1 γ-氨基丁酸概述
1.1γ-氨基丁酸的理化性質(zhì)
γ-氨基丁酸，英文名：γ－aminobutyric acid (GABA)，化學名稱：4-氨基丁酸，別名：氨酪酸，哌啶酸。分子式：C4H9NO2、分子量：103.1。其結構式為：
GABA外觀為白色片狀或針狀結晶，微臭，熔點202℃（在快速加熱下分解）。易溶于水，微溶于熱乙醇，不溶于其他有機溶劑。在熔點溫度以上分解形成吡咯烷酮和水。LD50(大鼠，腹腔) 5400mg/kg。
1.2 γ-氨基丁酸的分布
GABA分布非常廣泛，在動物、植物和微生物中均有存在。GABA在哺乳動物體內(nèi)除存在于腦內(nèi)，在腎臟、肝臟和血管等器官和組織中也有微量的GABA。
GABA除了在哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)而起重要作用外，在高等植物中也廣泛分布，在植物體內(nèi)，GABA的積累是植物對外界溫度、機械力等物理條件激烈變化時應激反應的產(chǎn)物。高等植物組織中GABA含量通常在0.3~32.5μmol/g之間，超過許多蛋白質(zhì)類氨基酸的含量。
1.3 γ-氨基丁酸的生理功能
γ-氨基丁酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中很重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，它是一種天然存在的非蛋白組成氨基酸，具有極其重要的生理功能，它能促進腦的活化性，健腦益
智，抗癲癇，促進睡眠，美容潤膚，延緩腦衰老機能，能補充人體抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有良好的降血壓功效。促進腎機能改善和保護作用。抑制脂肪肝及肥胖癥，活化肝功能。每日補充微量的γ-氨基丁酸有利于心腦血壓的緩解，又能促進人體內(nèi)氨基酸代謝的平衡，調(diào)節(jié)免疫功能。
（1）鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮。GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性傳遞物質(zhì)，是腦組織中最重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一。其作用是降低神經(jīng)元活性，防止神經(jīng)細胞過熱，GABA 能結合抗焦慮的腦受體并使之激活，然后與另外一些物質(zhì)協(xié)同作用，阻止與焦慮相關的信息抵達腦指示中樞。
（2）降低血壓。γ-氨基丁酸能促進腦部血流、增加氧氣供給、促進腦的代謝，另一方面作用于延髓的血管運動中樞，使血壓下降，同時抑制抗利尿荷爾蒙激素的分泌，加強人體的生理代謝速率。從而達到擴張血管，降低血壓的功效。GABA 能作用于脊髓的血管運動中樞，有效促進血管擴張，達到降低血壓的目的。據(jù)報道，黃芪等中藥的有效降壓成分即為GABA。
（3）治療疾病。1997年，大熊誠太郎的研究表明GABA與某些疾病的形成有關，帕金森病人脊髓中GABA的濃度較低，癲癇病患者脊髓液中的GABA濃度也低于正常水平。日本大阪大學醫(yī)學院的研究顯示GABA對Kupperman綜合癥具有顯著的改善效果。另外，神經(jīng)組織中GABA的降低也與Huntington疾病、老年癡呆等神經(jīng)衰敗癥的形成有關。
（4）降低血氨。我國的臨床醫(yī)學和日本的研究者也都認為，GABA能抑制谷氨酸的脫羧反應，使血氨降低。更多的谷氨酸與氨結合生成尿素排出體外，以解除氨毒，從而增進肝機能。攝入GABA可以提高葡萄糖磷酸酯酶的活性，使腦細胞活動旺盛，可促進腦組織的新陳代謝和恢復腦細胞功能，改善神經(jīng)機能。（5）健神安腦，提高腦活力。GABA能進入腦內(nèi)三羧酸循環(huán)，促進腦細胞代謝，同時還能提高葡萄糖代謝時葡萄糖磷酸酯酶的活性，增加乙酰膽堿的生成，擴張血管增加血流量，并降低血氨，促進大腦的新陳代謝，恢復腦細胞功能。γ-氨基丁酸能有效的改善腦血流通、增加氧的供給，調(diào)節(jié)腦神經(jīng)細胞機能，促進腦的代謝功能，達到健腦安神的作用。
改善睡眠：γ-氨基丁酸可以讓亢奮的腦細胞休息，抑制神經(jīng)細胞過度興奮，達到改善睡眠的作用。
（6）促進乙醇代謝。以嗜酒者為對象，服用GABA再飲用60ml威士忌后采血測定血中乙醇及乙醛濃度，發(fā)現(xiàn)后者濃度明顯比對照組低。
（7）其他。最新的研究表明，GABA還具有防止皮膚老化、消除體臭、改善脂質(zhì)代謝，防止動脈硬化高效減肥等功能。
（8）抗疲勞、緩壓美容。γ-氨基丁酸具有抗疲勞、提高靈敏度的功效。γ-氨基丁酸通過放松緊繃的肌肉神經(jīng)組織，快速穿透皮膚，釋放皺紋，淡化細紋，增強肌肉本身的放松機能，從而減壓美容的效果。
（9）舒緩身心不適：人體內(nèi)的伽瑪氨基丁酸一旦不足時，就會產(chǎn)生焦慮、不安、疲憊、失眠、多夢、不耐疼痛、抵抗力低等癥狀。一般處于高壓力人群，如運動員、上班族、學習壓力大的學生等很容易缺乏GABA，因此及時的需要補充GABA 可有效的舒緩情緒、調(diào)節(jié)人體身心不適。
另外，GABA好處多多：GABA的好處和效用相當多，已研究報道的生理活性有降血壓、降血脂、增進腦機能、肝腎功能、助發(fā)育、助記憶、助睡眠、舒壓力、抗過敏、預防老年人癡呆等諸多健康功能;最新研究表明，GABA還能促進胰腺中胰島素的分泌，有效地緩和預防糖尿病。
2 γ-氨基丁酸的應用
近年來，隨著研究的深入，GABA的生理功能得到不斷的闡明，已經(jīng)發(fā)展成為一種新型的功能性因子，正逐步被廣泛應用于醫(yī)藥、食品、保健、化工及農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
2.1 γ-氨基丁酸在食品領域的應用
富含GABA的茶葉具有明顯的降壓效果，中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉所已經(jīng)篩選出適合于制取GABA茶的7個綠茶品種和一個烏龍品種。
桑葉作為動物飼料廣泛用于養(yǎng)蠶業(yè)，研究表明桑葉中的GABA含量異常豐富，平均含量達2.26g/kg。桑葉營養(yǎng)營養(yǎng)保健制品已經(jīng)開發(fā)成桑葉茶、桑葉面條、桑葉汁飲料和桑葉粉末等，以桑葉為原料的天然保健品越來越受到人們的青睞。
另外，富含GABA的新型水稻、以米胚芽等為原料開發(fā)的富含GABA的保健食品材料也已得到廣泛的應用。
2.2 γ-氨基丁酸在食品領域的應用
國內(nèi)近年來GABA需求市場增長相當快，據(jù)不完全統(tǒng)計，國家食品藥品監(jiān)督管理局批準生產(chǎn)γ-氨酪酸片以及γ-氨酪酸注射液的藥廠已達24個。從外界攝取的GABA因其脂溶性低而不能穿過血腦屏障發(fā)揮作用，因而人工合成的GABA類似物和衍生物已經(jīng)成為當前研究的熱點之一。已經(jīng)上市的藥品有Baclofen（3-對氯苯基-4-氨基丁酸）、Milnacipran、Vigabatrin（(S)-4-氨基-5-己烯酸）、吡拉西坦、奧拉西坦等，此外美國輝瑞公司開發(fā)出的一種GABA類似物（Pregabalin(+)-4-Amino-3(S)-isobutylbutyric acid）,它被認為是目前治療癲癇最有希望的一種藥，已于2005年獲得批準上市。
2.3 γ-氨基丁酸在飼料領域的應用
GABA在飼料行業(yè)也將具有廣泛的應用前景。它具有抗熱應激的作用，緩和動物在熱應激時的熱性喘息，減少仔雞的料重比，增加體重，提高仔雞的存活率。GABA還可以提高育肥豬的日增重和采食量，且不降低飼料蛋白的利用率。
近年來發(fā)現(xiàn)，在動物攝食和味覺中樞有GABA及其受體分布，并發(fā)現(xiàn)GABA 在調(diào)節(jié)動物攝食行為和味覺感知與調(diào)制中發(fā)揮作用。
國內(nèi)生產(chǎn)γ-氨基丁酸的企業(yè)
4.2.1寧鄉(xiāng)縣佳源生物科技有限公司
公司成立于2006年，經(jīng)七年多的發(fā)展公司現(xiàn)占地26.4畝，現(xiàn)有建筑面積3000m2，公司配套設施齊全，新上全新不銹鋼生產(chǎn)設備，可根據(jù)物料特性采用氣流干燥工藝、沸騰干燥工藝等多種方式干燥物料，能有效保證物料的質(zhì)量；公司檢測儀器完備，具有高精度電子天平、原子吸收分光光度計、高效液相色譜儀、
氣相色譜儀等設備；公司員工具有較高的素質(zhì)，50%具有大專以上學歷，其中碩士二人、高級工程師一人。
公司主要產(chǎn)品分二類添加劑：主要產(chǎn)品富馬酸亞鐵年產(chǎn)銷2500噸、二氫吡啶年產(chǎn)100噸，γ-氨基丁酸、胍基乙酸等已形成規(guī)模銷售；醫(yī)藥農(nóng)藥中間體：1-氫-1,2,4-三氮唑年產(chǎn)800噸、1，2，4－三氮唑鈉年產(chǎn)500噸、以及1,2,4-三氮唑鉀。
4.2.2 上海和生元生物科技有限公司
上海和生元生物科技有限公司是一家致力于茶葉生物技術研究和應用開發(fā)的民營科技型高新技術企業(yè)，是福建安溪茶葉生物科技有限公司設在上海的研發(fā)及銷售中心。生產(chǎn)基地設在鐵觀音之鄉(xiāng)安溪，毗鄰名聞遐邇“中國茶都”。公司注冊資本1000萬人民幣，占地100多畝，建設有標準廠房10000多平方米，辦公、實驗樓5000多平方米，附屬設施3000多平方米。建成年產(chǎn)500噸γ氨基丁酸（GABA）先進生產(chǎn)線，以及茶葉深加工技術生產(chǎn)設備。主導產(chǎn)品國家新資源食品γ氨基丁酸（GABA）、GABA鐵觀音茶葉等。公司與江南大學食品科學與技術國家重點實驗室、華東理工大學生物工程學院、福建師范大學生命科學學院、現(xiàn)代工業(yè)微生物發(fā)酵技術教育部工程研究中心等高等院校、科研院所緊密合作。堅持科技創(chuàng)新，走產(chǎn)學研一體發(fā)展道路，建設一支高素質(zhì)的技術、生產(chǎn)、品質(zhì)管理的專業(yè)人才隊伍。
4.2.3福建安溪茶葉生物科技有限公司
公司位于福建省泉州市安溪縣，注冊資本1000萬人民幣，占地100多畝，建設有標準廠房16000多平方米，辦公及實驗樓5000多平方米，附屬設施3000多平方米。建成年產(chǎn)100噸γ-氨基丁酸（GABA）先進生產(chǎn)線，以及茶葉深加工技術生產(chǎn)設備。主導產(chǎn)品國家新資源食品γ-氨基丁酸、GABA鐵觀音茶等。
4.2.4浙江益萬生物科技有限公司
公司是一家集食品添加劑生產(chǎn)；糧食科研、加工；貿(mào)易為一體的科技型企業(yè)，下屬生物和大米二個廠和一個糧食深加工研發(fā)中心，占地面積13000多平方米，
廠房面積7500多平方米。生物廠擁有國內(nèi)首條“年產(chǎn)300噸富含伽瑪氨基丁酸(GABA)米胚芽生產(chǎn)線”。廠房、設備符合國家GMP標準要求，技術達到國際領先水平。公司獲得國家食品質(zhì)量體系QS認證，是中國糧油學會會員企業(yè)、衢州市級農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)、衢州市首批糧食加工骨干企業(yè)、食品安全信用建設示范企業(yè)、浙江省農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行AA企業(yè)。主導產(chǎn)品：“益萬”牌伽瑪氨基丁酸米胚芽，“金田地”牌系列大米。
4.2.5安徽來福高科有限公司
公司成立于2007年8月，注冊資本1000萬元，占地50畝。目前公司已首期投資5300余萬元，建成年產(chǎn)50噸高純度食品級γ—氨基丁酸（簡稱GABA）的工業(yè)化生產(chǎn)線和工業(yè)生物技術研發(fā)中心。公司在立足自主研發(fā)的基礎上，與中科院、江南大學等眾多科研機構建立廣泛的合作關系并成為中國科學院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室池州基地和江南大學食品科學與技術國家重點實驗室池州基地。
公司主導產(chǎn)品為食品級γ-氨基丁酸和環(huán)保用復合微生物菌劑等生物高新技術產(chǎn)品，其中γ-氨基丁酸是一種天然的健康因子，具有多種健康功效，可添加到食品飲料（含保健食品與功能飲料）、醫(yī)藥與化妝品中。公司已通過ISO9001、ISO22000及HACCP體系認證。
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