一、化学结构与理化性质
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid)简称GABA,又称氨酪酸、哌啶酸。化学名为4-氨基丁酸,分子式为C4H9NO2,分子量为103.1,CAS号为56-12-2。
γ-氨基丁酸的化学结构
通常为小叶状结晶(甲醇-乙醚)、针状结晶(水-乙醇),熔点202℃(在快速加热下分解)。易溶于水,微溶于热乙醇,不溶于其他有机溶剂。在熔点以上分解形成吡咯烷酮和水。
二、主要来源与生产制备方法
主要来源 γ-氨基丁酸广泛分布于动植物体内,植物如豆属、参属、中草药等的种子和根茎中,种子发芽会使含量增高。在动物体内,γ-氨基丁酸几乎广泛分布于大脑皮层、海马和小脑神经组织中,其中脑组织中的含量为0.1~0.6mg/g。
生产制备方法 主要制备方法有生物合成和发酵法,发酵法所用的菌种为乳酸菌、酵母菌和曲霉菌等一些安全性高的微生物。
三、生理功能及作用
抗焦虑的作用 已经证明GABA是中枢神经系统的抑制性传递物质,是脑组织中最重要的神经递质之一。其作用是降低神经元活性,防止神经细胞过热,GABA能结合抗焦虑的脑受体并使之激活,然后与另外一些物质协同作用,阻止与焦虑相关的信息抵达脑指示中枢(如GABA A受体)。
降低血压 GABA能作用于脊髓的血管运动中枢,有效促进血管扩张,达到降低血压的目的。
较多研究报道,GABA及其A、B两个受体均能有效促进血管扩张。
参与镇痛作用 镇痛作用可通过GABA受体介导,抑制神经元,在伤害信息处理和疼痛调节中发挥作用[10-11]。
神经营养作用 最近研究发现,GABA是神经系统发育过程中潜在的营养因子,对神经元的增殖分化有调节作用。
其他 对肾功能和肝功能有作用,有促进酒精代谢作用和消臭效果,以及对心律的影响和对激素的调节作用等。
四、安全性研究
人群资料 对健康个体进行试验,给予GABA片或强化了GABA的食品(每天摄入GABA 10~120mg),持续l2周,未见任何异常。短期经口摄入剂量高达18g,耐受性良好。对血压正常的个体,每人每天给予10mg的GABA持续8周,或5~18g持续l~4天,对血压没有任何影响[5]。
代谢情况 体内γ-氨基丁酸转氨后生成琥珀酸半醛,然后氧化成琥珀酸进入三羧酸循环。对动物进行的药代动力学研究发现,其在体内降解很快,半衰期约为20~30min,在体内分布广泛,可通过血脑屏障。
GABA与不同受体结合,产生不同调节作用。GABA A受体是细胞膜上的化学门控通道,使C1-1通道开放,进而影响神经元功能。GABA B受体在突触前抑制中起重要作用。GABA C受体存在于视觉神经通络中,是视网膜中视杆通络信息传递调控的重要因子。
急性毒性 口服,小鼠LD50≥15.55g/kg。GABA属实际无毒物质,无蓄积毒性作用。研究γ-氨基丁酸对ICR小鼠的急性毒性和亚急性毒性。急性毒性试验结果显示,γ-氨基丁酸对小鼠经口LD50>10g/kg。亚急性毒性试验结果显示,γ-氨基丁酸以500mg/kg、100mg/kg和20mg/kg给小鼠连续灌胃30d,对小鼠的增重、脏器系数、血常规指标、血生化指标无明显影响(P>0.05)。
遗传毒性 含有GABA的发酵奶进行Ames试验,DGB10和DGB25,分别含有GABA 10mg /100ml和25mg /100ml,结果均为阴性。
亚慢性毒性 对大鼠进行90天的亚慢性毒性试验[2],将试验动物分为4组(对照组喂饲蒸馏水20ml,阴性对照组20ml未发酵奶,20ml GABA浓度为10mg /100ml的发酵奶,20ml GABA浓度为25mg /100ml的发酵奶)。结果未发现有任何毒副作用。根据众多研究得出其NOAEL为5mg / kg。
慢性毒性 对大鼠和狗进行的慢性毒性试验发现,长期摄入lg /(kg·d)的GABA未见任何毒副作用[3]。
生殖与发育毒性 研究发现,大量摄入GABA可致GH(生长激素)增加。
五、常见使用方法与调查/推荐摄入量
常见使用方法
食品 可应用于饮料、可可制品、巧克力和巧克力制品、糖果、焙烤食品、膨化食品,但不包括婴幼儿食品。
保健食品 已有应用于保健食品的记载。
其他 作为药品可用于治疗各种类型的肝性脑病和尿毒症,也可作为催眠药及煤气中毒等所致昏迷的苏醒剂。此外,口服可用于脑血管障碍引起的偏瘫、记忆障碍、语言障碍、儿童智力发育迟缓及精神幼稚症等。
调查/推荐摄入量
调查摄入量 美国“国家营养健康调查的数据(NHANES)可供查阅。
推荐摄入量 我国卫生部新资源公告2009年12号批准规定每日食用量<500mg。其他未发现有效文件。
六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况
中国 卫生部2009年12号公告,批准其为新资源食品,允许应用于饮料、可可制品、巧克力和巧克力制品、糖果、焙烤食品、膨化食品,但不包括婴幼儿食品。规定每日食用量<500mg。
美国 曾有公司向美国FDA提交申请,申请号GRAS(000257)。但后来该公司又取消了申请,美国FDA不再评价。
欧盟 尚未查到有效资料。
澳/新 尚未查到有效资料。
七、注意事项和禁忌
不适宜人群 因其可通过血脑屏障,孕妇、乳母及婴幼儿不宜使用。
禁忌 尚未查到有效资料。
与药物相互作用 未查见相关文献资料。
其他 本品必须充分稀释后缓慢静滴,以免引起血压急剧下降而导致休克。静滴过程中,如有胸闷、气急、头昏、