另外,水涝缺氧条件下除GABA、谷氨酸以及丙氨酸外其他与三羧酸循环有关的氨基酸水平均下降。GABA与谷氨酸可作为丙氨酸的直接合成底物,通过这种厌氧途径生成2倍于糖酵解产生的ATP,供能。GABA还具有消除活性氧中间体以及为植物和间接通过H2O2信号作用防止细胞程序性死亡(programmed cell eath,PCD),以及发挥其他作用。
50mmol/L GABA和不同盐浓度会对植物幼苗产生不同的影响,当NO3-离子低于40mmol/L时,GABA会刺激 根伸长,当NO3-离子大于40mmol/L时GABA会抑制根伸长。并且GABA刺激低浓度的NO3-吸收,抑制高浓度NO3-的摄取,而GS等酶被氮调控,以上研究认为氮对调控植物生长有一定作用。在NaCl(50mmol/L)刺激下,植物的糖基化代谢会发起变化,并影响包括三羧酸循环、GABA代谢、氨基酸合成和莽草酸介导的次级代谢等发生变化。较高的盐离子会导致大豆的多胺氧化降解为GABA。植物GABA受体具有调节pH和Al3+的根耐受性。
γ-氨基丁酸(CAS号:56-12-2 )别名4-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA)相对分子量103.1,是一种四碳、非蛋白氨基酸,在脊椎动物、植物和微生物中广泛存在。γ-氨基丁酸别名4-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA),是一个四碳非蛋白质氨基酸,化学式:H2NCH2CH2CH2COOH;分子质量:103.1。GABA呈白色结晶体粉末状,没有旋光性。熔点203℃(分解) ,与水混溶,微溶于乙醇、丙酮,不溶于苯、乙醚,分解时会失水生成吡咯烷酮。
植物组织中GABA的含量极低,通常在0.3~32.5μmol/g之间。已有文献报道,植物中GABA富集与植物所经历胁迫应激反应有关,在受到缺氧、热激、冷激、机械损伤、盐胁迫等胁迫压力时,会导致GABA的迅速积累。对植物性食品原料采用某种胁迫方式处理后,或通过微生物发酵作用使其体内GABA含量增加,用这种原料加工成富含GABA的功能产品已成为研究热点。GABA作为一种新型功能性因子,已被广泛应用于食品工业领域。利用富含GABA的发芽糙米、大豆和蚕豆等原料开发的食品已面市。
GABA自动植物以及微生物中有较多的发现,其中在1949年在马铃薯的块茎中发现,在1950年又在哺乳动物的系统中发现其存在,同时被认为是哺乳动物、昆虫或者某些寄生蠕虫神经系统中的神经抑制剂,对神经元的兴奋程度有着重要的影响。
微生物发酵法是通过选择品种优良、稳定以及无害的菌种,利用这些菌种在生长繁殖的过程中对GABA进行制备和产出。这种方法虽然对环境的要求比较苛刻,对设备的要求较高,但是此法产出的GABA可作为天然的食品添加剂。利用微生物发酵生产,是食品行业中发展早,领域广泛的生产方式之一,早利用的微生物是大肠杆菌,利用它的脱羧酶可生产GABA,但是由于其本身存在一些安全隐患,使其一直无法直接用于药品或者食品的生产制作。
在微生物中,GABA代谢是通过GABA支路完成的,利用微生物体内较高的GAD活性,将Glu脱羧形成 GABA,然后在GABA-T、SSADH作用下,GABA进入下游的分解过程生成琥珀酸半醛、琥珀酸参与微生物的生理代谢。微生物富集GABA就是通过对培养基的优化以及菌株的改良使其具有较高的GAD活性,增加GABA合成率,降低分解率来实现的。大量研究已证明GAD在原核到真核微生物中都有存在,此外,利用微生物中的GAD脱羧形成GABA不受资源、环境和空间的限制,与其他方法相比具有显著的优势。
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更新时间:2024-03-30 05:52:06