- Bí danh axit aminobutyric 4- axit aminobutyric（- Axit aminobutyric (GABA) là một axit amin. GABA là bột tinh thể màu trắng không có hiện tượng quay quang học. Điểm nóng chảy 195-204 độ (phân hủy), trộn lẫn với nước, ít tan trong etanol và axeton, không tan trong benzen và ete, nước sẽ bị mất trong quá trình phân hủy tạo thành pyrrolidon.
GABA thường tồn tại ở dạng zwitterin (nhóm cacboxyl tích điện âm và nhóm amin tích điện dương) trong dung dịch. Do tương tác tĩnh điện giữa các nhóm tích điện dương và âm, GABA có thể có cả cấu trúc phân tử ở thể khí (gấp lại) và rắn (Mở rộng) trong dung dịch, đồng thời sự tồn tại của các cấu trúc đa phân tử trong dung dịch cho phép GABA liên kết nhiều loại protein thụ thể và phát một loạt các chức năng sinh lý quan trọng.
Hàm lượng GABA trong mô thực vật rất thấp, thường là 0. 3 ~ 32,5 μ Mol / g. Người ta đã báo cáo rằng sự phong phú của GABA trong thực vật có liên quan đến phản ứng căng thẳng của thực vật. Khi bị thiếu oxy, sốc nhiệt, sốc lạnh, tổn thương cơ học, stress do muối và các áp lực căng thẳng khác sẽ dẫn đến sự tích tụ nhanh chóng của GABA. Sau một số xử lý căng thẳng đối với nguyên liệu thực phẩm thực vật, hoặc thông qua quá trình lên men vi sinh vật, hàm lượng GABA trong nguyên liệu thực phẩm thực vật được tăng lên. Việc chế biến nguyên liệu thô này thành các sản phẩm giàu chức năng GABA đã trở thành một điểm nóng trong nghiên cứu. Là một yếu tố chức năng mới, GABA đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm. Thực phẩm được phát triển từ gạo lứt nảy mầm, đậu nành và đậu tằm giàu GABA đã được đưa ra thị trường.
Mặc dù Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) cho phép bổ sung GABA vào thực phẩm và quy định rằng lượng GABA tối đa trong chế độ ăn là 550mg / D, các đặc điểm chức năng chính của nó cần được hỗ trợ bởi các kết quả kiểm tra dân số nghiêm ngặt. Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chỉ ra rằng việc bổ sung GABA vào thực phẩm là an toàn theo kết quả của các thí nghiệm độc tính. Phạm vi sử dụng bao gồm đồ uống, cà phê, trà và kẹo cao su, nhưng không được phép thêm GABA vào thức ăn trẻ em, sản phẩm thịt hoặc các sản phẩm có chứa thịt. Bộ Y tế Trung Quốc thông báo vào ngày 12 tháng 12 năm 2009 rằng lượng GABA không được vượt quá 500mg / D. phạm vi sử dụng là đồ uống, các sản phẩm ca cao, sô cô la và đồ uống của nó, kẹo, thực phẩm nướng và thực phẩm phồng, nhưng nó không được thêm vào thức ăn trẻ em.
GABA đã được tìm thấy trong nhiều động vật, thực vật và vi sinh vật. Nó được tìm thấy lần đầu tiên trong củ khoai tây vào năm 1949 và được tìm thấy trong hệ thống trung ương của động vật có vú vào năm 1950. Đồng thời, nó được coi là chất ức chế thần kinh trong hệ thần kinh của động vật có vú, côn trùng hoặc một số loài giun ký sinh, có tác động quan trọng đến khả năng hưng phấn của tế bào thần kinh. Người ta thấy rằng GABA là một axit amin hoạt động có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng của não người. Nó có nhiều chức năng sinh lý, chẳng hạn như kích hoạt chuyển hóa glucose trong não, thúc đẩy tổng hợp acetylcholine, giảm amoniac trong máu, chống co giật, giảm huyết áp, cải thiện chức năng não, ổn định tinh thần, thúc đẩy tiết hormone tăng trưởng, v.v.
Trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, quá trình chuyển hóa GABA được hoàn thành thông qua nhánh GABA. Sử dụng hoạt tính GAD cao ở vi sinh vật, Glu được khử cacbon để tạo thành GABA. Sau đó dưới tác dụng của GABA-T và SSADH, GABA đi vào quá trình phân hủy xuôi dòng để tạo ra succinic semialdehyde và succinic acid, chúng tham gia vào quá trình chuyển hóa sinh lý của vi sinh vật. Việc làm giàu GABA của vi sinh vật đạt được bằng cách tối ưu hóa môi trường nuôi cấy và cải thiện chủng để làm cho nó có hoạt tính GAD cao, tăng tốc độ tổng hợp GABA và giảm tốc độ phân hủy. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã chứng minh rằng GAD tồn tại ở cả vi sinh vật nhân sơ và nhân thực. Ngoài ra, quá trình khử cacboxyl hóa GAD ở vi sinh vật để tạo thành GABA không bị giới hạn bởi tài nguyên, môi trường và không gian, điều này có những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác.
Một trong những phương pháp tổng hợp nhân tạo GABA - phương pháp lên men vi sinh: chọn lọc những chủng có giống ưu việt, ổn định, không độc và không gây hại, sử dụng những chủng này để điều chế và sản xuất GABA trong quá trình sinh trưởng và sinh sản. Mặc dù phương pháp này có yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường và thiết bị, GABA được sản xuất theo phương pháp này có thể được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm tự nhiên. Sản xuất lên men vi sinh là một trong những phương pháp sản xuất sớm nhất và rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm. Vi sinh vật được sử dụng sớm nhất là Escherichia coli. GABA có thể được sản xuất bằng cách sử dụng decarboxylase của nó. Tuy nhiên, nó không thể được sử dụng trực tiếp trong sản xuất thuốc hoặc thực phẩm do một số nguy cơ tiềm ẩn về an toàn.
Với sự phát triển của khoa học công nghệ, thực phẩm xanh ngày càng được nhiều người quan tâm. Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vi khuẩn axit lactic, nấm men, Aspergillus và các vi sinh vật khác có thể được sử dụng để thay thế Escherichia coli và xúc tác sản xuất GABA. Hơn nữa, với điều kiện chi phí thấp, nó còn có ưu điểm là sản lượng cao và độ an toàn tốt. Phương thức này đã dần phát triển sang sản xuất công nghiệp hóa.