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γ-氨基丁酸的生理作用及其在畜牧生产中的应用

2015-02-25单强

畜牧兽医科技信息 2015年10期
关键词:氨基丁酸琥珀酸神经递质

单强

(东北农业大学,黑龙江 哈尔滨 150030)

γ-氨基丁酸的生理作用及其在畜牧生产中的应用

单强

(东北农业大学,黑龙江 哈尔滨 150030)

γ-氨基丁酸(GABA),是重要的抑制性神经递质。GABA在提高动物采食量及日增重、增强机体免疫、促进动物生长等方面起到了积极的作用。随着对GABA的深入研究,其功能已经应用于各个领域,尤其在畜牧业中对富含GABA的食品饲料的开发及在动物生产中的应用。因此,对GABA的研究具有广阔的前景,本文是对γ-氨基丁酸的生理作用及其在畜牧生产中的应用进行了总结。

γ-氨基丁酸;受体;生理作用;生产应用

γ-氨基丁酸(GABA),又叫作γ-氨酪酸,是一种在动物、植物和微生物中广泛分布、功能性非蛋白质组成的天然氨基酸。GABA为哺乳动物中枢神经系统的一种抑制性神经递质,在生物体内参与多种神经生理活动。

1 γ-氨基丁酸的理化性质

GABA分子式为H2N(CH2)3COOH,相对分子量为103.12,其结晶为白小叶状或针状,味微苦,极易溶于水,25℃时溶解度为130g/100mL,不溶于冷乙醇、苯和乙醚等有机溶剂,熔点在202~204℃之间。

2 γ-氨基丁酸在生物体内的代谢

GABA生物合成的主要途径是由a-酮戊二酸经转氨基反应生成谷氨酸(Glu),经谷氨酸脱羧酶(GAD)催化脱羧生成GABA,在GABA转氨酶(GABA-T)的催化作用下生成琥珀酸半醛(SSA);最后由琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)催化转化成琥珀酸,然后进入三羧酸循环进行代谢。

3 γ-氨基丁酸的受体

γ-氨基丁酸的受体是突触后膜上能够识别与结合GABA的部位,当GABA受体与GABA结合后,细胞膜离子的通透性会发生变化。GABA受体分为GABAA、GABAB、GABAC,不同亚型的生理特性及分布有所差异。

3.1 GABAA受体GABAA受体分布在于整个神经系统中,对中枢神经系统各部位的神经元都有抑制作用,是由镶嵌在神经细胞膜双脂层中的五个亚基组成的五边形异质多肽寡聚体,中心部位形成一个由19个亚单位组成的化学门控通道,其中每个亚单位的N端和C端都朝向膜外。当GABA与GABAA受体结合,神经元细胞膜氯离子的通透性增加,膜电导增加了,氯离子通道打开,引起了氯离子的内流,产生膜的超极化,由此产生了突触后抑制效应,使神经细胞的兴奋性降低。

3.2 GABABGABAB受体分布于整个神经系统中神经突触前末梢上,因此该受体可能主要在突触前抑制中发挥重要作用。当GABAB受体被GABA激活后,会先激活膜上的G蛋白,通过抑制Ca2+的内流,抑制神经递质和神经肽的释放。位于突触后膜的GABAB受体是由G蛋白介导,通过开启钾离子通道,致使神经元发生超极化反应,从而影响了神经元的反应性。

3.3 GABACGABAC受体主要分布于脊椎动物的视觉神经通路中,它仅由一种类型的蛋白亚基构成,中心为氯离子通道,GABAC受体具有一些不同于GABAA受体的药理学特性。GABAC受体不能被GABAA受体的特异性阻断剂荷包牡丹碱阻断。

4 γ-氨基丁酸在畜牧生产中的应用

4.1 γ-氨基丁酸可以提高畜禽的生产性能动物的生产性能与其采食量息息相关。采食是一个受中枢神经系统的控制的复杂的行为活动,调控动物采食活动的基本中枢为饱中枢和摄食中枢,代谢变化、体液因素、胃肠道功能等其他因素也可通过影响中枢神经而参与调节采食行为。研究发现,动物脑区及腺垂体含有丰富的GABA受体。GABA可通过抑制饱中枢的活动激发动物采食行为,从而增加其采食量。

4.2 γ-氨基丁酸可以提高畜牧免疫力免疫系统与动物的生产性能密切相关,研究表明GABA具有增强动物黏膜免疫的功能。GABA还能促进脑组织的新陈代谢,使脑细胞功能恢复,改善神经机能。因此,GABA可以通过降低动物应激和焦虑来提高动物免疫力。

4.3 提高动物生殖性能GABA是大脑主要的抑制性神经递质,可在下丘脑水平和垂体水平调节垂体前叶激素的分泌,也可间接的影响卵巢和输卵管机能。最新研究发现,哺乳动物的睾丸、卵巢、输卵管、子宫等组织与器官中都有GABAC受体分布。GABAA受体可以介导促进颗粒细胞分泌孕酮,抑制黄体细胞分泌孕酮。GABA还可通过颗粒细胞上的GABAA受体介导抑制生成雌二醇。

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10.3969/J.ISSN.1671-6027.2015.10.024

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