赣州肥料用Y氨基丁酸

20世纪末，人们就发现干旱可以降低根的固氮和O2的扩散，使得植物缺氧而导致GABA的积累。低氧条件下谷氨酸和天冬氨酸含量增加。干旱下GAD活性提高，GABA-T快速积累。干旱条件下，根系、茎的生长和叶面积伸展被抑制，活性氧增加，低分子渗透调节物质如GABA等氨基酸、多元醇、有机酸产量增加，以及抗氧化损伤的酶表达均上调。研究表明，干旱条件下，与细胞内稳态、活性氧的清除、结构蛋白稳定保护、渗透调节剂、转运蛋白等有关的基因表达上调。外源GABA使得植物保持较高的相对含水量，降低电解质渗漏、脂质、过氧化物、碳代谢并能提高膜稳定性。此外，外源GABA也可以诱导GABA-T和α-戊酸脱氢酶活性上升，抑制GAD活性使得GABA和谷氨酸增加。同时GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并进一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脱氢酶以及鸟氨酸-σ-氨基转移酶活性，致使GABA预富集物的高度积累和代谢。

50mmol/L GABA和不同盐浓度会对植物幼苗产生不同的影响，当NO3-离子低于40mmol/L时，GABA会刺激 根伸长，当NO3-离子大于40mmol/L时GABA会抑制根伸长。并且GABA刺激低浓度的NO3-吸收，抑制高浓度NO3-的摄取，而GS等酶被氮调控，以上研究认为氮对调控植物生长有一定作用。在NaCl（50mmol/L）刺激下，植物的糖基化代谢会发起变化，并影响包括三羧酸循环、GABA代谢、氨基酸合成和莽草酸介导的次级代谢等发生变化。较高的盐离子会导致大豆的多胺氧化降解为GABA。植物GABA受体具有调节pH和Al3+的根耐受性。
γ－氨基丁酸（CAS号：56-12-2 ）别名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，简称GABA）相对分子量103.1，是一种四碳、非蛋白氨基酸，在脊椎动物、植物和微生物中广泛存在。γ－氨基丁酸别名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，简称GABA），是一个四碳非蛋白质氨基酸，化学式：H2NCH2CH2CH2COOH；分子质量：103.1。GABA呈白色结晶体粉末状，没有旋光性。熔点203℃（分解） ，与水混溶，微溶于乙醇、丙酮，不溶于苯、乙醚，分解时会失水生成吡咯烷酮。
随着科学技术的发展，绿色食品越来越受到人们的重视，后来科研人员发现乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用来代替大肠杆菌，催化生产GABA。而且在较低成本的情况下，还具有产量高、安全性好的优势，此种方法已经逐渐在向产业化生产发展。
在高等植物中，GABA的代谢主要由三种酶参与完成，在GAD作用下，L-谷氨酸（glutamic acid，Glu）在α-位上发生不可逆脱羧反应生成GABA，然后在GABA转氨酶（GABA transaminase，GABA-T）催化下，GABA与丙酮酸和α-酮戊二酸反应生成琥珀酸半醛，后经琥珀酸半醛脱氢酶（succinic semialdehyde dehydrogenase，SSADH）催化，琥珀酸半醛氧化脱氢形成琥珀酸终进入三羧酸循环（krebs circle）。这条代谢途径构成了TCA循环的一条支路，称为GABA支路。
在植物中，存在于细胞质中的GAD和线粒体中的GABA-T、SSADH共同调节GABA支路代谢，其中GAD是合成GABA的限速酶。植物GAD含有钙调蛋白（CaM）结合区，GAD活性不仅受Ca2+和H+浓度的共同调控，还受到GAD辅酶——磷酸吡哆醛（PLP）以及底物谷氨酸浓度的影响。这种双重调节机制将GABA的细胞积累与环境胁迫的性质和严重程度联系起来。冷激、热激、渗透胁迫和机械损伤均会提高细胞液中Ca2+浓度，Ca2+与CaM结合形成Ca2+/CaM复合体，在正常生理pH条件下能够刺激GAD基因表达，提高GAD活性；而酸性pH刺激GAD的出现是由于应激降低细胞的pH，减缓细胞受到酸性危害。植物中GABA支路被认为是合成GABA的主要途径。目前，大多数研究集中在如何提高GAD活性实现GABA富集。
在微生物中，GABA代谢是通过GABA支路完成的，利用微生物体内较高的GAD活性，将Glu脱羧形成 GABA，然后在GABA-T、SSADH作用下，GABA进入下游的分解过程生成琥珀酸半醛、琥珀酸参与微生物的生理代谢。微生物富集GABA就是通过对培养基的优化以及菌株的改良使其具有较高的GAD活性，增加GABA合成率，降低分解率来实现的。大量研究已证明GAD在原核到真核微生物中都有存在，此外，利用微生物中的GAD脱羧形成GABA不受资源、环境和空间的限制，与其他方法相比具有显著的优势。