基于γ-氨基丁酸抑制性神经通路探讨“长强”配“太溪”穴电针治疗自闭症神经发育障碍的作用机制

目的:探讨“长强”配“太溪”穴电针治疗自闭症神经发育障碍仔鼠的靶向调控机制。方法:选取已成功受孕SD大鼠10只,分为造模组和非造模组,每组5只,造模组大鼠给予丙戊酸钠600 mg/kg灌胃造模,非造模组给予等量生理盐水灌胃。将造模组大鼠所产36只仔鼠随机分为电针穴位组、电针非经非穴组和模型组,每组12只,随机选取非造模组仔鼠所产的仔鼠12只作为对照组。电针穴位组仔鼠在出生第24天即开始电针长强和太溪穴位。电针非经非穴组避开经络和穴位针刺。分别于干预前后对所有仔鼠行旷场实验和Morris水迷宫测试。并取仔鼠腹主动脉血检测血清谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)水平。断头处死留取海马组织,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)测定仔鼠海马组织γ-氨基丁酸A型受体(GABAAR)m RNA相对表达水平,采用蛋白免疫印迹法(Western Blot)测定仔鼠海马组织糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)、β-catenin和微白蛋白(PV)相对表达水平。结果:旷场实验结果表明,经干预后,电针穴位组水平得分和垂直得分高于模型组和电针非经非穴组,低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。Morris水迷宫测试结果表明,经干预后,与模型组和电针非经非穴组比较,电针穴位组逃避潜伏期缩短,而穿越次数增加,平台停留时间延长,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,电针穴位组仔鼠Glu、GABA、海马GABAAR m RNA、β-catenin和PV相对表达水平降低,而GSK-3β蛋白相对表达水平上调,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:针刺长强和太溪穴可有效改善自闭症仔鼠的空间学习和记忆能力,靶向调控自闭症神经发育障碍,其具体机制可能与通过促进GABA神经通路的兴奋-抑制平衡,同时作用于Wnt/β-catenin信号通路中的重要调节因子有关。

γ-氨基丁酸生物学功能研究进展

本文所研究的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),是四碳非蛋白质氨基酸,在动植物体和微生物中均能发挥重要的生理功能。GABA在植物中可调节植物细胞离子的运输,减轻植物细胞酸中毒现象;在哺乳动物体内是一种抑制性神经递质,抑制性神经传导会以其为介质;在人类的精神疾病治疗中也具有极大的优势,其作为抑制性神经递质,能够保护过度兴奋的神经元,具备提高脑活力、镇静、解毒等功能,还能够抗焦虑、抗抑郁和抗癫痫,并且副作用极低。分离纯化GABA方法相关的研究较多,目前主要有化学合成法、微生物发酵法和植物提取法3种。本文对GABA的功能及应用进行了论述,归纳了其主要制备方法,并对其未来的研究方向和发展趋势进行了展望,为富含GABA的发芽糙米相关营养食品的开发及其生物学功能的研发应用提供了理论参考。

富含γ-氨基丁酸的萌发红小豆对T2DM小鼠肠道菌群的影响

为了研究富含GABA萌发红小豆对2型糖尿病(Diabetes Mellitus Type 2,T2DM)小鼠血糖水平及肠道菌群的影响,采用C57BL/6J小鼠为研究对象,通过高脂膳食+链脲菌素(Streptozocin,STZ)注射构建T2DM模型,选择不同剂量的富含GABA萌发红小豆对T2DM小鼠连续膳食干预6周,并利用16S rRNA测序技术对T2DM小鼠盲肠内容物的菌群结构和分布进行鉴定。结果显示:不同剂量富含GABA红小豆膳食干预可使T2DM小鼠FBG值明显下降,其中高剂量富含GABA红小豆(TF3)组FBG值为8.36±0.78 mmol/L,相比模型组(M)下降54.09%,干预效果最好。此外,TF3膳食可引起T2DM小鼠肠道菌群丰度发生显著(P<0.05)改变,门水平上Firmicutes丰度为35.96%,比M模型组下降53.17%,并可显著上调Bacteroidetes、Verrucomicrobia的菌群丰度(P<0.05)。表明TF3膳食改善糖脂代谢与Bacteroidetes、Verrucomicrobia优势菌丰度呈正相关,暗示高剂量富含GABA红小豆膳食可通过增加有益菌来缓解T2DM小鼠高血糖症状,为进一步解释T2DM与肠道菌群的关系提供参考。

富含γ-氨基丁酸红小豆对2型糖尿病小鼠糖脂代谢的调节作用

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是世界范围内最普遍代谢性疾病,已成为全球流行的健康问题。豆类为基础的饮食有助于预防和控制T2DM发生及发展。为了研究富含γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)红小豆的健康效应,该研究构建T2DM模型,对富含GABA红小豆膳食干预的小鼠糖脂代谢水平、肝功能相关指标进行分析。结果显示,高剂量富含GABA红小豆组(TF3)对抵抗超重具有一定效果,且可显著降低空腹血糖水平(P<0.05),恢复机体对血糖的调节能力,减轻胰岛素抵抗。与M组相比,各处理组不同程度降低T2DM小鼠血清中总胆固醇、甘油三酯、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素和肌酐水平,其中TF3及阳性对照组平衡血糖及调节T2DM小鼠肝肾损伤效果更好,同时可缓解高脂饮食造成的肝脏、胰腺和盲肠组织病理性损伤。表明富含GABA红小豆膳食可改善T2DM小鼠糖脂代谢水平,并可缓解肝脏、胰腺和盲肠组织病理性损伤。该研究为富含GABA功能食品研发及应用提供理论依据。

基于稻谷加温加湿技术的γ-氨基丁酸富化

目的:提高糙米品质。方法:以γ-氨基丁酸(GABA)含量和谷氨酸脱羧酶活性作为指标,研究富化条件对GABA含量的影响;基于最优参数,通过分析富化过程中籽粒各部位GABA含量,揭示其迁移规律;最后分析该法对糙米品质的影响,并与浸泡法对比。结果:原料水分含量14.5%,富化温度65℃,最终水分含量20%,富化时间5 h时,GABA含量最高。富化过程中,GABA主要在糠层生成,在生成的同时向内部迁移,各碾减率的糙米GABA含量均在5 h达到峰值,但迁移率在4 h后趋于稳定,胚乳部分的GABA迁移率最高可达87.1%。与浸泡法相比,加温加湿法富化的糙米偏黄,爆腰率较低,米饭更柔软。结论:加温加湿法优于浸泡法,可用于制备高GABA含量的糙米和精米。

镉胁迫下γ-氨基丁酸对喜树幼苗光合色素含量和抗氧化酶活性的影响

为提高喜树(Camptotheca acuminata)对镉(Cd)胁迫的抗性,为镉污染地区的喜树栽培提供参考,采用盆栽试验,研究Cd胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)对喜树幼苗光合色素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明,Cd处理(1 mg/L)降低了喜树幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性。Cd胁迫下,随GABA浓度增加,喜树幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量及SOD、CAT和POD活性均呈上升趋势,GABA浓度为2 mmol/L时均最大。相关性分析表明,Cd胁迫下施加GABA,光合色素含量与抗氧化酶活性均呈极显著正相关。因此,GABA能提高Cd胁迫下喜树幼苗的抗性,缓解Cd胁迫对喜树幼苗的毒害。

高效液相色谱法对比观察不同中药对发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的影响

目的依据体质分析理论,对比分析不同药食两用类中药对发芽糙米中γ-氨基丁酸含量的影响,以期为不同体质儿童研发糙米药膳食品提供理论依据。方法实验分空白组(糙米组)、对照组(发芽糙米组)及中药发芽糙米组。中药发芽糙米组又分为9个亚组,分别为补气类(黄芪米、山药米、白扁豆米),滋阴类(玉竹米、黄精米、枸杞米、桑叶米),补血类(桑椹米、龙眼肉米),助阳类(杜仲米、干姜米),理气类(陈皮米、甘松米),化痰类(杏仁米、紫苏子米、莱菔子米),活血类(桃仁米、姜黄米),利水渗湿类(茯苓米、薏苡仁米),清利类(决明子米、夏枯草米、荷叶米、淡豆豉米)。其中补气类、助阳类、滋阴类和补血类为补益类中药发芽糙米,利水渗湿类、化痰类、清热类、理气类和活血类为泻实类中药发芽糙米。采用高效液相色谱法(HPLC)定量分析糙米、发芽糙米和不同复方中药发芽糙米和中药中γ-氨基丁酸(GABA)含量,建立γ-氨基丁酸质量浓度与吸光度值的线性回归方程,计算并对比分析样品中γ-氨基丁酸含量。结果与空白组比较,除杜仲米、甘松米和桃仁米外的其他各组发芽糙米中γ-氨基丁酸含量均明显高于空白组(P<0.05)。与对照组比较,黄芪、山药、白扁豆、玉竹、黄精、枸杞、桑叶、桑椹、龙眼肉、薏苡仁、杏仁、紫苏子、莱菔子、淡豆豉、陈皮、姜黄发芽糙米中γ-氨基丁酸含量明显提高(P<0.05)。干姜、茯苓、决明子、夏枯草、荷叶发芽糙米中γ-氨基丁酸含量高于糙米,但低于普通发芽糙米,差异有统计学意义(P<0.05)。按中药不同功能类别比较,补益组中补气类、滋阴类、补血类中药发芽糙米中γ-氨基丁酸含量均明显高于助阳类(P<0.05);泻实组中理气类和化痰类中药发芽糙米中γ-氨基丁酸含量明显高于活血类(P<0.05)。黄芪、黄精、桑椹、龙眼肉、陈皮、桑叶中γ-氨基丁酸含量明显高于其他中药,同时明显高于相应的中药发芽糙米(P<0.05);山药、白扁豆、玉竹、茯苓、薏苡仁、莱菔子、决明子、淡豆豉中药发芽糙米中γ-氨基丁酸含量明显高于相应的中药(P<0.05)。结论补气、滋阴、补血、理气类药食两用中药可望用于开发调节情绪类、增强记忆类、改善睡眠类和调节消化功能类药膳食品。

外源γ-氨基丁酸对喜树镉积累的影响

为了降低喜树对镉的积累,本研究采用盆栽试验,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对喜树镉积累的影响。结果表明,浓度为1 mg·L^(-1)的镉处理降低了喜树生物量,对喜树产生了胁迫。在镉胁迫条件下,浓度为0.1 mmol·L^(-1)和0.5 mmol·L^(-1)的GABA提高了喜树植株生物量,并提高了根冠比。就镉积累而言,不同浓度0.1、0.5、1.0和2.0 mmol·L^(-1)的GABA均降低了喜树根系和地上部分镉含量、镉积累量和富集系数。浓度为0.1 mmol·L^(-1)的GABA的降镉作用最好,使喜树根系和地上部分镉含量分别较对照降低了31.77%和62.82%。此外,不同浓度的GABA在一定程度上降低了喜树的转运系数。因此,外源GABA能够在一定程度上促进镉胁迫下喜树的生长,并降低喜树对镉的积累,其中,浓度为0.1 mmol·L^(-1)的GABA降镉效果最好。

外源γ-氨基丁酸缓解燕麦幼苗盐碱胁迫的生理效应

为探究外源γ-氨基丁酸(GABA)对燕麦耐盐碱性的影响,以燕麦白燕2号为试验材料,在混合盐碱(NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶NaHCO_(3)∶Na_(2)CO_(3)摩尔比为1∶9∶9∶1)胁迫下叶面喷施不同浓度GABA,测定燕麦幼苗叶绿素含量、荧光参数、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时对幼苗生长缓解效应进行综合评价。结果表明,外源喷施4~6 mmol·L^(-1) GABA可显著提高盐碱胁迫下燕麦幼苗的叶绿素含量和光系统Ⅱ反应活性,促进光合作用;在盐碱胁迫下,与喷施清水相比,燕麦幼苗叶面喷施不同浓度GABA后,脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)含量分别下降了14.7%~29.7%、28.2%~54.4%和1.8%~11.8%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了17.9%~58.3%、4.4%~33.4%和8.3%~19.1%。经隶属函数法综合评价得出,叶面喷施GABA提高燕麦幼苗耐盐碱性的最佳浓度为6 mmol·L^(-1)。以上结果说明,叶面喷施适宜浓度的GABA能够提高燕麦幼苗光合能力和抗氧化酶活性,降低渗透调节物质含量,提高燕麦幼苗的抗盐碱能力,有效缓解盐碱胁迫对幼苗生长带来的伤害。

γ-氨基丁酸(GABA)的研究进展

γ-氨基丁酸(GABA)是一种广泛分布于动、植物和微生物体内的非蛋白氨基酸,于2009年被我国卫健委批准为“新资源食品”,在食品、医药、饲料等领域具有十分广阔的应用前景,近年来有关GABA的研究也逐渐成为热点。本文阐述了GABA的生物合成与代谢途径,归纳了GABA的化学合成、植物富集方法及目前常用的GABA检测技术,并对比分析其优缺点。此外,本文对GABA的主要生理功能及其作用机制进行总结,并对GABA的未来研究和发展趋势进行展望,以期为今后GABA的研究与应用提供参考。

γ-氨基丁酸B型受体在恶性肿瘤中的研究进展

γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统中一种重要的抑制性神经递质,对神经元的兴奋程度有重要影响,也是大脑能量代谢过程中重要的氨基酸。其常用于抗惊厥、抗焦虑和治疗癫痫。近年来,在很多肿瘤细胞中发现γ-氨基丁酸B型受体(GABA_(B)R),其与GABA结合后呈现出完全不同的作用。肿瘤细胞可能通过GABA信号调节其新陈代谢和分裂增殖,同时这些信号也可能影响免疫细胞的功能,进而影响肿瘤微环境。因此,深入研究不同肿瘤中GABA_(B)R的表达情况以及功能,有助于了解其与免疫治疗的关系,开发相应的抗肿瘤药物,提供新的抗肿瘤策略。

γ-氨基丁酸对热应激黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标及肠道形态的影响

本试验旨在探究γ-氨基丁酸对热应激黄羽肉鸡生长性能、器官指数、血清生化指标及肠道形态的影响。选取体重相近的144只35日龄雄性青脚麻鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复8只。3组分别为常温对照组(CON组)、热应激处理组(HS组)和热应激处理+γ-氨基丁酸组(GABA组)。CON和HS组饲喂基础饲粮,GABA组在基础饲粮中添加100 mg/kg的γ-氨基丁酸。预试期1周,正试期2周。结果表明:1)与CON组相比,HS组的56日龄体重、平均日增重和平均日采食量极显著降低(P<0.01),料重比显著升高(P<0.05);与HS组相比,GABA组的56日龄体重、平均日增重和平均日采食量显著升高(P<0.05)。2)与CON组相比,HS组的肝脏、脾脏、胸肌和胸腺指数显著降低(P<0.05);与HS组相比,GABA组的肝脏和脾脏指数显著升高(P<0.05)。3)与CON组相比,HS组的第3天、第7天、第10天和第14天直肠温度极显著升高(P<0.01);与HS组相比,GABA组的第7天、第10天和14天直肠温度极显著降低(P<0.01)。4)与CON组相比,HS组的血清甘油三酯和钾含量显著降低(P<0.05),血清白蛋白含量极显著降低(P<0.01),血清钠、皮质酮含量和谷草转氨酶活性极显著升高(P<0.01);与HS组相比,GABA组的血清皮质酮含量显著降低(P<0.05),血清谷草转氨酶活性极显著降低(P<0.01)。5)与CON组相比,HS组的空肠绒毛高度显著降低(P<0.05);与HS组相比,GABA组的空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度显著升高(P<0.05)。综上所述,热应激处理导致黄羽肉鸡生长性能下降、器官发育受损、体温升高和营养物质吸收利用能力降低;饲粮中添加γ-氨基丁酸具有缓解黄羽肉鸡热应激、改善生长性能的作用。

包被γ-氨基丁酸对断奶应激期内羔羊生长性能及相关血液生化指标的影响

试验旨在研究日粮中添加不同水平包被γ-氨基丁酸(GABA)对断奶应激期内羔羊生长性能、抗氧化以及神经肽类指标的影响。选择45日龄健康状况良好、体重为(26.14±1.40)kg的湖羊羔羊48只,随机等分为4组,对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别在基础日粮中添加100、140、180 mg/d包被GABA,羔羊48日龄断奶(记为第1天),分别记录羔羊采食量及体重,在第-3、1、3、7天采集血液测定相关指标。结果表明:①添加包被GABA显著影响羔羊平均日增重(ADG)(P<0.05),时间显著影响羔羊体重(BW)、ADG和ADFI(P<0.05),添加包被GABA×时间对羔羊生长性能无影响(P>0.05)。②添加包被GABA和时间显著影响羔羊血清抗氧化指标中丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性(P<0.05),添加包被GABA降低了MDA含量、升高了GSH-Px水平;随着时间延长,MDA含量、GSH-Px活性呈先增加后降低趋势。③添加包被GABA显著降低了胆囊收缩素(CCK)和神经肽Y(NPY)含量(P<0.05),时间显著影响血清中CCK、NPY水平(P<0.05),随着时间延长CCK水平整体呈增加趋势。④添加包被GABA显著影响血清去甲肾上腺素、五羟色胺、多巴胺含量(P<0.05),添加包被GABA降低了去甲肾上腺素、多巴胺水平,升高了五羟色胺含量;随着时间延长,去甲肾上腺素含量总体呈升高趋势。综上,在日粮中添加包被GABA可通过提高抗氧化能力、降低大脑兴奋性缓解断奶应激,改善生长性能,本试验条件下包被GABA的最佳添加量为140 mg/d。

外源γ-氨基丁酸对龙眼果实采后品质的影响

为了探究外源γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)对采后新鲜龙眼的贮藏保鲜效果,该文研究了5、10、15 mmol/L 3个浓度GABA溶液处理对龙眼果皮褐变指数、失重率、色差、硬度、膜透性、果肉自溶指数、总酚、类黄酮、可滴定酸、丙二醛含量的影响。结果表明,不同浓度GABA处理均能有效降低龙眼果皮褐变指数、失重率、膜透性、果肉自溶指数和丙二醛含量,维持果皮色差、果肉硬度和可滴定酸含量,能较好地促进总酚、类黄酮的积累,进而保持龙眼的外观和营养品质。其中15 mmol/L GABA处理组保鲜效果最佳。常温贮藏第6天时,该处理组果皮褐变指数、果实失重率、果肉自溶指数分别比对照组低24%、33.3%、38.7%,膜透性和丙二醛含量分别比对照组低17.2%和23.1%,而果皮L值、b值和果肉硬度分别是对照组的1.16、1.15、1.23倍,总酚、类黄酮含量分别是对照组的1.33、1.52倍,可滴定酸含量比对照组少1/3。说明GABA处理能够减少果实水分的散失,降低果皮褐变、延缓果肉自溶,较好地维持细胞膜的完整性和稳定性,保持果皮的颜色和果肉的硬度,进而有效保持新鲜龙眼的外观品质;同时能够促进营养物质总酚、类黄酮的积累;维持一定的可滴定酸含量,使龙眼具有较好的营养价值和口感,具有较好的保鲜效果。

微生物法合成γ-氨基丁酸的研究进展

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸,在食品、农业、医药、化工等领域具有广阔的应用前景。微生物法生产GABA因其温和、可持续发展等优势越来越受到人们的关注。因此,为了得到环保、便捷且效率更高的GABA生产方式,以满足食品、制药和畜牧领域对添加剂的严格要求,本文系统介绍了GABA的生产方法、生物体中的合成途径及微生物法生产GABA的研究进展,总结了目前全细胞催化法和微生物从头合成GABA的生产水平。研究者们致力于筛选和优化具有高催化效率和稳定性的酶并通过对微生物的代谢途径进行精细调控,以提高GABA的合成效率,未来的研究需要进一步优化酶和菌株的性能,降低生产成本,并探索更大规模的工业化生产途径。

外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理对红酥宝梨果实品质及糖代谢相关酶的影响

【目的】研究外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理后,红酥宝梨果实不同发育阶段的糖代谢相关酶活性及果实糖含量的变化规律,明晰影响红酥宝梨果实糖积累的关键酶类,为红酥宝梨果实品质调控技术研发提供理论依据。【方法】以红酥宝梨为试验材料,于果实膨大期用5 mmol·L^(-1)、10 mmol·L^(-1)、20 mmol·L^(-1)的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)溶液和50μmol·L^(-1)、100μmol·L^(-1)、200μmol·L^(-1)的褪黑素(melatonin,MT)溶液进行叶面喷施,对照为叶面喷施蒸馏水,研究其对梨果实发育过程中果实品质相关指标以及糖代谢相关酶活性的影响。【结果】适宜浓度的外源GABA处理和外源MT处理显著提高了红酥宝梨果实品质,其中,50μmol·L^(-1)MT处理显著提高了单果质量、增强了果实阳面着色效果、果肉硬度和蔗糖、山梨醇、果糖、总糖含量,以及甜度值和糖酸比。适宜浓度外源处理还能显著提高红酥宝梨发育过程中糖代谢相关酶类的活性,其中10 mmol·L^(-1)GABA处理对可溶性酸性转化酶(S-AI)活性、5 mmol·L^(-1)GA-BA处理对中性转化酶(NI)活性、200μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖合成酶(分解方向)(SS-Ⅰ)活性、20 mmol·L^(-1)GABA处理对蔗糖合成酶(合成方向)(SS-Ⅱ)活性、50μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均有显著提高。【结论】利用50μmol·L^(-1)浓度的褪黑素溶液对红酥宝梨进行叶面喷施,可显著提高单果质量、色差、可溶性固形物含量等果实经济性状和蔗糖磷酸合成酶活性,提高梨果实中蔗糖、山梨醇、果糖和有机酸含量、增加糖酸比和果实甜度,进而提高果实品质。

抑郁症患者治疗前后认知功能与前扣带回γ-氨基丁酸水平的关联

目的:探讨抑郁症患者治疗前后认知功能与前扣带回γ-氨基丁酸(GABA)水平的相关关系。方法:选取31例符合美国精神障碍诊断与统计手册第5版(DSM-5)抑郁症诊断标准的未服药患者和33例正常对照,患者入组后给予单一选择性5-羟色胺再摄取抑制剂治疗8周。采用认知功能成套测验(MCCB)评估认知功能,氢质子磁共振波谱成像技术检测前扣带回的GABA水平。结果:抑郁症组基线期前扣带回GABA相对于水的浓度(GABA+/W)低于对照组(P<0.05),治疗后升高(P<0.05);基线期抑郁症组前扣带回GABA+/W与言语学习和记忆以及视觉记忆和学习存在负相关(r=-0.40,P<0.05;r=-0.42,P<0.05);抑郁症组治疗前后前扣带回GABA+/W的差值与工作记忆评分的差值及推理和问题解决能力评分的差值存在正相关(r=0.58,P<0.05;r=0.66,P<0.05)。结论:抑郁症患者认知功能障碍可能与其抑郁、焦虑程度不相关,认知功能的改善可能与前扣带回GABA水平的升高有关。

茶树γ-氨基丁酸代谢途径对早期茶尺蠖取食为害的响应

茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)为害会诱导茶树释放大量挥发性代谢物,这些代谢物作为重要信号物质在趋避害虫或吸引天敌方面的研究已被广泛报道,但茶尺蠖为害对茶树叶片中非挥发性代谢物质空间变化的影响及其作用尚不清楚。以茶树叶片为材料,限制茶尺蠖仅在叶尖部取食,再采集叶尖部、叶中部、叶基部3个位点组织,基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱(UHPLC-Q-Exactive/MS)的分析方法对这3个位点组织的非挥发性代谢物质进行鉴定和分析。结果表明,与空白对照和机械损伤相比,茶尺蠖为害可诱导6种二聚儿茶素类、3种氨基酸类(包括γ-氨基丁酸)、1种黄酮和黄酮苷类、1种酚酸类共11种差异代谢物。与空白对照相比,茶尺蠖为害后,茶树叶片3个位点的γ-氨基丁酸相对含量均明显增加,在叶中部和叶基部均增加了1.99倍,且γ-氨基丁酸生物合成途径中的关键基因在这3个位点均上调表达。茶尺蠖为害后,在叶片叶尖部和叶基部,γ-氨基丁酸的相对含量与其前体物质谷氨酸的相对含量呈显著正相关(P<0.05)。茶尺蠖取食添加了0.2、0.5、2.0 mg·g^(-1)γ-氨基丁酸的人工饲料后,其体质量和体长均显著小于对照组(P<0.05)。本研究表明,γ-氨基丁酸代谢途径在茶树抵御茶尺蠖为害的早期防御反应中发挥了重要作用,为进一步揭示茶树的生化抗性机制奠定基础。

发芽对不同品种糙米γ-氨基丁酸及酚类物质累积的调控作用

发芽可激活种子的内源酶,增加γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、酚酸等功能成分含量。该研究以粤秀优197、万象优197、泰丰优197等12个糙米品种为研究对象,研究30℃黑暗催芽36 h后GABA与酚类物质合成情况,分别筛选GABA与酚类物质含量上升的品种,探究其相关酶活力的变化。结果表明,各品种糙米经发芽后GABA和总酚含量变化不同。万象优197、泰丰优197、万象优111、上两优798和莲玉香2号5个品种糙米的总酚含量较对照显著增加25.97%~178.53%,其中上两优798提高幅度最大。对香豆酸和丁香酸是糙米中主要的酚酸类型,分别占糙米总酚酸的12.37%~43.31%和21.80%~62.08%;然而,不同品种的发芽糙米中酚酸的组成及其含量存在差异。萌发提高了糙米中谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine aminolyase,PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamic acid-4-hydroxylase,C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)等活力,从而实现了GABA和酚类化合物的累积。该研究结果为开发富含生物活性物质的发芽糙米提供数据支撑。

产γ-氨基丁酸乳杆菌高效筛选方法的建立

本研究首先发现11株短乳杆菌皆产生大量气体导致培养管盖子弹起,进一步对48 h发酵液pH进行测定,发现有3株菌的发酵液具有较高pH,薄层层析结果表明产生大量气体且发酵液pH较高的菌株能够产生γ-氨基丁酸(GABA),进一步通过质谱实验验证,产量分别是124.14、203.00、211.50 mg/L。通过高效测序发现11株短乳杆菌GABA合成基因簇结构和核酸序列基本相同,因此在基因层面无法实现高效筛选。根据GABA生物合成过程中产生二氧化碳及消耗氢离子的现象建立高效筛选方法。进一步对220株植物乳杆菌进行产气观察结合pH测定判定菌株是否产GABA,并通过薄层色谱进行验证,表明此方法可行。该方法具有低成本高效的特点,能够快速从大量乳杆菌中筛选出产GABA菌株。