－ Аминомасляная кислота, также известная как 4-аминомасляная кислота（ - Аминомасляная кислота (ГАМК) — аминокислота. ГАМК представляет собой белый кристаллический порошок без оптического вращения. Температура плавления 195-204 градус (разложение), смешивается с водой, слабо растворим в этаноле и ацетоне, нерастворим в бензоле и эфире, при разложении теряется вода с образованием пирролидона.
ГАМК часто существует в виде цвиттер-ионов (отрицательно заряженная карбоксильная группа и положительно заряженная аминогруппа) в растворе. Благодаря электростатическому взаимодействию между положительно и отрицательно заряженными группами ГАМК может иметь в растворе как газообразную (свернутую), так и твердую (растянутую) молекулярную конформацию, а сосуществование в растворе мультимолекулярных конформаций позволяет ГАМК связываться с различными рецепторными белками и играть ряд важных физиологических функций.
Содержание ГАМК в тканях растений очень низкое, обычно 0.3 ~ 32,5 мкМоль/г. Сообщалось, что обогащение растений ГАМК связано с реакцией растений на стресс. При воздействии гипоксии, теплового шока, холодового шока, механических повреждений, солевого стресса и других стрессовых воздействий это приведет к быстрому накоплению ГАМК. После некоторой стрессовой обработки растительного пищевого сырья или посредством микробной ферментации содержание ГАМК в растительном пищевом сырье увеличивается. Переработка этого сырья в функциональные продукты, богатые ГАМК, стала горячей точкой исследований. В качестве нового функционального фактора ГАМК нашла широкое применение в пищевой промышленности. На рынок поступили продукты, полученные из пророщенного коричневого риса, соевых бобов и бобов, богатых ГАМК.
Хотя Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) разрешает добавлять ГАМК в пищу и устанавливает, что максимальное потребление ГАМК с пищей составляет 550 мг / день, его основные функциональные характеристики должны быть подтверждены строгими результатами популяционных испытаний. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) указало на безопасность добавления ГАМК в пищу по результатам токсикологических экспериментов. В сферу применения входят напитки, кофе, чай и жевательная резинка, но не допускается добавление ГАМК в детское питание, мясные продукты или мясосодержащие продукты. Министерство здравоохранения Китая объявило 12 декабря 2009 г., что потребление ГАМК не должно превышать 500 мг/день. Область применения – напитки, какао-продукты, шоколад и напитки из него, конфеты, выпечка и воздушные продукты, но это не может быть добавляют в детское питание.
ГАМК обнаружена у многих животных, растений и микроорганизмов. Впервые он был обнаружен в клубнях картофеля в 1949 г. и обнаружен в центральной системе млекопитающих в 1950 г. В то же время считается, что он является ингибитором нервов в нервной системе млекопитающих, насекомых или некоторых паразитических червей, который оказывает важное влияние на возбудимость нейронов. Установлено, что ГАМК является активной аминокислотой, играющей важную роль в энергетическом обмене мозга человека. Он имеет множество физиологических функций, таких как активация метаболизма глюкозы в головном мозге, стимулирование синтеза ацетилхолина, снижение уровня аммиака в крови, противосудорожное средство, снижение артериального давления, улучшение функции мозга, психическая стабильность, стимулирование секреции гормона роста и так далее.
В метаболизме микроорганизмов метаболизм ГАМК завершается через ГАМК-ветвь. Используя высокую активность GAD в микроорганизмах, Glu декарбоксилируется с образованием ГАМК. Затем под действием ГАМК-Т и SSADH ГАМК вступает в последующий процесс разложения с образованием янтарного полуальдегида и янтарной кислоты, которые участвуют в физиологическом метаболизме микроорганизмов. Микробное обогащение ГАМК достигается за счет оптимизации культуральной среды и улучшения штамма, чтобы он обладал высокой активностью ГАД, увеличивая скорость синтеза ГАМК и снижая скорость разложения. Большое количество исследований доказало, что ГТР существует как у прокариотических, так и у эукариотических микроорганизмов. Кроме того, декарбоксилирование ГАД в микроорганизмах с образованием ГАМК не ограничено ресурсами, средой и пространством, что имеет значительные преимущества по сравнению с другими методами.
Один из методов искусственного синтеза ГАМК - метод микробной ферментации: отбирают штаммы с отличными сортами, стабильностью, нетоксичностью и безвредностью, и используют эти штаммы для получения и получения ГАМК в процессе роста и размножения. Хотя этот метод имеет строгие требования к окружающей среде и оборудованию, ГАМК, полученная этим методом, может использоваться в качестве натуральной пищевой добавки. Производство микробной ферментации является одним из самых ранних и наиболее распространенных методов производства в пищевой промышленности. Самым ранним используемым микроорганизмом является Escherichia coli. ГАМК может быть получена с использованием ее декарбоксилазы. Однако его нельзя было напрямую использовать в производстве лекарств или продуктов питания из-за некоторых потенциальных угроз безопасности.
С развитием науки и техники зеленая пища привлекает все больше внимания. Позже исследователи обнаружили, что молочнокислые бактерии, дрожжи, аспергиллы и другие микроорганизмы могут быть использованы для замены кишечной палочки и катализа производства ГАМК. Кроме того, при условии низкой стоимости он также имеет преимущества высокой производительности и хорошей безопасности. Этот метод постепенно превратился в промышленное производство.