γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状摘要：本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述，并对其研究前景进行了展望。

γ-氨基丁酸(简称GABA)，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，在动物、植物和微生物广泛存在。

它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。

关键词：γ-氨基丁酸；谷氨酸脱羧酶；生理学功能γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)，又称氨酪酸，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。

分布非常广泛，在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。

GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质，介导了4 0%以上的抑制性神经传导。

1 、GABA的生理功能1.1 镇定，抗焦虑1950年，Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。

近年来的研究表明，GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质，它是脑组织中最重要的神经递质之一，可结合抗焦虑的受体使之激活，阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢，从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。

1.2 降血压高血压是现代社会的高发病，它是一种慢性的心脑血管疾病，是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。

据统计，全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。

GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。

哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配，并存在相应的受体，GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合，同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张，从而达到降血压的目的。

G A B A通过脑内GABA-能系统的调节，起到抑制心血管和调节血压的作用。

1.3 改善神经机能已有实验证明，在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统，而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅，促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能，改善神经机能。

1.4 增进肝功能,活化肾功能GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应，与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸，使血氨降低，而谷氨酸则与氨结合生成尿素排出体外,解除氨毒,增进了肝功能。

即使盐分摄入增多，由于GABA可以激活利尿作用，过剩的盐分可从尿液排出，故GABA有肾功能活化作用，可用作尿毒症的治疗药物。

1.5 治疗癫痫病癫痫是神经系统的常见疾病,发病原因有多种，其中GABA-能递质损害在癫痫的发生中起着重要作用。

60年代初，Tower首次提出癫痫发生与脑内GAGA有关的理论。

GABA本身作为癫痫始动因素的可能性较小，可能主要是影响癫痫病灶异常活动的扩散和程度，加强脑中GABA能系统是控制癫痫发作的一个有效途径；而高Ca2＋所致的细胞毒性很可能是癫痫产生的始发因素。

研究表明，精神病与GABA的缺乏有一定相关性。

试验显示，实验性惊厥动物的脑组织中GABA含量明显减少，Perry等人发现在癫痫病人手术切除的脑组织癫痫灶中GABA水平减低。

1997年，大雄诚太郎发现帕金森病人脊髓的GABA的浓度降低，癫痫病患者脊髓液中GABA的浓度也低于正常水平。

Sutch等人研究发现在遗传缺陷型癫痫鼠的丘脑中GABA摄入较正常鼠少，主要是由于摄入亲和性较低造成。

从外界摄取的GABA因亲脂性差，几乎不能通过正常血脑屏障，难以发挥疗效。

通过合成GABA衍生物，增加其亲脂性，则可以通过血脑屏障，现在已经合成了许多GABA衍生物作为治疗癫痫的药物。

虽然GABA几乎不能通过正常的血脑屏障，但在血脑屏障发生紊乱时(如皮层的某些癫痫病灶)，则GABA可以通过，这也许是GABA对某些癫痫有效的原因。

1.6 其它功能①促进睡眠，增强记忆力GABA一直被认为与睡眠有关，一些药物的镇静促眠作用是因为它能增加以G A B A受体的亲和力以加强G A B A与识别位点的结合；也有一些药物能通过抑制GABA的分解以提高其在脑内的含量，也在一定程度上增加慢波睡眠时间。

GABA合成神经元分布于脑干、间脑的核团内和投射神经元内。

能产生丘脑-皮层纺锤波的丘脑网状核内神经元含有GABA，从而在丘脑皮层投射中起抑制作用。

位于下丘脑和前脑基部的GABA神经元向前脑皮层投射，可能与在前脑纪录到的睡眠细胞有关。

有对GABA对猫睡眠时相的影响进行了研究，发现GABA使猫的慢波睡眠Ⅱ期和快动眼睡眠期延长。

对GABA治疗婴幼儿夜间惊啼综合症疗效观察发现有效率达87.5%。

Okada等人也报道了富含G A B A的米胚芽具有促进睡眠的作用。

摄入GABA可以提高葡萄糖磷脂酶的活性，从而促进动物大脑的能量代谢，活化脑血流，增加氧供给量最终恢复脑细胞功能，改善神经机能。

②GABA对脑衰老的影响大脑衰老是老年人感官系统异常的重要原因，而脑组织中GABA水平的变化对大脑衰老的影响起着关键作用。

在对老龄人的脑内G A B A含量分析表明，老龄人脑组织的GABA含量明显下降，这可能导致脑内噪音的增加，使神经信号减弱，导致老年人听觉和视觉上的障碍。

Leventhal 等[21]人将非常小的电极插入老年猴的大脑视觉皮层中，记录神经细胞活动，同时通过电极上的毛细管补给神经细胞微量GABA，通过观察和比较给GABA前后视觉神经细胞对视觉刺激反应的变化，结果发现通过增加脑内的GABA含量，能够改善神经功能。

表明G A B A与脑衰老有相关。

2、GABA的应用研究进展2.1 富含γ-氨基丁酸的茶的研制1987年日本的津志田藤二郎等人将采摘下来的新鲜茶树叶经N2厌氧处理后发现，与一般加工方法相比，GABA的含量由30mg/100g增加为200mg/100g，经动物实验和临床实验表明，这类茶具有显著的降压效果，命名为Gabaron茶，即γ-氨基丁酸茶。

γ-氨基丁酸茶的加工与普通茶叶的加工方法类似，只是在初制时增加了一道工序。

目前制作γ-氨基丁酸茶时增加GABA含量的加工方法主要有以下几种：一是厌氧好氧条件轮流处理鲜叶，但是反复交替的次数不宜过多，否则叶色汤色易泛红。

二是微波处理。

白木与志也以微波照射鲜叶后将其制成半发酵茶，结果表明，在0.3~0.4 KW微波照射20 min得到的GABA含量最高。

三是用谷氨酸钠处理。

白木与志也还用0.1~0.2 mol/L的谷氨酸钠溶液处理鲜叶3 h，可使其中GABA的含量提高将近1倍，如结合红外线加温，则GABA含量又可再提高75%。

2.2 富含γ-氨基丁酸的米胚芽的研制1994年，日本在中国农业试验场开发了富含C-GABA的米胚芽和米糠。

米胚芽是稻谷加工的副产品，它含有丰富的蛋白质和矿物质，但因分离难度高，所以很多米场未作分离将其留在米糠中作为饲料使用。

实际上，米胚芽中的蛋白质由于内在酶水解后会生成大量的谷氨酸，在一定条件下，谷氨酸又被转化成GABA。

日本小野寺明彦等人将米胚芽进行两个阶段的酶反应后，再将得到的米胚芽进一步抽提，精制，最后产品中GABA含量达到了5000~8000 mg/kg。

2.3 富含γ-氨基丁酸的乳制品的研制目前，国内外的乳制品都很普及，功能性的乳制品也越来越受到了人们的青睐。

在细菌脱羧酶的作用下，乳品中的一些氨基酸会降解脱羧，GABA就是经谷氨酸脱羧生成的。

Nomura等人从生产奶酪的菌株中分离出一株高产GABA的菌株，使奶酪制品中GABA的含量达到了383 mg/kg。

2.4 GABA生产方法①植物富集法②微生物发酵法③酶法合成3、前景展望随着GABA的生理功能研究不断深入，对GABA的研究开发已经成为新的热点。

生物合成条件温和、安全性高，因此以生物合成法生产食品或医药级GABA，是一条较理想的途径。

利用微生物中的GAD催化谷氨酸生产GABA，不受资源、环境和空间的限制具，有显著的优点。

但是目前普遍存在GAD活力不高的问题，而且大多数报道的产GAD的微生物都对具有潜在的不安全因素，因此寻找活力高和安全的微生物用于生产GABA，仍需微生物工作者的不懈努力。

同时采用基因工程技术获取具有较高GAD活力的基因工程菌用于GABA生产也是一条有效途径。

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