GABA polvere pura CAS 56-12-2

GABA polvere pura, alias acido 4-amminobutirrico (GABA). È polvere di cristallo bianco e diventa polvere di GABA. Non ha attività ottica ed è miscibile con l'acqua. È leggermente solubile in etanolo e acetone, ma insolubile in benzene ed etere. Perderà acqua durante la decomposizione per produrre pirrolidone. È un amminoacido ed è ampiamente presente nei vertebrati, nelle piante e nei microrganismi.. - Gamma-l'acido amminobutirrico (GABA) è un importante neurotrasmettitore inibitorio nel sistema nervoso centrale, che ha una buona solubilità in acqua e stabilità termica. È stato confermato che il GABA, in quanto amminoacido non proteico a basso peso molecolare, è commestibile e può essere utilizzato nella produzione di bevande e altri alimenti. Gli studi hanno dimostrato che una certa quantità di GABA può migliorare la qualità del sonno del corpo e ridurre la pressione sanguigna.

GABA polvere pura(GABA) è un amminoacido non proteico presente in natura ampiamente distribuito nei tessuti neurali microbici, vegetali e animali. Essendo il principale neurotrasmettitore inibitorio del sistema nervoso centrale, il GABA svolge un ruolo fondamentale nel calmare, nell'anti-ansia e nell'abbassare la pressione sanguigna regolando l'eccitabilità neuronale.

Campo medico: il ruolo centrale della regolazione neurale e del trattamento delle malattie

 

1. Trattamento dei disturbi neurologici
Anti-ansia e sedazione: attivando i recettori GABA-A per inibire l'eccessiva scarica neuronale, ridurre l'attività neurale e formare un meccanismo sedativo naturale. Clinicamente, è comunemente usato per alleviare i disturbi d’ansia, l’insonnia e la tensione nervosa. Ad esempio, se combinato con farmaci anti-ansia, può aumentarne l’efficacia e ridurre il rischio di dipendenza dal farmaco.
Trattamento dell'epilessia: come neurotrasmettitore inibitorio nel cervello, può bloccare la diffusione di impulsi nervosi anomali e ridurre la frequenza delle crisi epilettiche. La ricerca ha dimostrato che l’integrazione del GABA o la promozione della sua sintesi (ad esempio attraverso la glutammato decarbossilasi) può migliorare significativamente i sintomi nei pazienti con epilessia.
Terapia adiuvante per le malattie neurodegenerative: nel morbo di Parkinson e nel morbo di Alzheimer, regolando l'equilibrio dei neurotrasmettitori nel cervello, la progressione della malattia viene ritardata. Ad esempio, può inibire l’eccitazione eccessiva dei neuroni dopaminergici e proteggere la funzione del sistema nigrostriatale.

 

2. Intervento per le malattie metaboliche
Effetto ipoglicemizzante: promuovendo la conversione delle cellule alfa del pancreas in cellule beta, aumentando la conservazione dell'insulina e riducendo i livelli di glucagone, regola l'equilibrio del glucosio nel sangue. Esperimenti su animali hanno dimostrato che la somministrazione di GABA a topi iperglicemici riduce significativamente i livelli di glucosio nel sangue a digiuno, con un effetto migliore rispetto alla metformina.
Meccanismo antipertensivo: dilatando i vasi sanguigni per abbassare la pressione sanguigna, il suo percorso d'azione comprende l'attivazione dei neuroni GABAergici nel centro motorio vascolare del midollo spinale e la promozione del rilascio di ossido nitrico (NO) dalle cellule endoteliali. Studi clinici hanno dimostrato che dopo aver assunto integratori di GABA per via orale per 4 settimane, i pazienti ipertesi sperimentano una diminuzione media di 10-15 mmHg della pressione sanguigna sistolica.

 

3. Protezione della funzionalità epatica e renale
Effetto epatoprotettivo: può attivare i recettori GABA-A del fegato, inibire lo stress ossidativo e l'apoptosi cellulare e alleviare il danno epatico indotto da tossine come fluoro ed etanolo. Ad esempio, nel modello di danno epatico indotto dall’etanolo, i livelli sierici di alanina aminotransferasi (ALT) sono stati significativamente ridotti migliorando la struttura della placca epatica e riducendo l’accumulo di lipidi.
Meccanismo di protezione renale: regolando l’emodinamica renale, migliorando la funzione di escrezione di sodio e alleviando il danno renale acuto. La ricerca ha dimostrato che può ridurre il numero di cellule TUNEL positive nei reni di topi con danno epatico acuto e abbassare i livelli di creatinina sierica.

 

4. Terapia clinica adiuvante
Riabilitazione delle sequele post-di un ictus: promuovendo il metabolismo del glucosio cerebrale e la sintesi dell'acetilcolina, accelerando la riparazione delle cellule cerebrali e migliorando il linguaggio e la funzione motoria.
Trattamento dell'encefalopatia epatica: come farmaco adiuvante per il coma epatico, può ridurre i livelli di ammoniaca nel sangue, inibire la reazione di decarbossilazione del glutammato e alleviare i sintomi neurotossici.

Industria alimentare: vettore innovativo per il potenziamento funzionale e l'aggiornamento nutrizionale

 

1. Additivi alimentari
Esaltatore di sapidità:GABA polvere puraha un sapore aspro naturale e può sostituire alcuni additivi chimici per esaltare la freschezza del cibo. Ad esempio, l’aggiunta di GABA ai prodotti a base di soia fermentata può aumentare il loro indice umami di oltre il 30%.
Agenti idratanti e stabilizzanti: la loro forte igroscopicità può impedire che il cibo si secchi e si accumuli, prolungando la durata di conservazione. L'aggiunta dello 0,1% -0,3% di GABA ai prodotti da forno può aumentare il tasso di ritenzione dell'umidità del pane del 15% -20%.
Fortificanti nutrizionali: in quanto nuova risorsa alimentare, possono essere aggiunti a bevande, latticini e alimenti funzionali. Ad esempio, la bevanda di riso integrale germinato ricca di GABA può ridurre significativamente le fluttuazioni della glicemia postprandiale nei pazienti con diabete di tipo 2.

 

2. Sviluppo di alimenti funzionali
Alimento che aiuta il sonno: regolando l'equilibrio dell'acido gamma aminobutirrico/glutammato, riduce il tempo per addormentarsi e prolunga il ciclo del sonno profondo. Le caramelle gommose, le bevande al tè e altri prodotti GABA sul mercato contengono in genere una singola dose di 100-300 mg, che può migliorare l'efficienza del sonno del 20% -30%.
Alimento antifatica: ritarda il verificarsi dell'affaticamento-indotto dall'esercizio fisico inibendo la trasmissione dei segnali di affaticamento centrale. Dopo che gli atleti integrano il GABA, il tempo massimo di esercizio viene prolungato del 12%-18% e il tasso di eliminazione del lattato nel sangue aumenta del 25%.
Alimento per la crescita dei bambini: promuovendo la secrezione dell'ormone della crescita, aiuta lo sviluppo in altezza degli adolescenti. I dati clinici mostrano che i bambini che assumono 50 mg di GABA al giorno sperimentano un aumento annuale dell'altezza di 1,2-1,8 cm rispetto al gruppo di controllo.

Soluzioni green per la resistenza allo stress delle colture e il miglioramento della qualità nel settore agricolo

 

1. Regolatori della crescita delle piante
Maggiore resistenza allo stress: attivando il sistema enzimatico antiossidante delle piante, le colture possono migliorare la loro tolleranza alla siccità, alla salinità e alle basse temperature. Ad esempio, spruzzare 10-20 mg/l di soluzione GABA durante il riempimento dei chicchi di grano può aumentare il peso di mille chicchi dell'8% -12% e migliorare la resistenza all'allettamento del 30%.
Aumento della resa: Promuove l'ingrossamento dei frutti regolando la distribuzione dei prodotti fotosintetici. Spruzzare GABA durante il periodo di fruttificazione del pomodoro può aumentare il peso del singolo frutto del 15% -20% e il contenuto di vitamina C del 25%.

 

2. Additivi per mangimi
Promozione della crescita del bestiame e del pollame: migliorando l’equilibrio del microbiota intestinale e aumentando il tasso di conversione del mangime. L'aggiunta di 2-4 g/kg di GABA al mangime per polli da carne può aumentare l'aumento di peso giornaliero del 10%-15% e ridurre il rapporto mangime/carne di 0,2-0,3.
Miglioramento della qualità della carne: riduce lo spessore del grasso sottocutaneo nel bestiame e nel pollame inibendo l'espressione dei geni legati alla sintesi dei grassi. Ad esempio, l'aggiunta di GABA all'alimentazione dei suini da ingrasso può ridurre lo spessore del grasso dorsale di 0,5-1,0 cm e aumentare il punteggio del marmo muscolare di 1-2 livelli.

Applicazioni industriali: scoperte innovative nella sintesi dei materiali e nella biocatalisi

 

1. Precursori di biomateriali
Sintesi di Nylon-4:GABA polvere puraè un monomero chiave per la preparazione del Nylon-4 biodegradabile, che genera materiali polimerici attraverso reazioni di polimerizzazione con apertura dell'anello ed è ampiamente utilizzato nei campi delle suture mediche e degli imballaggi ecologici.
Sintesi di peptidi e proteine: come materia prima per farmaci a base di aminoacidi, il GABA partecipa alla sintesi di sostanze bioattive come il glutatione e il coenzima A e ha un valore importante nella produzione di intermedi farmaceutici.

 

2. Catalisi chimica verde
Produzione di fermentazione microbica: l'utilizzo di metodi di fermentazione microbica come batteri lattici e lievito per produrre GABA presenta i vantaggi di basso costo ed elevata sicurezza. Ad esempio, ottimizzando il processo di fermentazione dei batteri lattici, la resa di GABA può raggiungere oltre 50 g/L, soddisfacendo la domanda industriale.
Tecnologia di catalisi cellulare intera: immobilizzazione della GABA sintasi sulla superficie della membrana cellulare per ottenere una produzione continua. Questa tecnologia può aumentare l'efficienza di conversione della reazione fino a oltre il 95% e ridurre significativamente il consumo di energia.

Settore cosmetico: il potere tecnologico della riparazione anti-età e della protezione della pelle

 

1. Meccanismo anti-invecchiamento
Promozione della sintesi del collagene: il GABA aumenta l'espressione del collagene attivando la via di segnalazione del TGF - nei fibroblasti. L'esperimento dimostra che l'essenza contenente il 2% di GABA può aumentare il modulo elastico cutaneo del 18%-22%.
Eliminazione dei radicali liberi: inibisce la perossidazione lipidica mediante chelazione degli ioni metallici. Nell’esperimento di eliminazione dei radicali DPPH, il valore IC50 del GABA era 0,8 mg/mL, indicando una capacità antiossidante superiore rispetto alla vitamina C.

 

2. Riparazione della barriera cutanea
Ridotta perdita di acqua transcutanea (TEWL): il GABA migliora la funzione della barriera cutanea aumentando l'espressione delle proteine ​​a giunzione stretta nei cheratinociti. Test clinici hanno dimostrato che dopo 4 settimane di uso continuo di crema contenente l'1% di GABA, il valore TEWL è diminuito del 25%-30%.
Effetto antinfiammatorio: riduce l'infiammazione cutanea indotta dai raggi UV inibendo la via di segnalazione NF - κ B. Nei modelli animali, il GABA può ridurre l'indice di eritema del 40%-50%.

Nel 1993, alcuni studiosi svilupparono con successo per la prima volta il GABA mediante sintesi chimica. Da allora in poi, la ricerca in materia è diventata sempre più ricca. Per ottenere più GABA i ricercatori hanno avviato vari tentativi ottenendo numerosi risultati.

1. Metodo di sintesi chimica:

Importanti sintesi chimiche includono principalmente quanto segue:

Il primo consiste nell'utilizzare ftalato di potassio e - Come materia prima per il GABA, la cianobutirrina o il butirrolattone reagiscono violentemente e si idrolizzano per ottenere il GABA come prodotto finale;

Il secondo consiste nell'utilizzare il pirrolidone come materia prima iniziale, idrolizzarlo attraverso idrossido di calcio e bicarbonato di ammonio, ed infine aprire l'anello per ottenere il GABA;

Il terzo è utilizzare acido butirrico e ammoniaca come materie prime del GABA, in modo che il GABA sia stato ottenuto mediante reazione alla luce in condizioni di raggi X;

Il quarto metodo è sintetizzareGABA polvere puramediante scarica luminescente con propammina e acido formico;

Il quinto è che il metil bromoacetato e l'etilene vengono utilizzati come materie prime per preparare il GABA, il metil 4-bromobutirrato si ottiene attraverso la polimerizzazione e il prodotto finale è il GABA dopo ammonolisi e idrolisi. I metodi di sintesi chimica del GABA presentano gli svantaggi di un difficile controllo della reazione e di costi elevati.

2. Metodo di arricchimento vegetale:

Il metodo di arricchimento vegetale è una nuova tecnologia di purificazione con estrazione sintetica, che utilizza piante con un elevato contenuto di GABA per la separazione e l'estrazione, in modo da ottenere un prodotto GABA economico e di elevata purezza. Esistono due metodi principali per ottenere il GABA dalle piante: uno è l'estrazione e purificazione con solvente e l'altro è la separazione e preparazione su colonna.

(1) Estrazione con solvente

Il metodo di estrazione con solvente utilizza acqua o alcool come estraente del GABA. Secondo il principio della diversa solubilità vegetale in acqua o alcol e del coefficiente di distribuzione, il GABA viene messo in acqua o alcol e, dopo ripetute filtrazioni e purificazioni, è possibile estrarre la maggior parte del GABA presente nelle piante.

(2) Metodo di preparazione della separazione su colonna

Il metodo di preparazione per la separazione su colonna, noto anche come cromatografia su colonna, è un metodo di separazione per eluizione e altre operazioni successive basato sul principio che i componenti di miscele diverse hanno coefficienti di distribuzione diversi nelle fasi solida e liquida. La sua classificazione generale dovrebbe essere attribuita alla cromatografia. Generalmente, come materiali di riempimento per le colonne cromatografiche vengono utilizzati resina, gel di silice o carbone attivo.

3. Fermentazione microbica:

Il metodo di fermentazione microbica consiste nel preparare e produrre GABA selezionando ceppi eccellenti, stabili, non-tossici e innocui nel processo di crescita e riproduzione. Sebbene questo metodo abbia requisiti rigorosi per l'ambiente e le attrezzature, il GABA prodotto con questo metodo può essere utilizzato come additivo alimentare naturale. La fermentazione microbica è uno dei metodi di produzione più antichi e più utilizzati nell’industria alimentare. Il primo microrganismo da utilizzare è l'Escherichia coli, la cui decarbossilasi può essere utilizzata per produrre GABA. Tuttavia, a causa dei rischi per la sicurezza, non è stato possibile utilizzarlo direttamente nella produzione di farmaci o alimenti.

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, le persone prestano sempre più attenzione al cibo verde. Successivamente, i ricercatori hanno scoperto che i batteri dell'acido lattico, il lievito, l'Aspergillus e altri microrganismi possono essere utilizzati per sostituire l'Escherichia coli per catalizzare la produzione di GABA. Inoltre, a condizione di basso costo, presenta i vantaggi di un rendimento elevato e di una buona sicurezza, e questo metodo si è gradualmente sviluppato nella produzione industrializzata.

-Acido amminobutirrico alias 4-acido amminobutirrico ( - Acido amminobutirrico (GABA polvere purain breve) è un amminoacido, formula chimica: H2NCH2CH2COOH; Peso molecolare: 103,1. GABA è una polvere cristallina bianca senza attività ottica. Il punto di fusione è 195-204 gradi (decomposizione), che è miscibile con acqua, leggermente solubile in etanolo e acetone e insolubile in benzene ed etere. Durante la decomposizione, l'acqua andrà persa per generare pirrolidone.

Il GABA esiste spesso in soluzione sotto forma di zwitterione (gruppo carbossilico caricato negativamente e gruppo amminico caricato positivamente). A causa dell'interazione elettrostatica tra gruppi carichi positivamente e carichi negativamente, il GABA può avere sia la conformazione molecolare allo stato gassoso (piegato) che allo stato solido (allungato) in soluzione. Tuttavia, la coesistenza di molteplici conformazioni molecolari in soluzione consente al GABA di legarsi a molteplici proteine ​​recettoriali e di svolgere molteplici importanti funzioni fisiologiche.

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