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गाबा शुद्ध पाउडर, उपनाम 4-अमीनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए)। यह सफेद क्रिस्टल पाउडर है और गाबा पाउडर बन जाता है। इसमें कोई ऑप्टिकल गतिविधि नहीं है और यह पानी के साथ मिश्रणीय है। यह इथेनॉल और एसीटोन में थोड़ा घुलनशील है, लेकिन बेंजीन और ईथर में अघुलनशील है। पाइरोलिडोन का उत्पादन करने के लिए अपघटन के दौरान यह पानी खो देगा। यह एक अमीनो एसिड है और कशेरुकियों, पौधों और सूक्ष्मजीवों में व्यापक रूप से मौजूद है। यह पुष्टि की गई है कि GABA, एक छोटे आणविक भार गैर-प्रोटीन अमीनो एसिड के रूप में, खाद्य सुरक्षा है और इसका उपयोग पेय पदार्थों और अन्य खाद्य पदार्थों के उत्पादन में किया जा सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि GABA की एक निश्चित मात्रा शरीर की नींद की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है और रक्तचाप को कम कर सकती है।
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रासायनिक सूत्र |
C4H9NO2 |
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सटीक द्रव्यमान |
103 |
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आणविक वजन |
103 |
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m/z |
103 (100.0%), 104 (4.3%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 46.59; H, 8.80; N, 13.58; O, 31.03 |
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गाबा शुद्ध पाउडर(जीएबीए) एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला गैर प्रोटीन अमीनो एसिड है जो व्यापक रूप से माइक्रोबियल, पौधे और पशु तंत्रिका ऊतकों में वितरित होता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के मुख्य निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में, GABA न्यूरोनल उत्तेजना को नियंत्रित करके शांत करने, चिंता-विरोधी और रक्तचाप को कम करने में मुख्य भूमिका निभाता है।
1. तंत्रिका संबंधी विकारों का उपचार
चिंता-रोधी और बेहोश करने की क्रिया: GABA -A रिसेप्टर्स को सक्रिय करके, न्यूरोनल अत्यधिक स्राव को रोकता है, तंत्रिका गतिविधि को कम करता है, और एक प्राकृतिक शामक तंत्र बनाता है। चिकित्सकीय रूप से, इसका उपयोग आमतौर पर चिंता विकारों, अनिद्रा और तंत्रिका तनाव को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब चिंता-रोधी दवाओं के साथ मिलाया जाता है, तो यह प्रभावकारिता बढ़ा सकता है और दवा पर निर्भरता के जोखिम को कम कर सकता है।
मिर्गी का इलाज: मस्तिष्क में एक निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में, यह असामान्य तंत्रिका आवेगों के प्रसार को रोक सकता है और मिर्गी के दौरे की आवृत्ति को कम कर सकता है। अनुसंधान से पता चला है कि जीएबीए को पूरक करने या इसके संश्लेषण को बढ़ावा देने (जैसे ग्लूटामेट डिकार्बोक्सिलेज़ के माध्यम से) मिर्गी के रोगियों में लक्षणों में काफी सुधार कर सकता है।
न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग सहायक चिकित्सा: पार्किंसंस रोग और अल्जाइमर रोग में, मस्तिष्क में न्यूरोट्रांसमीटर के संतुलन को विनियमित करके, रोग की प्रगति में देरी होती है। उदाहरण के लिए, यह डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स की अत्यधिक उत्तेजना को रोक सकता है और निग्रोस्ट्रिएटल प्रणाली के कार्य की रक्षा कर सकता है।
2. चयापचय रोगों के लिए हस्तक्षेप
हाइपोग्लाइसेमिक प्रभाव: अग्नाशयी अल्फा कोशिकाओं के बीटा कोशिकाओं में रूपांतरण को बढ़ावा देकर, इंसुलिन भंडारण को बढ़ाकर और ग्लूकागन के स्तर को कम करके, यह रक्त शर्करा संतुलन को नियंत्रित करता है। पशु प्रयोगों से पता चला है कि हाइपरग्लेसेमिक चूहों को जीएबीए देने से मेटफॉर्मिन की तुलना में बेहतर प्रभाव के साथ, उनके उपवास रक्त शर्करा के स्तर में काफी कमी आती है।
उच्चरक्तचापरोधी तंत्र: रक्तचाप को कम करने के लिए रक्त वाहिकाओं को फैलाकर, इसके कार्य के मार्ग में रीढ़ की हड्डी के संवहनी मोटर केंद्र में GABAergic न्यूरॉन्स को सक्रिय करना और एंडोथेलियल कोशिकाओं से नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) की रिहाई को बढ़ावा देना शामिल है। नैदानिक अध्ययनों से पता चला है कि 4 सप्ताह तक मौखिक रूप से GABA की खुराक लेने के बाद, उच्च रक्तचाप से ग्रस्त रोगियों को सिस्टोलिक रक्तचाप में औसतन 10-15 mmHg की कमी का अनुभव होता है।
3. लीवर और किडनी के कार्य की सुरक्षा
हेपेटोप्रोटेक्टिव प्रभाव: यह लिवर GABA -A रिसेप्टर्स को सक्रिय कर सकता है, ऑक्सीडेटिव तनाव और सेल एपोप्टोसिस को रोक सकता है, और फ्लोराइड और इथेनॉल जैसे विषाक्त पदार्थों से प्रेरित लिवर क्षति को कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, इथेनॉल प्रेरित यकृत चोट मॉडल में, यकृत प्लेट संरचना में सुधार और लिपिड संचय को कम करके सीरम एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज़ (एएलटी) स्तर को काफी कम कर दिया गया था।
गुर्दे की सुरक्षा तंत्र: गुर्दे के हेमोडायनामिक्स को विनियमित करके, सोडियम उत्सर्जन समारोह में सुधार, और तीव्र गुर्दे की चोट को कम करना। अनुसंधान से पता चला है कि यह तीव्र जिगर की चोट और कम सीरम क्रिएटिनिन स्तर वाले चूहों की किडनी में TUNEL पॉजिटिव कोशिकाओं की संख्या को कम कर सकता है।
4. नैदानिक सहायक चिकित्सा
स्ट्रोक के बाद के अनुक्रम का पुनर्वास: मस्तिष्क ग्लूकोज चयापचय और एसिटाइलकोलाइन संश्लेषण को बढ़ावा देकर, मस्तिष्क कोशिका की मरम्मत में तेजी लाकर, और भाषा और मोटर फ़ंक्शन में सुधार करके।
हेपेटिक एन्सेफैलोपैथी का उपचार: हेपेटिक कोमा के लिए एक सहायक दवा के रूप में, यह रक्त में अमोनिया के स्तर को कम कर सकता है, ग्लूटामेट डीकार्बाक्सिलेशन प्रतिक्रिया को रोक सकता है और न्यूरोटॉक्सिक लक्षणों को कम कर सकता है।
1. खाद्य योजक
स्वाद बढ़ाने वाला:गाबा शुद्ध पाउडरइसका स्वाद प्राकृतिक खट्टा होता है और यह भोजन की ताजगी बढ़ाने के लिए कुछ रासायनिक योजकों की जगह ले सकता है। उदाहरण के लिए, किण्वित सोया उत्पादों में GABA जोड़ने से उनका उमामी सूचकांक 30% से अधिक बढ़ सकता है।
मॉइस्चराइजिंग एजेंट और स्टेबलाइजर्स: उनकी मजबूत हाइज्रोस्कोपिसिटी भोजन को सूखने और चिपकने से रोक सकती है, जिससे शेल्फ जीवन बढ़ सकता है। पके हुए माल में 0.1% -0.3% GABA मिलाने से ब्रेड की नमी बनाए रखने की दर 15% -20% तक बढ़ सकती है।
पोषण को मजबूत करने वाले: एक नए संसाधन भोजन के रूप में, उन्हें पेय पदार्थों, डेयरी उत्पादों और कार्यात्मक खाद्य पदार्थों में जोड़ने की अनुमति है। उदाहरण के लिए, जीएबीए से भरपूर अंकुरित भूरे चावल का पेय टाइप 2 मधुमेह के रोगियों में भोजन के बाद रक्त शर्करा के उतार-चढ़ाव को काफी कम कर सकता है।
2. कार्यात्मक खाद्य पदार्थों का विकास
नींद में सहायता करने वाला भोजन: गामा एमिनोब्यूट्रिक एसिड/ग्लूटामेट के संतुलन को नियंत्रित करके, यह सोने का समय कम कर देता है और गहरी नींद के चक्र को बढ़ा देता है। बाज़ार में GABA गमियां, चाय पेय और अन्य उत्पादों की एक खुराक आमतौर पर 100-300 मिलीग्राम होती है, जो नींद की दक्षता में 20% -30% तक सुधार कर सकती है।
थकान रोधी भोजन: यह केंद्रीय थकान संकेतों के संचरण को रोककर व्यायाम प्रेरित थकान की घटना को विलंबित करता है। एथलीटों द्वारा GABA की खुराक लेने के बाद, अधिकतम व्यायाम का समय 12% -18% बढ़ जाता है, और रक्त लैक्टेट निकासी दर 25% बढ़ जाती है।
बच्चों का विकास भोजन: विकास हार्मोन के स्राव को बढ़ावा देकर, यह किशोरों की ऊंचाई के विकास में सहायता करता है। क्लिनिकल डेटा से पता चलता है कि जो बच्चे प्रतिदिन 50 मिलीग्राम जीएबीए लेते हैं, उनकी ऊंचाई में नियंत्रण समूह की तुलना में 1.2-1.8 सेमी की वार्षिक वृद्धि होती है।
1. पादप वृद्धि नियामक
तनाव प्रतिरोध में वृद्धि: पौधे की एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम प्रणाली को सक्रिय करके, फसलें सूखे, लवणता और कम तापमान के प्रति अपनी सहनशीलता में सुधार कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, गेहूं के दाने भरने के दौरान 10-20 मिलीग्राम/एल गाबा घोल का छिड़काव करने से हजार दानों का वजन 8% -12% तक बढ़ सकता है और आवास प्रतिरोध में 30% तक सुधार हो सकता है।
उपज में वृद्धि: यह प्रकाश संश्लेषक उत्पादों के वितरण को विनियमित करके फल वृद्धि को बढ़ावा देता है। टमाटर के फलने की अवधि के दौरान जीएबीए का छिड़काव करने से एक फल का वजन 15% -20% और विटामिन सी की मात्रा 25% तक बढ़ सकती है।
2. फ़ीड योजक
पशुधन और कुक्कुट विकास को बढ़ावा देना: आंत माइक्रोबायोटा के संतुलन में सुधार और फ़ीड रूपांतरण दर में वृद्धि करके। ब्रॉयलर फ़ीड में 2-4 ग्राम/किग्रा GABA जोड़ने से दैनिक वजन में 10% -15% की वृद्धि हो सकती है और फ़ीड और मांस का अनुपात 0.2-0.3 तक कम हो सकता है।
मांस की गुणवत्ता में सुधार: यह वसा संश्लेषण से संबंधित जीन की अभिव्यक्ति को रोककर पशुधन और मुर्गीपालन में चमड़े के नीचे की वसा की मोटाई को कम करता है। उदाहरण के लिए, चर्बी बढ़ाने वाले सूअरों के चारे में गाबा मिलाने से बैकफैट की मोटाई 0.5-1.0 सेमी तक कम हो सकती है और मांसपेशियों का मार्बल स्कोर 1-2 स्तर तक बढ़ सकता है।
1. बायोमटेरियल अग्रदूत
नायलॉन-4 का संश्लेषण:गाबा शुद्ध पाउडरबायोडिग्रेडेबल नायलॉन-4 तैयार करने के लिए एक प्रमुख मोनोमर है, जो रिंग ओपनिंग पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से पॉलिमर सामग्री उत्पन्न करता है और व्यापक रूप से चिकित्सा टांके और पर्यावरण के अनुकूल पैकेजिंग के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।
पेप्टाइड और प्रोटीन संश्लेषण: अमीनो एसिड दवाओं के लिए कच्चे माल के रूप में, जीएबीए ग्लूटाथियोन और कोएंजाइम ए जैसे बायोएक्टिव पदार्थों के संश्लेषण में भाग लेता है, और फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती के उत्पादन में महत्वपूर्ण मूल्य रखता है।
2. हरित रसायन उत्प्रेरण
माइक्रोबियल किण्वन उत्पादन: जीएबीए का उत्पादन करने के लिए लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया और खमीर जैसे माइक्रोबियल किण्वन तरीकों का उपयोग करने से कम लागत और उच्च सुरक्षा के फायदे हैं। उदाहरण के लिए, लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया की किण्वन प्रक्रिया को अनुकूलित करके, GABA की उपज औद्योगिक मांग को पूरा करते हुए 50 ग्राम/लीटर तक पहुंच सकती है।
संपूर्ण कोशिका उत्प्रेरण तकनीक: निरंतर उत्पादन प्राप्त करने के लिए कोशिका झिल्ली की सतह पर GABA सिंथेज़ को स्थिर करना। यह तकनीक प्रतिक्रिया रूपांतरण दक्षता को 95% से अधिक तक बढ़ा सकती है और ऊर्जा खपत को काफी कम कर सकती है।
1. एंटी एजिंग मैकेनिज्म
कोलेजन संश्लेषण संवर्धन: जीएबीए फ़ाइब्रोब्लास्ट में टीजीएफ - सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करके कोलेजन अभिव्यक्ति को बढ़ाता है। प्रयोग से पता चलता है कि 2% GABA युक्त सार त्वचा के लोचदार मापांक को 18% -22% तक बढ़ा सकता है।
मुक्त कण सफाई: यह धातु आयनों को चेलेट करके लिपिड पेरोक्सीडेशन को रोकता है। डीपीपीएच रेडिकल स्केवेंजिंग प्रयोग में, GABA का IC50 मान 0.8 mg/mL था, जो विटामिन सी की तुलना में बेहतर एंटीऑक्सीडेंट क्षमता का संकेत देता है।
2. त्वचा अवरोध की मरम्मत
कम ट्रांसक्यूटेनियस जल हानि (TEWL): GABA केराटिनोसाइट्स में टाइट जंक्शन प्रोटीन की अभिव्यक्ति को बढ़ाकर त्वचा अवरोध कार्य को बढ़ाता है। नैदानिक परीक्षणों से पता चला कि 1% GABA युक्त क्रीम के 4 सप्ताह के निरंतर उपयोग के बाद, TEWL मूल्य में 25% -30% की कमी आई।
सूजन रोधी प्रभाव: यह एनएफ - κ बी सिग्नलिंग मार्ग को बाधित करके यूवी प्रेरित त्वचा की सूजन को कम करता है। पशु मॉडल में, GABA एरिथेमा सूचकांक को 40% -50% तक कम कर सकता है।
1993 में, कुछ विद्वानों ने पहली बार रासायनिक संश्लेषण द्वारा GABA को सफलतापूर्वक विकसित किया। इसके बाद, प्रासंगिक अनुसंधान तेजी से समृद्ध हो गया है। अधिक GABA प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रयास शुरू किए हैं और कई उपलब्धियाँ प्राप्त की हैं।
1. रासायनिक संश्लेषण विधि:
महत्वपूर्ण रासायनिक संश्लेषण में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं:
पहला है GABA के लिए कच्चे माल के रूप में पोटेशियम फ़ेथलेट और - का उपयोग करना, अंतिम उत्पाद के रूप में GABA प्राप्त करने के लिए सायनोब्यूटिरिन या ब्यूटिरोलैक्टोन हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं और हाइड्रोलाइज़ होते हैं;
दूसरा प्रारंभिक कच्चे माल के रूप में पाइरोलिडोन का उपयोग करना है, इसे कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और अमोनियम बाइकार्बोनेट के माध्यम से हाइड्रोलाइज करना है, और अंत में जीएबीए प्राप्त करने के लिए रिंग को खोलना है;
तीसरा GABA के कच्चे माल के रूप में ब्यूटिरिक एसिड और अमोनिया का उपयोग करना है, ताकि GABA को एक्स - किरण स्थिति के तहत प्रकाश प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सके;
चौथी विधि है संश्लेषण करनागाबा शुद्ध पाउडरप्रोपामाइन और फॉर्मिक एसिड के साथ चमक निर्वहन द्वारा;
पांचवां यह है कि जीएबीए तैयार करने के लिए मिथाइल ब्रोमोएसीटेट और एथिलीन को कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, मिथाइल 4-ब्रोमोब्यूटाइरेट पोलीमराइजेशन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, और अंतिम उत्पाद अमोनोलिसिस और हाइड्रोलिसिस के बाद जीएबीए होता है। GABA की रासायनिक संश्लेषण विधियों में कठिन प्रतिक्रिया नियंत्रण और उच्च लागत के नुकसान हैं।
2. पौध संवर्धन विधि:
पादप संवर्धन विधि एक नई विकसित सिंथेटिक निष्कर्षण शुद्धिकरण तकनीक है, जो पृथक्करण और निष्कर्षण के लिए उच्च GABA सामग्री वाले पौधों का उपयोग करती है, ताकि एक सस्ता और उच्च शुद्धता वाला GABA उत्पाद प्राप्त हो सके। पौधों से GABA प्राप्त करने की दो मुख्य विधियाँ हैं: एक है विलायक निष्कर्षण और शुद्धि, और दूसरी है स्तंभ पृथक्करण और तैयारी।
(1) विलायक निष्कर्षण
विलायक निष्कर्षण विधि में GABA के अर्क के रूप में पानी या अल्कोहल का उपयोग किया जाता है। पानी या अल्कोहल में विभिन्न पौधों की घुलनशीलता और वितरण गुणांक के सिद्धांत के अनुसार, GABA को पानी या अल्कोहल में डाला जाता है, और बार-बार निस्पंदन और शुद्धिकरण के बाद, पौधों में अधिकांश GABA निकाला जा सकता है।
(2) कॉलम पृथक्करण तैयारी विधि
कॉलम पृथक्करण तैयारी विधि, जिसे कॉलम क्रोमैटोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है, इस सिद्धांत के आधार पर क्षालन पृथक्करण और अन्य बाद के संचालन की एक विधि है कि विभिन्न मिश्रणों में घटकों के ठोस और तरल चरणों में अलग-अलग वितरण गुणांक होते हैं। इसके सामान्य वर्गीकरण का श्रेय क्रोमैटोग्राफी को दिया जाना चाहिए। आमतौर पर, राल, सिलिका जेल या सक्रिय कार्बन का उपयोग क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के लिए भरने वाली सामग्री के रूप में किया जाता है।
3. माइक्रोबियल किण्वन:
माइक्रोबियल किण्वन विधि विकास और प्रजनन की प्रक्रिया में उत्कृष्ट, स्थिर, गैर-विषाक्त और हानिरहित उपभेदों का चयन करके जीएबीए तैयार और उत्पादन करना है। यद्यपि इस विधि में पर्यावरण और उपकरणों के लिए सख्त आवश्यकताएं हैं, इस विधि द्वारा उत्पादित GABA का उपयोग प्राकृतिक खाद्य योज्य के रूप में किया जा सकता है। माइक्रोबियल किण्वन खाद्य उद्योग में सबसे शुरुआती और सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली उत्पादन विधियों में से एक है। उपयोग किया जाने वाला पहला सूक्ष्मजीव एस्चेरिचिया कोली है, जिसका डीकार्बोक्सिलेज का उपयोग GABA का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, अपने स्वयं के सुरक्षा जोखिमों के कारण, इसे सीधे दवाओं या भोजन के उत्पादन में उपयोग करने में असमर्थ किया गया है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, लोग हरे भोजन पर अधिक ध्यान देने लगे हैं। बाद में, शोधकर्ताओं ने पाया कि लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया, यीस्ट, एस्परगिलस और अन्य सूक्ष्मजीवों का उपयोग जीएबीए के उत्पादन को उत्प्रेरित करने के लिए एस्चेरिचिया कोली के स्थान पर किया जा सकता है। इसके अलावा, कम लागत की स्थिति के तहत, इसमें उच्च उत्पादन और अच्छी सुरक्षा के फायदे हैं, और यह विधि धीरे-धीरे औद्योगिक उत्पादन में विकसित हुई है।
-अमीनोब्यूट्रिक एसिड उपनाम 4-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (गाबा शुद्ध पाउडरसंक्षेप में) एक अमीनो एसिड है, रासायनिक सूत्र: H2NCH2CH2COOH; आणविक भार: 103.1. GABA बिना ऑप्टिकल गतिविधि वाला सफेद क्रिस्टलीय पाउडर है। गलनांक 195-204 डिग्री (अपघटन) है, जो पानी के साथ मिश्रणीय है, इथेनॉल और एसीटोन में थोड़ा घुलनशील है, और बेंजीन और ईथर में अघुलनशील है। अपघटन के दौरान, पायरोलिडोन उत्पन्न करने के लिए पानी नष्ट हो जाएगा।
GABA अक्सर ज़्विटरियन (नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कार्बोक्सिल समूह और सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अमीनो समूह) के रूप में समाधान में मौजूद होता है। सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए समूहों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण, GABA में समाधान में गैसीय (मुड़ा हुआ) और ठोस (फैला हुआ) दोनों अवस्था में आणविक संरचना हो सकती है। हालाँकि, समाधान में कई आणविक अनुरूपताओं का सह-अस्तित्व GABA को कई रिसेप्टर प्रोटीन से जुड़ने और कई महत्वपूर्ण शारीरिक कार्य करने में सक्षम बनाता है।
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