产谷氨酸脱羧酶大肠杆菌发酵条件的优化文献综述
2020-04-13 15:18:40
0 引言
γ-氨基丁酸( γ-aminobutyric acid,GABA) 又叫氨酪酸,属于氨基酸类衍生物,是广泛存在于原核生物和真核生物体中的一种非蛋白质氨基酸,其分子式C4H9NO2,相对分子质量为103.12。其化学结构式如图 1。GABA 极易溶于水,微溶于热乙醇,在苯、乙醚等有机溶剂中几乎不溶,γ-氨基丁酸结晶为粉末,颜色为白色或类白色,微臭,无旋光性,熔点为 202~204 ℃(分解),在熔点温度以上 GABA熔化并分解生成吡咯烷酮和水[1]。
图 1 GABA 化学结构式
图2 GABA 熔化成 2-吡咯烷酮
GABA是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传达物质,约50%的中枢神经突触部位以GABA为递质。在人体大脑皮质、海马、丘脑、基底神经节和小脑中起重要作用,并对机体的多种功能具有调节作用。当人体内GABA缺乏时,会产生焦虑、不安、疲倦、忧虑等情绪,一般长久处于高压力族群如身处竞争环境中的人群、运动员、上班族等,都很容易缺乏GABA需要及时补充以便舒缓情绪, 此外,近年发现GABA 对生殖系统有调节作用。因此GABA 的市场需求与日俱增。
谷氨酸脱羧酶(GAD,EC4.1.1.15)是生物体内广泛存在的一种酶,有重要的生理学作用,能催化谷氨酸脱羧生成重要的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)。GAD用于医疗和食品中具有很大潜力GAD则是生物技术富集生产GABA的关键酶。另外,GAD还有望作为诊断酶来区分预测糖尿病以及作为极具潜力的诊疗型酶制剂,了解它的分布和特性具有指导意义,GAD用于医疗和食品中具有很大潜力。
1 γ-氨基丁酸的生理作用
1.1 降低血压
GABA 的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。其作用机理有两方面:首先,哺乳动物脑血管中存在的GABA能有效促进血管扩张,从而使得血压降低[4];其次,GABA通过抑制血管紧张素转换酶,也能起到降低血压的作用[2]。目前,其药理功能已经获得证实。
1.2 控制哮喘