γ-氨基丁酸简介

γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid, GABA）又名氨酪酸，是一种非蛋白质氨基酸，在丁酸的γ位上有一个氨基，以非结合态的形式存在。在自然界中，GABA在谷物（大米、小麦、玉米、大豆等）、蔬菜（洋葱、菠菜等）、水果（苹果等）、茶叶、土豆、红薯、山药和羽衣甘蓝、蘑菇、海藻等食物中普遍存在。在动植物体内GABA主要是由谷氨酸经过脱羧反应而来。GABA是一种中枢神经镇静剂，最新的有关GABA生理机能的研究，目前已证实包括：

1. GABA可以降血压（抑制血压上升）；

2. 临床医学研究，GABA可以改善脑中风或脑动脉硬化后遗症所引起之头痛、耳鸣、食欲降低等障碍；

3. 促进脑血管流量及代谢机能；

4. 利尿作用和促进血管扩张，达到降血压功能；

5. 舒缓更年期或老年人失眠、忧郁、自律神经失调、记忆障碍等；

6. 促进身体盐分排泄，防止肾基底细胞坏死，进而达到肾机能改善和保护作用；

7. 降低肝功能指数ALP（alkaline phosphatase）和GPT（Glutamic Pyravic acid Transaminase），活化肝功能；

8. 促进酒精代谢，预防宿醉，减轻酒醉不适状；

9. 抑制脂肪肝及肥胖症；

10. 具有消臭效果，包括体臭、老人臭、口臭、生理臭、尿臭等。

由于GABA具有较好的生理功效，其在医药和食品工业中有着广泛的应用，在日本和美国等国家GABA已被广泛应用于食品、医药和化妆品中。近年来，GABA的保健功能在我国已引起重视，特别是近几年来在应用方面的研究已开始紧跟国际趋势，对GABA的保健功能和作用机理的进一步深入探讨，必将对其应用起到极大的推动作用。2009年9月27日，国家卫生部第十二号公告已批准GABA为新资源食品。预计不久的将来，与GABA有关的保健制品会在国内外保健品市场上快速成长起来。

除此之外，在我国畜禽、水产养殖等饲料行业，GABA由于具有增强动物采食能力，提高动物的抗应激作用和抗缺氧能力，其在饲料行业中的应用也越来越受到人们的关注。GABA在畜禽养殖中的主要作用如下：

1. 促生长作用： GABA能促进动物胃液和成长激素的分泌，从而提高生长速度和采食量；能兴奋动物的采食中枢，从而增加采食量；通过减少动物的无意识运动，来减少能量消耗，从而达到促生长的目的。将GABA以10～100克/吨饲料添加量添加至畜禽类饲料中，可在不降低料肉比的基础上，显著提高畜禽的日增重幅度，增幅在5～20%左右。

2. 抗热应激作用：热应激作用可导致畜禽食欲下降，从而影响其生长速率和生理机能。GABA属于神经抑制性氨基酸，可通过抑制性神经递质，进而抑制动物的活动，减少能量的消耗，已被证实为一种安全、高效的抗热应激添加剂。对于畜禽生长阶段，将GABA以10～100克/吨饲料添加至食用饲料中，可提高畜禽的抗应激能力，提高其日增重幅度。对于哺乳期母猪，添加200～300克/吨GABA可提高其日采食量和泌乳量，减少哺乳期掉膘，缩短断奶-发情间隔，同时提高常乳中乳糖、乳脂肪的含量，从而能使得其泌乳量增加、乳质改善，仔猪断奶窝重和成活率具有较为明显的提高。

3. 抗缺氧作用：在水产品养殖行业，由于鱼、虾、蟹等的生长作用对水体中氧气的消耗，使得养殖水体缺氧问题在很大程度上影响了水产品的产量和收益。GABA具有很好的抗缺氧能力，当养殖水体缺氧造成鱼、虾、蟹等脑缺血缺氧后，针对兴奋性氨基酸的毒性作用，GABA可帮助机体建立相应的“抑制性保护”机制，从而延长机体对缺氧的耐受性。通过在水产品（鱼、虾、蟹等）食用饲料中添加10～20克/吨GABA，可以显著增强水产品的抗缺氧能力。

目前，国内GABA的生产主要以化学合成法为主，其成本较高，得率较低，并且在生产工艺中使用危险溶剂，甚至是有毒溶剂，使得其在饲料使用中的安全性有待评价。因此化学合成法制备的GABA不能用于食品和饲料，也不能认为是一种天然的食品和饲料添加剂。

     本公司采用微生物发酵法生产，微生物发酵法具有操作条件温和、产品绿色、无化学物质残留等特点，因此在实际生产中，化学合成法相比具有很大的优势。通过微生物发激发生产GABA所有原料安全，生产过程中不引入任何有毒有害化合物，所得产品绿色无污染，且安全系数高，可以认为是天然添加剂而被用于天然添加剂而被用于动物饲料及水产养殖中，同时也可用于食品、药品和保健品等中，从而替代化学源GABA。微生物发酵法创新点如下：

（1）以枯草芽孢杆菌为宿主细胞，采用基因工程技术手段构建一株高产GABA的重组枯草芽孢杆菌；

（2）通过对谷氨酸脱羧酶生物合成过程和竞争途径透彻研究，选择旁支途径中乙酸的合成途径作为改造对象，实现降低副产物生成，减少分离纯化难度的目的，代谢流迁移至产物生物合成途径和提供更多的氨基供体，实现氮源的经济性利用；

（3）通过对发酵法生产GABA过程中菌体生长和产物合成过程动力学特性的详细研究和分析，提出GABA发酵过程的系统优化控制策略；

    项目前期从土壤中筛选到一株枯草芽孢杆菌，并对其生长特性进行了初步研究，为代谢工程理性改造策略、及发酵条件优化和中试技术研究奠定了基础。再此基础上，正在进行高产γ-氨基丁酸基因工程菌的构建和筛选工作

    本项目所构建的基因工程菌为本公司自主研发和构建的工程菌，宿主细胞保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏编号为CGMCC No.5550。目前拥有相关发明专利1份，名称为“一种利用微生物发酵法生产γ-氨基丁酸的方法”，申请号为201210068553.1

注：产品简介引用自张六六，基于喷雾微囊化技术制备新型发酵源γ-氨基丁酸饲料添加剂的研究，中文科技期刊数据库（全文版）自然科学.