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。

铅对大鼠皮质神经元γ-氨基丁酸A型受体介导电流及GABA能突触传递的抑制作用

目的研究铅(Pb^(2+))对大鼠皮质神经元γ-氨基丁酸(GABA)A型受体介导电流(I_(GABA))及GABA能突触传递的抑制作用及其机制。方法①分离出生0 d的SD大鼠大脑皮质神经元进行原代培养,培养7~14 d用膜片钳系统记录神经元GABA激活的I_(GABA),检测不同浓度Pb^(2+)(1,5,10,50和100μmol·L^(-1))(Y管给药,作用时间20 s)对GABA(100μmol·L^(-1))激活I_(GABA)的影响,并检测Pb^(2+)50μmol·L^(-1)(Y管给药,作用时间20 s)对不同浓度GABA(1,10,50,100,500和1000μmol·L^(-1))激活I_(GABA)的影响。②取15~19 d日龄雄性SD大鼠大脑制作厚度为350μm的脑片样本,记录自发抑制性突触后电流(sIPSC)、微小抑制性突触后电流(mIPSC)和注入电流诱导的动作电位(AP),检测Pb^(2+)10μmol·L^(-1)(灌流速度2 mL·min^(-1))处理前和处理5 min后sIPSC和mIPSC振幅和频率及AP频率。结果①在10,50和100μmol·L^(-1)浓度时,随浓度升高,Pb^(2+)抑制原代培养神经元I_(GABA)的作用增强,IC_(50)值为(68±20)μmol·L^(-1)。②Pb^(2+)50μmol·L^(-1)抑制GABA最大激活电流(P<0.01),升高GABA的EC50值,由无Pb^(2+)组的(20±6)μmol·L^(-1)增加到(87±39)μmol·L^(-1),表明Pb^(2+)可能以非竞争性机制抑制I_(GABA)。③脑片实验中,与处理前比较,Pb^(2+)10μmol·L^(-1)处理5 min后可逆地抑制神经元sIPSC的频率(P<0.01)而未影响其振幅,而mIPSC的频率和振幅均未受到影响。此外,Pb^(2+)10μmol·L^(-1)抑制AP的频率(P<0.01),降低神经元的整体兴奋性。结论Pb^(2+)对原代培养神经元I_(GABA)有明显的抑制作用;Pb^(2+)可能通过抑制皮质神经元的AP抑制sIPSC的频率;提示Pb^(2+)对原代培养神经元I_(GABA)的抑制以及对脑片神经元sIPSC频率的抑制可能存在不同的机制,反映了Pb^(2+)中毒机制的复杂性。

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。

关于口服复方γ-氨基丁酸(GABA CO)增加矮小症患儿分泌生长激素的相关研究

目的探讨口服复方γ-氨基丁酸(Compoundγ-Aminobutyric Acid,GABA CO)增加矮小症患儿分泌生长激素的效果。方法随机选取2020年4月—2021年3月福建省龙岩人民医院收治的80例矮小症患儿为研究对象,采用随机数字表法分成研究组与对照组,每组40例。对照组给予维生素B12相关辅助治疗,研究组在辅助治疗的基础上口服GABA CO治疗,两组均持续用药6个月。随访2年,比较两组患儿治疗前后的身高、体质量、骨龄,血清胰岛素样生长因子-1(Insulin-like Growth Factor 1,IGF-1)、胰岛素样生长因子结合蛋白-3(Insulin-like Growth Factor Binding Protein-3,IGFBP-3)水平、25羟基维生素D水平,治疗期间神经疲劳、厌食、血压下降等不良反应发生情况。结果随访6个月后、1年后、2年后,两组患儿身高、体质指数、骨龄均高于治疗前,且不同时间点研究组患儿身高分别为(112.47±5.36)cm、(134.51±6.19)cm、(162.27±6.22)cm,均高于对照组的(106.51±5.62)cm、(121.36±6.52)cm、(150.54±6.31)cm,研究组体质指数,骨龄均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。随访6个月后、1年后、2年后,两组患儿IGF-1、25羟基维生素D水平均高于治疗前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。随访1年后、2年后,研究组患儿IGFBP-3水平均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。治疗期间,研究组不良反应发生率(7.50%)和对照组(10.00%)比较,差异无统计学意义(χ^(2)=0.157,P>0.05)。结论口服GABA CO能够促进矮小症患儿生长发育,提高患儿生长因子水平。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

γ-氨基丁酸引发对盐胁迫下辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】为研究γ-氨基丁酸(GABA)种子引发处理对盐胁迫下辣椒种子萌发和幼苗生长的效果及其可能机制。【方法】以茂蔬360朝天椒为材料,通过不同浓度γ-氨基丁酸(0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0μmol/L)种子引发处理,分析了100 mM NaCl模拟盐胁迫下的辣椒种子萌发及幼苗生长的形态、生理和生化指标,【结果】浓度为6.0μmol/L的GABA引发处理显著增加了辣椒种子的可溶性糖、可溶性蛋白含量,降低了O_(2)-·和MDA的积累,提高了CAT酶活性、ASA及DHA含量;GABA引发处理提高了辣椒种子盐胁迫下发芽率22.6%、发芽势9.91倍、发芽指数56.3%及活力指数70.6%;GABA引发处理增加了盐胁迫下辣椒幼苗的地上部鲜质量、根系鲜质量、干质量及株高,降低了幼苗MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量,增加了SOD、CAT和APX活性。【结论】GABA通过提前启动种子贮藏物质的代谢及调控抗氧化防御能力增强辣椒种子萌发能力及耐盐性,并且在幼苗阶段再遇盐碱胁迫下,调控渗透调节物质含量和增强抗氧化酶活性,增加幼苗对盐胁迫的耐受性。

黑青稞γ-氨基丁酸提取工艺优化及体外降血糖活性

该试验以黑青稞为原料,以γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量为响应指标,探究提取温度、提取时间、液料比对GABA含量的影响,并进行体外降血糖活性研究。在单因素试验的基础上,将3个影响因素进行响应面试验,试验结果表明黑青稞提取GABA最佳工艺参数为提取温度60℃、提取时间90 min、液料比3∶1(mL/g),在该条件下,黑青稞中GABA含量为(0.338±0.012)mg/mL,与模型理论值0.341 mg/mL接近,说明响应面模型可较好地优化黑青稞GABA的提取工艺。黑青稞中GABA对α-淀粉酶的抑制率为(72.41±0.43)%,对α-葡萄糖苷酶抑制率为(82.29±0.38)%,表明其具有较好的体外降血糖效果。

外源糖处理对花生芽菜中γ-氨基丁酸富集的影响

为探究糖处理对花生芽菜中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)富集的影响,本文筛选了不同类型外源糖(甘露糖、蔗糖和葡萄糖)的最佳施用浓度,探究了其对花生种子发芽过程中GABA以及GABA合成代谢有关物质的影响并对其可能的作用机制进行了研究。结果表明,甘露糖、蔗糖和葡萄糖处理可以显著(P<0.05)提高花生芽菜中GABA的含量,且谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)、二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)、多胺氧化酶(Polyamine oxidase,PAO)活性,以及谷氨酸、腐胺、精胺和亚精胺等的含量均发生了显著(P<0.05)变化。同时,根据测定结果可知,不同外源糖处理均可在不同程度上提升花生芽菜中抗坏血酸、蛋白质和白藜芦醇的含量。花生芽菜中GABA可通过外源糖处理富集,其影响机制可能为GABA支路和多胺降解途径。

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。

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。