Чай ГАБА, обогащенный гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК), приобретает популярность благодаря своим терапевтическим свойствам: снижению стресса, улучшению когнитивных функций и поддержке работы внутренних органов. Однако в России производство такого чая находится на этапе становления. Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета и Субтропического научного центра РАН (Сочи) представили методику, которая может стать ключом к созданию конкурентоспособного российского продукта на основе местного сорта «Колхида».

История чая ГАБА началась в 1987 году в Японии, где разработали метод ферментации чайных листьев в бескислородной среде (в атмосфере азота или углекислого газа). Это стимулирует синтез ГАМК – нейромедиатора, регулирующего работу центральной нервной системы, печени, почек, других органов. Он также поддерживает артериальное давление, улучшает память и метаболизм, предотвращает диабетические состояния. Российские ученые впервые адаптируют технологию для сорта «Колхида», выращиваемого в Краснодарском крае. Однако успех зависит от точного контроля аминокислотного профиля на каждом этапе обработки.

Для оптимизации производственного процесса учёные предложили два метода жидкостной хроматографии: высокоэффективной тонкослойной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Жидкостная хроматография – это метод, который помогает «разобрать» сложную смесь веществ на отдельные компоненты, чтобы понять, из чего она состоит. Для этого её пропускают через специальную колонку, заполненную плотным материалом (неподвижная фаза), вместе с потоком жидкости-растворителя (подвижная фаза). Разные вещества из смеси ведут себя в колонке по-разному: одни «цепляются» за материал и движутся медленно, другие почти не задерживаются и выходят быстрее. В результате компоненты разделяются – как разноцветные шарики, которые скатываются по наклонной плоскости с разной скоростью. На выходе из колонки их можно по очереди зафиксировать, измерить и определить, что это за вещества и в каком количестве они присутствуют.

Это похоже на то, как вода, протекая через песок и гравий, очищается от примесей – только в хроматографии «очистка» превращается в точный анализ. Такой подход используют для контроля качества продуктов, разработки лекарств или изучения состава пищевых добавок – это как «молекулярный детектив», раскрывающий секреты любых смесей.

С применением разработанных подходов исследователи получили хроматографические профили аминокислот в 15 образцах чая ГАБА на основе сорта «Колхида», листья которых выдерживали в бескислородных условиях в течение разного времени – от шести часов до четырех дней. Задачей было определение того образца чая, технология приготовления которого обеспечила максимальное содержание ГАМК. 

Анализ показал, что максимальное количество гамма-аминомасляной кислоты содержится в чае ГАБА, приготовленном из свежих листьев, которые не подвергались длительной сушке, не успели завянуть и свернуться и выдерживались в бескислородных условиях от 8 часов до 4 дней.

– Совместные работы с Санкт-Петербургским государственным университетом по анализу ГАМК в чайных образцах открывают новые горизонты для производства чая ГАБА, который сегодня востребован во всем мире. Пока это лишь начало: впереди – масштабные исследования по оптимизации технологий производства чая разных видов из местных сортов. Особую ценность проекту придает сотрудничество с предпринимателем Антоном Бехтером. Он не только выращивает чай, но и создает оборудование для его переработки, что позволяет замкнуть цикл – от поля до готового продукта. Это редкий пример синергии науки и бизнеса, где каждое звено усиливает результат, – отметила кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории биосинтетических процессов преобразования растительного сырья Субтропического научного центра РАН Наталья Платонова.

Разработанная методика позволяет проводить экспресс-анализ аминокислот и в других более сложных растительных образцах. Чтобы разделять определяемые вещества более избирательно, в подвижную или неподвижную фазы вводят так называемые «умные» материалы, например, ионные жидкости.

Кроме того, оказалось, что оба метода хроматографии позволяют определять аминокислоты в образцах в очень низких концентрациях – от 0,01 микрограмма в миллилитре, при этом точность оценки достигает 95%. Поскольку обычно в чае содержатся в сотни раз большие количества этих веществ, методы подходят для их оценки. 

– Оба метода показали сопоставимые результаты, в частности, точно указали на образцы чая с высоким содержанием ГАМК. Значит, разработанный подход может использоваться для быстрого и технологически простого процесса оценки аминокислотного состава чаев. Результаты нашего исследования могут применять отечественные производители для дальнейшего улучшения технологии производства чая, богатого ГАМК, – рассказала руководитель проекта Людмила Карцова, доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник кафедры органической химии СПбГУ.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Food Composition and Analysis.

Пресс-служба Субтропического научного центра РАН