（植物学专业论文）高产γ氨基丁酸红曲菌种培育及深层发酵关键技术研究.pdf

1，小 心、 1 0 ： - j b r e e d i n go fh i g h e rt - a m i n o b u t y r i c a c i d - p r o d u c i n gm o n a s c u sa n do p t i m i z a t i o n s t u d y o nt h es u b m e r g e df e r m e n t a t i o n c a n d i d a t e ：y a ny e s u p e r v i s o r ：p r o f d o n g h u aj i a n g d i s c i p l i n e ：b o t a n y c o l l e g eo fc h e m i s t r ya n dl i f es c i e n c e z h e j i a n gn o r m a lu n i v e r s i t y , j i n h u a3 2 1 0 0 4 ，z h e j i a n g 拿，j l ，0l ，_一 k l i 1 - 、 t 本论文得到 浙江省重大科技专项( 2 0 0 7 c 1 2 0 3 6 ) 浙江省自然科学基金项目( y 3 0 9 0 3 4 3 ) - l 。h er e s e a r c nw a ss u p p o r t e ad yt l l ei n a l o rs c l e n c ea n d r n - -_l l t e c h n o l o g yp l a no fz h e j i a n gp r o v i n c e ( 2 0 0 7 c 1 2 0 3 6 ) a n d t h en a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fz h e j i a n gp r o v i n c e ( g r a n ty 3 0 9 0 3 4 3 ) ，1吖j0 ，i 高产y 氨基丁酸红曲菌种培育及深层发酵关键技术研究 摘要 y 氨基丁酸( g a b a ) 是一种广泛分布于动植物、微生物体内，天然存在的非蛋白质氨 基酸。在动物体内，g a b a 主要作为一种抑制性神经递质存在，参与脑循环生理活动， 具有降低血压、促进生长、治疗癫病、抗衰老、促进采食行为、预防肥胖、促进生殖、 肝功能活化等多种功能，在食品和药品工业中被广泛使用。 本文从自然环境中分离到一株红曲菌2 7 号，通过诱变、培养基组分优化、发酵条 件优化提高q 也a 产量，基于小试优化数据完成产业化中试。 首先，从红曲米、红腐乳、酒曲、豆瓣酱中分离红曲菌3 0 0 株，通过改良纸层析法 进行初筛，其中一株2 7 号菌株的g a b a 产量为2 3 2g l 。通过形态学手段鉴定其为红 色红曲菌( m o n a s c u sr u b 们，并确定其为今后诱变实验的出发菌株。通过紫外诱变、亚硝 酸诱变、氯化钴诱变和亚硝酸紫外诱变获得一株g a b a 产量高达3 1 2g l 的诱变菌株( 菌 株编号为2 7 a 0 1 5 ) ，通过连续传代实验( 连续2 0 次传代) ，未出现回复突变，即该菌株具 有稳定的遗传性，且生长速度较快，因此采用该株红曲菌株作为后续实验的出发菌株， 并命名为红曲菌x 2 7 。 其次，使用p l a c k e t t - b u r m a n 法( p b 法) 确定对红曲菌液体发酵生产g a b a 有重要影 响的三个因素分别是温度，p h 和通气量。通过爬坡实验确定r s m 实验的中心点。利用 响应面法实验获得的回归系数，建立回归方程： y - - 2 0 9 3 6 6 + 3 4 3 5 x 1 + 5 5 9 4 5 x 2 + 0 1 0 3 x 3 0 0 5 9 x i 二- 5 1 3 5 x 2 z - o 0 0 0 2 x 3 z - o 0 8 1 x i x 2 0 0 0 1 x l x 3 0 0 1 9 x 2 x s ，通过计算获得最优发酵条件为：3 4 ，p h5 5 ，通气量1 2 0l h ，一级种 子，罐压0 3m p a ，接种量5 ，搅拌桨转速2 0 0r m i n 。优化后的g a b a 产量达到9 1 8g l ， 比未优化提高7 4 7 。对红曲菌x 2 7 进行碳源、氮源、谷氨酸钠的分批补料研究发现， 谷氨酸钠对红曲菌x 2 7 的生长有一定的抑制作用，发酵初期的低浓度谷氨酸钠是使得菌 体大量生长的关键，缩短延滞期和发酵周期，使得生产成本得到有效的控制。通过对氮 源补料优化后，g a b a 的最高产量为9 9 1g l 。 最后，利用已经获得的培养基最优配方和发酵罐最优条件，进行红曲菌x 2 7 的3 0 0 l 发酵实验，即产业化中试。与小型发酵罐相比，大型发酵罐的氧气利用率提高，容积传 氧系数k l a 的数值增长相对较慢( 随着罐体内装液面的增高，k l a 的数值增长速率随之 减慢) ，使得中试需要在小型发酵罐发酵参数的基础上对生产一定的调控。通过实验最终 确定，在发酵前期( 1 2h 内，) 增加搅拌桨速率，可提高发酵液溶氧量，刺激菌体生长， 但搅拌桨转速不可超过2 5 0r m i n ，以免过大的剪切力伤害菌体。在发酵中期( 2 4h 前后) ， 适量添加葡萄糖能改善发酵罐内p h ，抑制p h 快速上升对菌体的毒害作用。 关键词：红曲霉；丫一氨基丁酸；深层发酵；优化；产业中试 i 0 i b r e e d i n g o fh i g h e r ? - a m i n o b u t y r i ca c i d p r o d u c i n g m o n a s c u sa n do p t i m i z a t i o ns t u d yo nt h e s u b m e r g e df e r m e n t a t i o n a b s t r a c t 丫- a m i n o b u t y r i ea c i d ( g a b a ) i sal 【i n do fn o n p r o t e i na m i n oa c i di nn a t u r e i ti sa n i m p o r t a n ti n h i b i t o r yn e u r o t r a n s m i t t e ro ft h em a m m a l s c e n t r a ln e r v o u ss y s t e m g a b ac a l l p a r t i c i p a t ei nc e r e b r a lc i r c u l a t i o n ，p r o m o t er e p r o d u c t i o na n da c t i v a tk i d i l c yf u n c t i o n ra l s o i n f l u e n c eo nd e p r e s s i n gb l o o d p r e s s u r e ，i m p r o v i n gg r o w t ha n dt r e a t m e n to fe p i l e p s y g a b a h a sb e e nw i d e l yu s e di nt h ef i e l do ff o o da n dp h a r m a c e u t i c a li n d u s t r i e s m o n a s c u sx 2 7w a si s o l a t e df r o mr e dm o l dr i c e t h r o u g hm u t a g e n e s i s ，m e d i u m c o m p o s i t i o no p t i m i z a t i o na n do p t i m i z a t i o no ff e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n s ，g a b ap r o d u c t i o no f m o n a s c u sx 2 7h a sb e e ni n c r e a s e d ，w h i c hh a v e b e e nu s e di nt h e3 0 0lf e r m e n t a t i o nt a n kp i l o t f i r s t ，f r o mt h er e dy e a s tr i c e ，r e df e r m e n t e db e a nc u r d ，c h i n e s ey e a s ta n db e a np a s t e ，3 0 0 s t r a i n so fm o n a s e u sw e r ei s o l a t e d t h r o u g hak i n d o fi m p r o v e dp a p e rc h r o m a t o g r a p h y s c r e e n i n g ，t h eg a b ap r o d u c t i o no fas t r a i nn o 2 7r e a c h e d2 3 2g l n o 2 7w a sr e g a r d e da sa s t r a i no fm o n a s c u stu b e rb ym o r p h o l o g i c a lm e a n sa n di tw o u l db eu s e da st h es t a r t i n gs t r a i n f o rf u t u r em u t a g e n e s i se x p e r i m e n t s b yu l t r a v i o l e tm u t a g e n e s i s ，n i t r o u sa c i dm u t a g e n e s i s ， c o b a l tc h l o r i d em u t a g e n e s i sa n dn i t r o u sa c i d - u vm u t a g e n e s i s ，t h eg a b a p r o d u c t i o no ft h e m u t a g e n i cs t r a i n ( n o 2 7 一a 0 1 5 ) r o s eu pt o3 1 2g l a f t e r2 0g e n e r a t i o n s ，t h em u t a n ts t r a i n h a ds t a b l eg a b a p r o d u c t i o na n dn or e v e r s em u t a t i o n n o 2 7 - a 015w a sr e n a m e da sx 2 7 s e c o n d ，r e s u l t so fp bd e s i g ne x p e r i m e n t ss h o w e dt h a tt h em o s ts i g n i f i c a n tf a c t o r so f g a b ab i o s y n t h e s i sw e r et e m p e r a t u r e ，p ha n dv e n t i l a t i o nr a t e a c c o r d i n gt op - bd e s i g n e x p e r i m e n tr e s u l t s ，c l i m b i n ge x p e r i m e n t sw e r ed e s i g n e dt od e t e r m i n et h ec e n t r a lp o i n to f r e s p o n s es u r f a c em e t h o d ( r s m ) b a s e do nt h er e g r e s s i o nc o e f f i c i e n t so fr s m ，t h er e g r e s s i o n e q u a t i o n ( y 一2 0 9 3 6 6 + 3 4 3 5 x l + 5 5 9 4 5 x 2 + o 1 0 3 x 3 0 0 5 9 x i 2 - 5 1 3 5 x 2 2 - 0 0 0 0 2 x 3 2 - 0 0 8 1 x i x 2 0 0 0 1 x ! i i a b s t r a c t l x 3 0 0 1 9 x 2 x 3 ) w a se s t a b l i s h e d t h eo p t i m i z e df e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n so fg a b ap r o d u c t i o n w e r e3 4 ，p h5 5a n d12 0l h ，a n dt h eo t h e rc o n d i t i o n sw e r e ：f i r s to r d e rs e e d s ，t a n kp r e s s u r e o f0 3m p a , i m p e l l e rs p e e do f2 0 0r m i n ，i n o c u l u mc o n c e n t r a t i o no f5 u n d e rt h e s e c o n d i t i o n s ，t h ep r o d u c t i o no fg a b ar e a c h e d9 18e e l t h o u g ht h ec a r b o n ，n i t r o g e ns o u r c e a n ds o d i u mg l u t a m a t ef e d b a t c hs t u d i e s ，i tw a sf o u n dt h a ts o d i u mg l u t a m a t eh a di n h i b i t i o n e f f e c to nt h eb i o m a s so fm o n a s c u sx 2 7 t h el o wc o n c e n t r a t i o no fs o d i u mg l u t a m a t ei ni n i t i a l f e r m e n t a t i o nw a st h ek e yo fm o n a s c u sb i o m a s si n c r e a s i n g ，a n dc a na l s os h o r t e nt h el a gp h a s e a n dc y c l eo ft h ef e r m e n t a t i o n , w h i c hr e d u c e dt h ep r o d u c t i o nc o s te f f e c t i v e l y a f t e rn i 仃o g e n s o u r c eo p t i m i z e df e d - b a t c hs t u d y , t h em a x i m u mg a b a p r o d u c t i o nr e a c h e d9 9 1g l f i n a l l y , t h e3 0 0 lf e r m e n t a t i o ne x p e r i m e n to fm o n a s c u sx 2 7w a sc a r r i e do u tb yt h eu s e o ft h eb e s tm e d i u mc o m p o n e n t sa n dt h eo p t i m a lf e r m e n t e rc o n d i t i o n s c o m p a r e dw i t ht h e s m a l lf e r m e n t e r , i t so x y g e nu t i l i z a t i o nw a sr a i s e d ，b u tt h ei n c r e a s i n go fv o l u m e t r i co x y g e n t r a n s f e rc o e f f i c i e n t ( k l a ) b e c a m es l o w e rr e l a t i v e l y ( w i t ht h ei n c r e a s i n gc o n t e n t so ft h e m e d i u mv o l u m e ，k l av a l u eg r o w t hr a t es u b s e q u e n t l ys l o w e dd o w n ) ，w h i c hm a d et h e c o m m e r c i a lp r o d u c t i o nb a s eo nt h ep a r a m e t e r so fs m a l l - s c a l ef e r m e n t e re x p e r i m e n t s a tl a s t ， i n c r e a s i n gt h ei m p e l l e rs p e e do fe a r l yf e r m e n t a t i o ns t a g e ( w i t h i n12h o u r s ) c a ni m p r o v et h e a m o u n to fm e d i u m sd i s s o l v e do x y g e na n ds t i m u l a t et h a l l i s g r o w t h b u tt h ei m p e l l e rs p e e d c o u l d n te x c e e d2 5 0r m i nt oa v o i de x c e s s i v es h e a rd a m a g i n gm o n a s c u sx 2 7 a tt h e f e r m e n t a t i o nm e d i u m - t e r m ( 2 4h o u r sa r o u n d ) ，a d d i n gt h ea m o u n to fg l u c o s ec a ni n h i b i tt h e r a p i di n c r e a s i n go fp h ，w h i c hh a st o x i ce f f e c t so nm o n a s c u sx 2 7 k e y w o r d s ：m o n a s c u ss l a p ；7 - a m i n o b u t y r i ca c i d ；l i q u i df e r m e n t a t i o n ；o p t i m i z a t i o n ；p i l o t p l a n ts c a l et e s t i v i 0 -；，jj 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 目勇之v 第一章文献综述。1 l g a b a 概j 苤1 1 1 非蛋白质氨基酸。l 1 2 结构与性质1 2g a b a 的生理作用2 2 1 降血压功能2 2 2 促生长功能2 2 3 促进生殖3 2 4 治疗癫病3 2 5g a b a 有助于抗衰老3 2 6 其他功用4 3g a b a 的代谢4 4( ；ab a 制备一4 4 1 化学合成5 4 2 植物组织代谢法5 4 3 微生物合成6 5 影响g a b a 制备的因素6 5 1p h 值_ ：6 5 2 溶解氧7 5 3 辅酶。：7 5 4 底物浓度7 5 5 其他方面7 6g a b a 在工业生产中的应用8 6 1g a b a 在食品工业中的应用8 6 2g a b a 在药品工业中的应用8 7 立题背景和主要研究内容。9 7 1 立项背景9 7 2 主要研究内容9 7 3 技术路线l o 第二章高产g a b a 红曲菌株培育1 1 1 材料与仪器1 1 1 1 菌株来源1 1 1 2 培养基l l 1 3 药品及仪器1 2 2实验方法1 3 2 1 红曲菌株的分离1 3 v 2 2 产g a b a 菌株的初筛13 2 3g a b a 含量的测定1 3 2 4 菌株的形态鉴定1 3 2 5i t s 序列测定1 4 2 6 傅里叶变换红外光谱( f t i r ) n 定1 4 2 7 菌种安全性检验14 3 结果与分析1 5 3 1 红曲菌种的分离纯化15 3 2 产生g a b a 红曲菌初筛1 5 3 3 菌株的分类鉴定。1 6 3 4 菌株的i t s 结果。l7 3 5f t 瓜分析1 9 3 6 菌株安全性测定2 0 4 讨论2 ( ) 第三章红曲茵g a b a 高产菌株的诱变2 l 1 材料与仪器2l 1 1 菌种2 l 1 2 培养基2 l 1 3 仪器与药品2 2 2 实验方法。2 2 2 1 最佳取样时间的确定2 2 2 2 诱变菌株的处理方法2 2 2 3 诱变方法2 3 2 4 诱变菌株的稳定性研究。2 3 2 5 诱变菌株保藏方法的确定2 4 3 结果与分析2 4 3 1 摇瓶检测时间的确定2 4 3 2 紫外诱变v ) 2 5 3 3 亚硝酸诱变2 6 3 4 氯化钴诱变2 6 3 5 亚硝酸紫外复合诱变2 7 3 6 菌株稳定性实验一2 7 3 7 菌株最佳保藏方法对比实验2 8 3 8 诱变菌株形态2 9 4 讨论3 ( ) 第四章g a b a 发酵培养基组分及摇瓶培养条件优化一3 l l 材料3l 1 1 菌种3l 1 2 基础培养基配方3 l 1 3 仪器与药品3 2 2 实验方法3 2 2 1 碳源对g a b a 产量的影响3 2 2 2 碳源浓度对g a b a 产量的影响3 2 2 3 氮源对g a b a 产量的影响3 2 2 4 氮源浓度对g a b a 产量的影响3 3 v l 2 5 底物谷氨酸钠( m s g ) 对g a b a 产量的影响3 3 2 6 维生素b 6 对g a b a 产量的影响3 3 2 7 摇瓶p h 对g a b a 产量的影响3 3 2 8 摇床转速对g a b a 产量的影响3 4 2 9 摇瓶温度对g a b a 产量的影响3 4 3 结果与分析。3 4 3 1 不同碳源对g a b a 产量的影响3 4 3 2 碳源浓度对g a b a 产量的影响3 4 3 3 不同氮源对g a b a 产量的影响3 5 3 4 氮源浓度对g a b a 产量的影响。3 6 3 5 谷氨酸钠( m s g ) 对g a b a 产量的影响3 6 3 6 维生素b 6 对g a b a 产量的影响3 7 3 7 摇瓶p h 对g a b a 产量的影响3 7 3 8 摇床转速对g a b a 产量的影响3 7 3 9 摇瓶温度对g a b a 产量的影响3 8 4 讨论：1 8 第五章深层发酵小试条件优化3 9 1材料3 9 1 1 菌种3 9 1 2 培养基3 9 1 3 仪器与药品3 9 2 实验方法。4 0 2 1 种子培养4 0 2 2p l a c k e t t b u r m a n 法筛选关键发酵因素4 0 2 3 最陡爬坡实验4 l 2 4r s m 法优化发酵条件。4 1 2 5 分析方法唑掣4 1 3 结果与分析4 l 3 1p l a c k e t t b u r m a n 法筛选关键因子。4 l 3 2 最陡爬坡实验4 2 3 3r s m 实验优化发酵条件。4 3 4 讨论4 7 第六章q 嗵a 深层发酵的补料条件优化及调控。4 8 1材料4 8 1 1 菌种4 8 1 2 培养基4 8 1 3 仪器与药品4 9 2 试验方法4 9 2 1 种子培养4 9 2 2 批次补加碳源对g a b a 产量的影响5 0 2 3 批次补加氮源对g a b a 产量的影响5 0 2 4 批次补加谷氨酸钠对g a b a 产量的影响。5 0 2 5 消泡剂对红曲菌产g a b a 影响的研究5 0 2 6 添加氧载体对红曲菌产g a b a 影响的研究5 0 3 结果与分析5 l v i i 3 1 批次补加碳源对g a b a 产量的影响5 l 3 2 批次补加氮源对g a b a 产量的影响一5 2 3 3 批次补加谷氨酸钠对g a b a 产量的影响氮源水平5 3 3 4 消泡剂对g a b a 产量影响的研究5 4 3 5 氧载体对g a b a 产量影响的研究5 5 4 讨论5 5 第七章深层发酵产g a b a 产业中试的初探5 7 1 材料。5 7 1 1 菌种5 7 1 2 培养基。5 7 1 3 仪器与药品5 7 2试验方法5 8 2 1 种子培养5 8 2 22 0l 种子罐的准备5 8 2 33 0 0l 发酵罐放大工艺的研究5 8 3 结果与分析。5 9 3 13 0 0l 发酵罐发酵产g a b a 过程中溶氧的情况5 9 3 23 0 0l 发酵罐发酵产g a b a 过程中p h 的情况6 0 3 33 0 0l 发酵罐发酵产g a b a 过程中生物量的情况6 0 3 43 0 0l 发酵罐发酵产q 姐a 的情况6 l 3 5 产业化生产的发酵终点判定一6 l 3 6 染菌的防治与处理6 2 z i 讨论6 ：! 第八章小结与建议6 4 l ，j 、结6 4 2建议6 6 参考文献6 7 附录红曲菌x 2 7 来源及发酵情况记录错误! 未定义书签。 攻读学位期间取得的研究成果错误l 未定义书签。 致谢错误! 未定义书签。 浙江师范大学学位论文独创性声明错误l 未定义书签。 学位论文使用授权声明错误l 未定义书签。 v i i i 第一章文献综述 丫一氨基丁酸( g a b a ) 是在丁酸的丫位上拥有一个氨基，并且是以非结合态的形式 存在，可通过化学法或生物合成，也可从食物中直接摄取补充【1 1 。g a b a 是广泛存 在于动植物中的一种非蛋白质氨基酸，由谷氨酸( g l u t a m i ea c i d ，g l u ) 经谷氨酸脱羧 酶( g l u t a m a t ed e c a r b o x y l a s e ，e c 4 1 1 1 5 ，简称g a d 或g d c ) 催化转化而来，是存在 哺乳动物脊髓、大脑中的抑制神经传递物质【2 1 。 1g a b a 概述 1 1 非蛋白质氨基酸 毫一 g a b a 作为化学物质而言早在1 8 8 3 年就已经由人工合成。其后有不少研究者 做过其在真菌、细菌和植物中的代谢研究，并发现g a b a 和植物逆境反应有一定的 关裂3 1 。1 9 5 0 年，研究者发现在哺乳动物正常脑内的g a b a 浓度特别耐3 , 4 1 。谷氨 酸脱羧酶是生物体催化谷氨酸或其钠盐脱羧生产g a b a 的唯一催化酶，为我们利用 红曲菌生物发酵生产g a b a 奠定了理论基础。后续报道中有利用酵母【5 卅，红曲霉【8 , 9 1 和乳酸菌【l o ，】等微生物合成g a b a 的研究。因g a b a 不存在于蛋白质分子中而以 结合状态和游离状态存在于生物体内的各种组织和细胞中，不参与其他蛋白质的合 成，故其为非蛋白质氨基酸。 1 2 结构与性质 丫氨基丁酸又称氨酪酸、4 氨基丁酸，分子式为c 4 h 9 n 0 2 ，相对分子量1 0 3 1 2 。 g a b a 为类白色或白色结晶性粉末，结晶为白色针状( 水乙醇) ，白色叶状( 甲 醇乙醚) ，昧微苦，有微臭，无旋光性，熔点在2 0 2 2 0 4 ，极易溶于水，微溶于 酒精，不溶于醚、苯等常见有机溶剂。g a b a 具有氨基酸的特殊化学反应，如酰基 化反应、成酰氯反应、烃基化反应，且能够与茚三酮发生反应，生成紫色化合物等 特点。 第一章文献综述 2g a b a 的生理作用 丫氨基丁酸是中枢神经系统内最重要的抑制性氨基酸递质【l2 1 ，具有突触后抑制 作用，可通过突触后膜超极化、减少离子内流、降低细胞代谢及氧消耗等机制，使 突触后神经元处于保护性抑制状态，并可通过突出前抑制减少谷氨酸的释放，从而 减少灌注区神经元的死亡【1 3 l 。研究表明，2 0 4 4 的中枢神经系统突触以g a b a 为 神经递质【1 4 】，4 0 的抑制信号是由g a b a 完成调控的【1 5 】。报道的g a b a 生理功能 基本与抑制性神经递质有关d 6 - - 1 9 】，主要包括以下几个方面： 2 1 降血压功能 高血压是现代社会老年人的常见疾病。在我国，高血压患者人数估计超过一亿。 轻度高血压使人四肢麻木、头疼、头晕、失眠，重者可以引起脑萎缩，心肌梗塞、 中风等危及生命。 v a n g e l d e r l 2 0 】等曾经报道g a b a 可以降低猫的试验刺激性高血压。1 9 8 8 年，日 本人发现g a b a 对人体的降压作用同样十分明显。g a b a 通过调节中枢神经系统， 作用于脊髓的血管运动中枢，与突触后有抗扩张血管作用的g a b a a 受体和对交感 神经末梢有突触前抑制作用的g a b a b 受体结合，有效促进血管扩张，达到降血压 的目的【2 1 垅1 。此外，它还作用于延髓的血管运动中枢，使得血压降低，同时抑制抗 利尿激素后叶加压素的分泌，扩张血管，协助降压。 2 2 促生长功能 g a b a 有促进生长激素分泌的作用【2 3 1 ，口服g a b a5g 可使得血液中的生长激 素( g h ，h g h ) 显著提高，超过5n g m l 。g h 是人体内含量最高的几种激素之一， 可以影响全身细胞、肌肉、骨骼和器官的生长，因此对人体新陈代谢和各类生理功 能有着广泛的调节作用。目前，欧美地区研究有二十多个重组人生长激素产品获得 了f d a 的认证，并作为保健品上市销售。消费者对此类产品的认可度越来越高。 然后，一旦过度补充外缘生长激素会给使用者带来一系列的副作用。由于g a b a 能 够促进人类自身分泌生长激素，因此具有更高的安全性。 2 第一章文献综述 2 3 促进生殖 g a b a 不仅能够促进生长激素的分泌，还可以通过对下丘脑脑垂体性腺轴系 影响脑垂体和性腺生理机能，参与调节激素分泌。研究发现，随着动情期的不同， g a b a 对卵巢颗粒细胞孕酮的分泌也呈现出抑制和促进作用。g a b a 也可以通过调 控多巴胺抑制系统来抑制垂体激包括促黄体激素( l h ) 和催乳素( p r l ) 的分泌。研究 表明，g a b a 可以明显地引起小鼠及人类的精子发生顶体反应，大大提高精子的受 精能力2 舢2 们。 2 4 治疗癫病 癫病的发作和中枢神经递质之间有着密切的联系【2 7 1 。许多能升高脑内g a b a 啦 水平的化合物都显示出一定的抗惊厥活性。有研究显示，向狗脑局部注射g a b a ， 能够有效提高狗脑的抗惊厥阀值。作为中枢神经系统常见病的癫病发病率一般在 0 5 1 5 ，是大脑功能失调引起的一种临床综合症。关于癫病生化及脑代谢方面的 改变，目前已经做了大量的研究。癫病患者脑脊液中g a b a 相较主持人明显要少， 且其缺少程度与发作类型有关。g a b a 是治疗顽固性癫病的特效生化药物。目前， 法国已经在着手研究人工合成丫- 氨基丁酸样化合物。 2 5g a b a 有助于抗衰老 中国科技大学、中国科学院昆明动物研究所和犹他大学( 美国) 的科研人员合作 研究发现，大脑中的神经递质g a b a 减少很可能是脑衰老的一个原斟2 引。g a b a 能够帮助神经细胞处于对信号的高识别能力状态，研究者将微量的g a b a 注入老年 恒河猴视觉皮层的神经细胞中，结果发现神经元细胞的行为变得“年轻 了。科学 家对老龄短尾猴进行研究后发现，丫氨基丁酸可以帮助大脑处于“巅峰状态 。科研 人员暂时还没有在人类身上进行类似实验。该发现预示未来如果可以通过某种手段 提高大脑中g a b a 的水平，则有可能有效改善老年人的感觉功能，甚至延缓衰老。 3 第一章文献综述 2 6 其他功用 采食作为一个复杂的行为活动，主要是受中枢神经系统的控制。代谢的变化， 体液的变化，肠胃功能及其他因素也可通过影响中枢神经而进行调节。g a b a 则通 过抑制位于下丘脑腹