γ-氨基丁酸的研究与应用进展

总结γ-氨基丁酸在动、植物和微生物体内的作用,分析其产生机制,阐述谷氨酸脱羧酶的分子结构、酶促反应过程等酶学特性,对γ-氨基丁酸制备工艺技术和在生物工程领域的应用进行综述,分析其现有技术的优缺点,并对γ-氨基丁酸未来的研究前景进行展望。     

γ-氨基丁酸的生理功能及制备方法

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种重要的抑制性神经递质,具有降低血脂的功能,及改善氧化应激、改善肝肾功能的作用.对GABA的物理性质、生物学功能及其制备方法进行了综述,并对我国GABA的研究发展趋势做了展望,旨在为γ-氨基丁酸的基础研究及综合应用提供了参考.     

利用~1H-NMR技术鉴别合成法和发酵法生产的γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸具有广泛的生理活性,2009年批准为新食品原料,并规定制备工艺是以L-谷氨酸钠为原料发酵法生产。在经济利益的驱使下,市场上存在以化学合成的产品作为食品原料使用的情况。合成法生产的γ-氨基丁酸由于存在一定的安全风险,禁止在食品中应用。目前还没有统一的标准和方法鉴别生物发酵法和合成法生产的γ-氨基丁酸。研究利用~1H-NMR技术对该原料进行分析,建立了一种有效和快速的鉴别方法。     

原生质体紫外诱变法选育高产γ-氨基丁酸秀珍菇菌株

采用原生质体紫外诱变育种方法,进行高产γ-氨基丁酸的秀珍菇菌株选育工作,对原生质体制备条件、再生条件和诱变株γ-氨基丁酸含量进行了筛选分析。结果表明:MM缓冲液中,20 mg/mL的溶壁酶能够有效去除秀珍菇细胞壁,获得2×10~6个/mL的原生质体;在含有0.5 mol/L甘露醇的YMG培养基上,原生质体再生率最高,可达到0.65%±0.13%。35 W紫外灯照射1～2 min时,致死率可达到76%～86%;菌丝体和子实体中,3株突变株γ-氨基丁酸含量较出发菌株分别提高了20.7%、196.3%、126.8%和21.3%、237.8%、97.3%。诱变菌株的获得,可为高值化富含γ-氨基丁酸秀珍菇生产菌株的培育提供优异的育种材料。     

γ-氨基丁酸的生理功能概述

本文对动物体内γ-氨基丁酸的受体、代谢途径与生理功能进行了概述,介绍了国内外的研究进展,展望了γ-氨基丁酸的应用前景.     

三七茎叶中γ-氨基丁酸提取工艺研究

探索三七茎叶中γ-氨基丁酸提取工艺.考察提取的溶剂、时间、次数、温度及物料比5个单因素影响,采用正交实验分析方法确定最佳工艺条件.其结果表明三七茎叶中γ-氨基丁酸的最佳提取工艺为:提取溶剂为水,提取时间3 h,提取次数3次,提取温度60 ℃,提取物料比1 g∶10 mL,在此条件下γ-氨基丁酸的提取率为0.46%.     

γ-氨基丁酸纯化的研究

γ-氨基丁酸(GABA)广泛分布于从哺乳动物到单细胞有机生物体,可以由谷氨酸脱羧酶转化L-谷氨酸或谷氨酸盐而成。γ-氨基丁酸分离、提取及与酶反应偶联体系建立进行研究,分离、提取方法能够提取高纯度产品。     

基于神经网络与遗传算法优化γ-氨基丁酸的发酵条件

本文运用BP(back-propagatfon)神经网络优化红曲霉ZL307产γ-氨基丁酸的固态发酵工艺条件,建立了发酵条件与γ-氨基丁酸产量的关系模型,采用遗传算法对此模型进行全局寻优.神经网络结构为4-11-1的模型能较为精确地拟合输入的样本数据,测试样本的输出值与试验结果的相关系数为0.989.遗传算法优化出的最佳工艺参数为温度31.7℃、初始pH 4.6、初始含水量69.8%,接种量13.2%.在优化条件下,γ-氨基丁酸产量为0.518mg/g,含量比优化前提高了19.6%.     

分光光度法检测不同地区和类型稻种功能性成分的初步研究

 为研究不同地区和类型水稻品种糙米中γ-氨基丁酸和总黄酮等功能性成分,本实验采用分光光度法准确测定了中国、日本、韩国、国际稻作所和云南品种及云南野生稻γ-氨基丁酸和总黄酮的含量.结果表明:① 用分光光度法测定水稻籽粒中γ-氨基丁酸和总黄酮含量的方法是可靠的;② 不同地区和类型水稻品种功能成分含量存在差异;③ 相关分析表明,氨基丁酸与总黄酮的相关系数较高(r=0.575^**),在育种上可以实现多个相关性状间的遗传改良;④ 鉴定出墨江黄皮饵块谷、明恢86、墨江饵块谷、疣粒野生稻等18份高GABA和高总黄酮的水稻品种,可作为选育高黄酮和γ-氨基丁酸品种的亲本或直接作为功能稻开发利用.首次报道疣粒野生稻总黄酮质量分数达0.751%,在所有水稻品种中黄酮含量最高.     

γ-氨基丁酸载体衍生物的合成

γ－ 氨基丁酸是中枢神经系统的抑制性神经递质,但在生理条件下,γ－ 氨基丁酸的通透性较差,常通过其衍生物增强 γ－ 氨基丁酸的生理活性,作者以γ－ 氨基丁酸为原料合成了新γ－ 氨基丁酸的载体化合物［４－ （２,４—二羟基苯次甲氨基）丁酸酯］,并经元素分析、红外光谱和核磁共振谱验证这些化合物的结构     

化学物质衍生-同步荧光法测定注射液中γ-氨基丁酸的含量

采用化学物质衍生结合同步荧光法,建立一种检测注射液中γ-氨基丁酸含量的方法.对γ-氨基丁酸的衍生产物进行同步荧光扫描,考察了影响体系荧光强度的因素.最佳实验条件为:8.0×10-3 mol/L硼砂缓冲液(pH=9.6),1.0×10-5 mol/L邻苯二甲醛-2.86×10-5 mol/Lβ-巯基乙醇组合试剂为衍生试剂,衍生时间60min,激发光、发射光通带宽度为5.0nm,λem=455.0nm,Δλ=120.0nm,检测液温度小于25℃.结果表明:在上述条件下获得的同步荧光光谱峰形最好,荧光强度最大.γ-氨基丁酸的线性范围为2.50～50.00μg/L,相关系数为0.999 0,检测限为0.79μg/L.本方法灵敏度高,操作简便,成本低,可用于注射液中γ-氨基丁酸含量的检测.     

米胚芽中γ-氨基丁酸含量的测定综述

综述了米胚芽中的γ-氨基丁酸含量的四种测定方法，引用文献18篇     

复合诱变选育高产γ-氨基丁酸菌株

以红曲霉为出发菌株,采用紫外线和5-氟尿嘧啶对其原生质体复合诱变处理,得到一株高产γ-氨基丁酸的菌株ZL307.试验结果表明,经紫外线照射处理150s,以0.3mg/mL的5-氟尿嘧啶处理15min后,γ-氨基丁酸的产量可高达491.1mg/L.与出发菌株相比,产量提高了60%,且高产遗传特性经10次传代仍稳定.     

米曲霉产γ-氨基丁酸的研究

米曲霉作为一种安全有益的菌种提高制备γ-氨基丁酸(GABA)的安全性。本文对米曲霉在适宜的转速和接种量的条件下,从发酵液和酶反应液中分离GABA法进行研究,该工艺产率高、纯度好、周期短、能耗低、适合工业化生产。     

利用基因编辑技术提高番茄GABA含量的研究进展

γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然非蛋白质氨基酸,广泛存在于动物、植物、微生物中,并作为信号分子参与体内多种代谢途径和过程.近年研究发现,γ-氨基丁酸能够有效降低高血压患者的血压,且可以通过长时间的饮食摄入起到预防高血压的作用.番茄(Solanum lycopersicum)作为全世界产量最多的蔬菜之一,在日常饮食中深...     

4—[（4‘—氯苯基）（5—氟—2—羟基苯基）亚甲氨基]丁酸酯类化合物的核磁 …

γ－氨基丁酸在生理条件下不易透过血脑屏障进入脑组织,为了增大γ－氨基丁酸的脂溶性,使其能透过血脑屏障进入脑组织,     

固定化谷氨酸脱羧酶转化γ-氨基丁酸的研究

研究卡拉胶制备固定化谷氨酸脱羧酶及转化γ-氨基丁酸(GABA)的最适条件.以本实验室研发的诱导剂对构建的表达谷氨酸脱羧酶(GAD)的基因工程菌进行诱导,并利用卡拉胶对获得的粗酶液进行包埋制备固定化酶,对影响GAD固定化效果和GABA产量的因素进行研究.最佳固定化条件为卡拉胶浓度1.5%,氯化钾浓度3%,硬化时间2 h;转化GABA的最适条件为反应最适pH为3.8～4.3,最适温度为37℃～43℃,将制得的固定化谷氨酸脱羧酶(IGAD)重复使用7次后,催化活力仍保持在最初值的75%;IGAD在最适底物浓度60 mmol/L下反应时间2 h后谷氨酸转化率达99%,利用IGAD进行连续催化反应,最终GABA摩尔转化率为70.98%,晶体得率为91.90%,晶体纯度94.73%.该法具有较好的操作稳定性和较高的底物转化率,为连续化制备γ-氨基丁酸提供参考.     

末端连接ω-氨基酸的聚乙二醇修饰剂的制备

提出了一种新型聚乙二醇(PEG)修饰剂的合成方法。首先以两种ω-氨基酸和单甲氧基PEG为主要原料,经连接、纯化和水解等步骤,得到末端以酰胺键连接ω-氨基酸的PEG酸,再将得到的PEG酸用N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)进行活化,得到聚乙二醇-β-丙氨酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(PEG-BPA-NHS)和聚乙二醇-γ-氨基丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(PEG-GABA-NHS),总收率为60%。这类新的修饰剂经验证具有较长的水解半衰期(分别为7.6 min和16.7 min)和良好的蛋白修饰能力。     

影响红曲酒糟发酵物γ—氨基丁酸含量的因子分析

红曲制品含有降血压功能的天然γ—氨基丁酸。增加红曲酒糟的γ—氨基丁酸含量可以显著提高制酒和醋的副产品红曲酒糟的附加值。本研究对影响红曲酒糟二次发酵中发酵温度、原料比、料水比、pH值、发酵时间、红曲霉菌株、金属离子等对发酵物γ—氨基丁酸含量的影响效应进行了分析,确定了红曲酒糟高天然γ—氨基丁酸二次发酵的各因子参数为：选用＂丹溪1号＂红曲霉菌株,红曲/酒糟/米皮原料比0.10/2/0.8,料水比128/100,添加0.12%CaCl,pH4.6,35℃恒温发酵72 h～79h。结果表明,该工艺可使二次发酵的红曲酒糟γ—氨基丁酸含量显著提高,具有很好的应用前景。     

纳米材料的液相制备技术及其进展

综述了液相法制备纳米材料的几种方法 ,这些方法包括溶胶——凝胶法、沉淀法、水热法、微乳液法、γ-辐射法、声化学合成法、模板合成法、喷雾热分解法等 .分别讨论了这些制备方法中影响纳米材料结构和性能的因素及其优缺点 .指出了辐射法、微乳液法等几种方法结合起来将是制备纳米材料的新思路 .