γ-氨基丁酸的生物學功能及其在畜牧生產中的應用

陳黎龍 江青艷 肖世平

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）又名4-氨基丁酸、γ-氨酪酸,是一種重要的功能性非蛋白質氨基酸，于1950年從哺乳動物腦提取液中被首次發現，廣泛分布于動物、植物和微生物中[1]。GABA是動物中樞神經系統內最主要的抑制性神經遞質，其生理作用十分廣泛，具有鎮靜，抗驚厥，調節食欲，改善肝臟、腎臟功能，調節激素分泌，降血壓，抗衰老等多種生理活性，目前GABA已經被廣泛地應用于人的醫藥和保健食品工業中[2-5]。近年來，隨著GABA合成制備技術的進步以及生產成本的下降，GABA因其特殊的生理調節作用，已越來越受到關注并廣泛應用于畜禽養殖業和飼料工業中。

1 GABA的結構和理化特性

GABA分子式為C4H9NO2，相對分子量103.2，GABA是一種白色或近白色結晶性粉末，味微苦，無旋光性，極易溶于水，25℃時溶解度為130 g/100 ml，易潮解，微溶于乙醇，不溶于其他常見有機溶劑，熔點202～204℃，但在195℃時即分解為吡咯烷酮和水。GABA作為氨基酸的一種，由于同時含有羧基和氨基，在水溶液中發生兩性解離，解離情況取決于溶液的 pH 值，其 pKCOOH、pKNH3分別為4.02和10.35，等電點 pI為 7.19。

2 GABA的生化代謝途徑

GABA生物合成的主要途徑是由L-谷氨酸（LGlu）經谷氨酸脫羧酶（GAD）催化脫羧而來，此反應需要輔酶磷酸吡哆醛；在某些情況下，GABA也可由鳥氨酸和丁二氨轉化而來，但這些物質都是由Glu生成的，所以說Glu是生物體內GABA的唯一來源[6]。在哺乳動物神經細胞內，合成的GABA首先在GABA轉氨酶（GABAT）的催化下形成琥珀酸半醛（SSA），然后SSA在琥珀酸半醛脫氫酶（SSADH）催化下形成琥珀酸進入三羧酸循環，這些反應和GAD催化Glu脫羧反應一起，構成了α-酮戊二酸氧化成琥珀酸的另一條支路，稱為GABA支路[6]（見圖1）。……