(5):315-320.
[26]尹永祺,吳進(jìn)賢,劉春泉,等.玉米籽粒低氧脅迫發(fā)芽期間主要生理生化和γ-氨基丁酸含量變化[J]. 食品科學(xué),2014,35(17):104-108.
[27]Reggiani R,Aurisano N,Bertani A. Involvement of calcium and calmodulin in protein and amino-acid metabolism in rice root under anoxia[J]. Plant Cell Physiology,1995,36(8):1087-1088.
[28]Yang R,Feng L,Wang S,et al. Accumulation ofγ-aminobutyric acid in soybean by hypoxia germination and freeze-thawing incubation[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2015,96(6):2090.
[29]Germain V,Raymond P,Ricard B. Differential expression of two tomato lactate dehydrogenase genes in response to oxygen deficit[J]. Plant Molecular Biology,1997,35(6):711-721.
[30]Crawford L A,Bown A W,Breitkreuz K E,et al. The synthesis of[gamma]-aminobutyric acid in response to treatments reducing cytosolic pH[J]. Plant Physiology,1994,104(3):865-871.
[31]Sousa C A F D,Sodek L. The metabolic response of plants to oxygen deficiency.[J]. Brazilian Journal of Plant Physiology,2002,14(2):83-94.
[32]Mekonnen D W. Oversensitivity of Arabidopsis gad1/2 mutant to NaCl treatment reveals the importance of GABA in salt stress responses[J].African Journal of Plant Science,2017,11(6):252-263.
[33]劉利霞,趙旭,王勃,等. 脈沖強(qiáng)光對鹽脅迫下發(fā)芽糙米積累γ-氨基丁酸工藝條件優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技,2014,35(23):207-211.
[34]朱云輝,郭元新. 響應(yīng)面法優(yōu)化鹽脅迫發(fā)芽苦蕎富集γ-氨基丁酸的培養(yǎng)條件[J].食品科學(xué),2015,36(19):96-100.
[35]曾晴,謝菲,尹京苑,等. 大豆發(fā)芽富集γ-氨基丁酸的培養(yǎng)液組分優(yōu)化及鹽脅迫下的富集積累研究[J]. 食品科學(xué),2017,38(12):96-103.
[36]郭元新,楊潤強(qiáng),陳惠,等. 鹽脅迫富集發(fā)芽大豆γ-氨基丁酸的工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2012,33(10):1-5.
[37]Wang X,Yang R,Jin X,et al. Effect of supplemental Ca2+on yield and quality characteristics of soybean sprouts[J]. Scientia Horticulturae,2016,198:352-362.
[38]Yang R,Guo Y,Wang S,et al. Ca2+and aminoguanidine onγ-aminobutyric acid accumulation in germinating soybean under hypoxia-NaCl stress[J]. Journal of Food and Drug Analysis,2014,23(2):287-293.
[39]毛健,馬海樂. 大豆發(fā)芽富集γ-氨基丁酸的工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2009,30(24):227-231.
[40]穆慧玲,羅麗華,杜鵬,等. 大豆浸泡過程中γ-氨基丁酸的變化[J]. 糧油加工,2010(9):125-128.
[41]Ueno S,Katayama T,Watanabe T,et al. Bioconverion of glutamic acid to gamma-aminobutyric acid in soybean by high pressure with precursor feeding[J]. Procedia Food Science,2011,1(1):842-846.
[42]康彥,李敏,關(guān)志強(qiáng). 凍融及凍融處理對食品加工品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[C]. 第十一屆全國冷凍干燥學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集,2012,10.
[43]Leygonie C,Britz T J,Hoffman L C. Impact of freezing and thawing on the quality of meat:Review[J]. Meat Science,2012,91(2):93-98.
[44]Ali S,Zhang W,Rajput N,et al. Effect of multiple freeze-thaw cycles on the quality of chicken breast meat[J].Food Science,2015,173(8):808-814.
[45]Ueno S,Sasao S,Araki T,et al. Kinetic analysis of GABA generation reaction in frozen-thawed soybeans[J]. Transactions of the Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers,2016,33(3):279-285.
[46]張袆,趙婷婷,趙炳涵,等. 發(fā)芽糙米富集GABA的超聲波處理?xiàng)l件優(yōu)化[J]. 食品研究與開發(fā),2016,37(11):34-39.
[47]Ma J,Sun H,Zhang Z. Ultrasonic-assisted extraction and antioxidant activities of the polysaccharides extracted from soybean curd residue fermented by flammulina velutipes[J]. International Journal of Biology,2015,8(1):61.
[48]方嘉沁. 富γ-氨基丁酸胚芽大豆發(fā)芽工藝優(yōu)化及其豆?jié){制品研究[D].南昌:江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[49]張袆,趙婷婷,申娟利,等.超聲波處理對發(fā)芽糙米GABA積累及抗氧化能力影響的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2016,37(2):130-134.
[50]Yang H,Gao J,Yang A,et al. The ultrasound-treated soybean seeds improve edibility and nutritional quality of soybean sprouts[J]. Food Research International,2015,77:704-710.
[51]Zhang Y G,Wang B C,Zhang X G,et al. Effects of ultrasonic stimulation on resistance to sheath blight(Rhizoctoniasolani)in rice[J]. Asian Journal of Chemistry,2012,24(5):2274-2278.
[52]楊昌軍,宛曉春,黃繼珍.γ-氨基丁酸茶(Gabaron Tea)的研究現(xiàn)狀[J]. 茶葉通報(bào),2004,26(1):13-15.
[53]Chanlat N,Songsermpong S,Charunuch C,et al. Twin-screw extrusion of pre-germinated brown rice:Physicochemical properties andγ-aminobutyric acid content(GABA)of extruded snacks[J].International Journal of Food Engineering,2011,7(4).DOI:https://doi.org/10.2202/1556-3758.2328.
[54]Jung H W,Chung H J,Jung H W,et al. Quality characteristics and amino acid content of cookies with GABA-enhanced brown rice[J]. Journal of the Korean Society of Food Science & Nutrition,2013,1(2):1813-1820.
[55]Sirisoontaralak P,Nakornpanom N N,Koakietdumrongkul K,et al. Development of quick cooking germinated brown rice with convenient preparation and containing health benefits[J]. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie,2015,61(1):138-144.
[56]Park K B,Oh S H. Production of yogurt with enhanced levels of gamma-aminobutyric acid and valuable nutrients using lactic acid bacteria and germinated soybean extract[J]. Bioresource Technology,2007,98(8):1675-1679.
[57]渠巖,王夫杰,陳彬,等. 醬油后酵中植物乳桿菌S35產(chǎn)γ-氨基丁酸發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 中國釀造,2010,29(7):68-72.
[58]孫雨茜,楊潤強(qiáng),尹永祺,等. 高γ-氨基丁酸發(fā)芽營養(yǎng)粉的研制[J].食品工業(yè)科技,2014,35(21):238-241,247.