一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸（GABA）的方法

本发明属于农产品深加工，具体涉及一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸（gaba）的方法。

背景技术：

1、γ-氨基丁酸（简称gaba）是一种天然存在的非蛋白质氨基酸，是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传达物质，约50％的中枢神经突触部位以gaba为递质。在人体大脑皮质、海马、丘脑、基底神经节和小脑中起重要作用，并对机体的多种功能具有调节作用。当人体内gaba缺乏时，会产生焦虑、不安、疲倦、忧虑等情绪，一般长久处于高压力族群如身处竞争环境中的人群、运动员、上班族等，都很容易缺乏gaba需要及时补充以便舒缓情绪。gaba可抑制中枢神经系统过度兴奋，对脑部具有安定作用，进而促进放松和消除神经紧张。

2、由于gaba天然存在量低，很难从一些天然动植物组织中大量提取分离，目前获得gaba的方法主要有化学合成法和生物合成法两种。化学合成法条件剧烈，且有化学物质残留，即使得到纯品也不属于天然产物，且成本高。通过此法得到的gaba主要应用于化工和医药领域，不适合在食品中应用。而生物合成法如在菌种中生产，则因为菌种的安全性存疑，致使合成的gaba产品用途受限。植物富集法是激发植物内源酶活性合成gaba，绿色安全，因此，该方法得到的天然产物gaba属于已知的最安全方法。另外，植物在某些逆境胁迫下，也会促进细胞迅速发生应激，调节gaba相关酶活性而促进gaba合成。纤维素酶是分解纤维素转化为葡萄糖的一种复合酶，作用于植物细胞时，也会破坏细胞壁，导致h+浓度增加，进而激活谷氨酸脱羧酶（gad）活性，促进gaba合成。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸（gaba）的方法，通过多种非生物胁迫的方法刺激糙米内gaba合成酶活性，同时外源添加纤维素酶协同提高gad活性，提高gaba产量。

2、本发明提供了一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸（gaba）的方法，包括在糙米发芽过程中进行超声处理、臭氧胁迫处理和外源添加纤维素酶酶解处理，发芽结束后进行高温胁迫处理；

3、所述高温为不低于105℃。

4、优选的，在所述糙米发芽过程前，还包括室温下水中浸泡4h。

5、优选的，所述糙米发芽过程的温度为25~35℃，时间为24~40h。

6、优选的，在所述糙米发芽过程中，每2h淋水一次。

7、优选的，在所述糙米发芽过程的中期进行一次超声处理，所述超声的频率为10~40khz，时间为10~40min。

8、优选的，在所述糙米发芽过程的第12~30h时进行所述超声处理。

9、优选的，在所述糙米发芽过程的中、后期进行三次臭氧胁迫处理，每次臭氧胁迫处理的臭氧剂量均为4~6g。

10、优选的，在所述糙米发芽过程的第18~40h进行三次所述臭氧胁迫处理，相邻两次臭氧胁迫处理的时间间隔为4~6h。

11、优选的，在所述糙米发芽过程的第36~40h，向糙米中添加纤维素酶进行酶解；

12、所述纤维素酶的添加量为50~100mg/kg糙米，酶解时间为1~2h。

13、优选的，所述高温胁迫处理的处理时间为10~40min。

14、本发明还提供了上所述方法在提高发芽糙米gaba含量中的应用。

15、有益效果：本发明提供了一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸（gaba）的方法，包括在糙米发芽过程中进行超声、臭氧胁迫和外源添加纤维素酶酶解处理，发芽结束后进行高温杀菌处理，提高糙米中的gaba合成量。在本发明中，超声波造成植物细胞壁的机械损伤，细胞质中h+浓度升高、激活gaba合成相关酶类（gad）活性、促进gaba合成；糙米发芽前期，内部的糖酵解反应不够充分，细胞质未发生酸化，gaba酶促反应缓慢，在发芽中后期（18~40 h）对糙米进行臭氧处理，糖酵解反应充分，生成大量的丙氨酸，h+浓度随着臭氧胁迫的增加，激活gad活性，提高gaba含量，另外，臭氧胁迫导致无氧呼吸，琥珀酸半醛脱氢酶（ssadh）活性下降，使琥珀酸半醛蓄积，抑制gaba-t活力，降低gaba消耗，对gaba的合成具有显著的提升作用；高温胁迫下有机酸（包括谷氨酸）和胺类物质含量增加，增加底物的含量，提高gaba的合成。利用本发明所述方法，得到的糙米中gaba含量达到68.23±1.42mg/100g，是对照未胁迫的3.18倍，显著高于只利用任何单一胁迫处理得到的糙米中gaba含量，是糙米原料的26.55倍，证明三种胁迫处理联合酶解对糙米中gaba的合成具有协同促进作用。

技术特征：

1.一种多胁迫酶解糙米合成γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，包括在糙米发芽过程中进行超声处理、臭氧胁迫处理和外源添加纤维素酶酶解处理，发芽结束后进行高温杀菌胁迫处理；

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述糙米发芽过程的温度为25~35℃，时间为24~40h。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程中，每2h淋水一次。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程的中期进行一次所述超声处理，所述超声的频率为10~40khz，时间为10~40min。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程的第12~30h时进行所述超声处理。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程的中、后期进行三次臭氧胁迫处理，每次臭氧胁迫处理的臭氧剂量均为4~6g。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程的第18~40h进行三次所述臭氧胁迫处理，相邻两次臭氧胁迫处理的时间间隔为4~6h。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述糙米发芽过程的第36~40h，向糙米中添加纤维素酶进行酶解；

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述高温胁迫处理的处理时间为10~40min。

10.权利要求1~9任一项所述方法在提高发芽糙米γ-氨基丁酸含量中的应用。

技术总结本发明提供了一种多胁迫酶解糙米合成γ‑氨基丁酸（GABA）的方法，属于农产品深加工技术领域。本发明提供了一种多胁迫酶解糙米合成GABA的方法，包括在糙米发芽过程中进行超声和臭氧胁迫处理激活内源酶类（蛋白酶和淀粉酶等）活性，发芽后期外源添加纤维素酶酶解处理，发芽结束后进行高温杀菌胁迫处理，提高糙米中的GABA合成量。经本发明所述方法处理后，可激活GABA合成相关酶类活性（尤其是谷氨酸脱羧酶），提高GABA合成量，并降低GABA消耗。利用本发明所述方法，可协同促进糙米中GABA的合成，GABA含量可达到68.23±1.42mg/100g，是未处理糙米含量的26.55倍。技术研发人员：任传英,卢淑雯,洪滨,张珊,袁迪,冯俊然,山珊,张竞一,李波,周野受保护的技术使用者：黑龙江省农业科学院食品加工研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/18