- חומצה אמינו-בוטירית כינוי 4-חומצה אמינו-בוטירית（ - חומצה אמינו-בוטירית (גאבא) היא חומצת אמינו. GABA היא אבקת קריסטל לבנה ללא סיבוב אופטי. נקודת התכה 195-204 תואר (פירוק), מתערבב עם מים, מסיס מעט באתנול ובאצטון, בלתי מסיס בבנזן ובאתר, מים יאבדו במהלך הפירוק ליצירת פירולידון.
GABA קיים לעתים קרובות בצורה של zwitterions (קבוצת קרבוקסיל עם מטען שלילי וקבוצת אמינו חיובית) בתמיסה. בשל האינטראקציה האלקטרוסטטית בין קבוצות טעונות חיוביות ושליליות, ל-GABA יכולות להיות קונפורמציות מולקולריות גזיות (מקופלות) ומוצקות (מורחבות) בתמיסה, בעוד שהדו-קיום של קונפורמציות מולקולריות רב בתמיסה מאפשר ל-GABA לקשור מגוון של חלבוני קולטן ולשחק. מגוון פונקציות פיזיולוגיות חשובות.
התוכן של GABA ברקמת הצמח נמוך מאוד, בדרך כלל 0.3 ~ 32.5 מיקרון מול/גרם. דווח כי העשרה של GABA בצמחים קשורה לתגובת הלחץ שחווים צמחים. כאשר הוא נתון להיפוקסיה, הלם חום, הלם קור, נזק מכני, מתח מלח ולחצי לחץ אחרים, זה יוביל להצטברות מהירה של GABA. לאחר טיפול סטרס של חומרי גלם של מזון צמחי, או באמצעות תסיסה מיקרוביאלית, תכולת ה-GABA בחומרי גלם מזון צמחיים מוגברת. עיבוד חומר הגלם הזה למוצרים פונקציונליים עשירים ב-GABA הפך למוקד מחקר. כגורם פונקציונלי חדש, נעשה שימוש נרחב ב-GABA בתחום תעשיית המזון. מזונות שפותחו מאורז חום מונבט, פולי סויה ושעועית רחבה העשירים ב-GABA הוצאו לשוק.
למרות שהסוכנות האירופית לבטיחות מזון (EFSA) מאפשרת להוסיף GABA למזון וקובעת כי הצריכה התזונתית המקסימלית של GABA היא 550mg/D, המאפיינים התפקודיים העיקריים שלה צריכים להיתמך בתוצאות בדיקות אוכלוסיה קפדניות. מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) ציין כי בטוח להוסיף GABA למזון על פי תוצאות ניסויים טוקסיקולוגיים. היקף השימוש כולל משקאות, קפה, תה ומסטיקים, אך אסור להוסיף גאבא למזון תינוקות, מוצרי בשר או מוצרים המכילים בשר. משרד הבריאות של סין הודיע ב-12 בדצמבר 2009 כי צריכת ה-GABA לא תעלה על 500 מ"ג/ד'. היקף השימוש הוא משקאות, מוצרי קקאו, שוקולד ומשקאותיו, ממתקים, מזון אפוי ומזון תופח, אך לא ניתן נוסף למזון תינוקות.
גאבא נמצאה בבעלי חיים, צמחים ומיקרואורגניזמים רבים. הוא נמצא לראשונה בפקעות תפוחי אדמה בשנת 1949 ונמצא במערכת המרכזית של יונקים בשנת 1950. במקביל, הוא נחשב למעכב עצבים במערכת העצבים של יונקים, חרקים או תולעים טפיליות מסוימות, אשר לו השפעה חשובה על ההתרגשות של נוירונים. נמצא כי GABA היא חומצת אמינו פעילה הממלאת תפקיד חשוב במטבוליזם האנרגיה של המוח האנושי. יש לו פונקציות פיזיולוגיות רבות, כגון הפעלת חילוף החומרים של גלוקוז במוח, קידום סינתזת אצטילכולין, הפחתת אמוניה בדם, נוגד פרכוסים, הפחתת לחץ דם, שיפור תפקוד המוח, יציבות נפשית, קידום הפרשת הורמון גדילה וכן הלאה.
במטבוליזם של מיקרואורגניזמים, חילוף החומרים של GABA הושלם באמצעות ענף GABA. תוך שימוש בפעילות ה-GAD הגבוהה במיקרואורגניזמים, Glu עובר דה-קרבוקסילציה ליצירת GABA. לאחר מכן, תחת הפעולה של GABA-T ו-SSADH, GABA נכנס לתהליך הפירוק במורד הזרם כדי לייצר סמיאלדהיד סוקסיני וחומצה סוקסינית, המשתתפים במטבוליזם הפיזיולוגי של מיקרואורגניזמים. העשרה מיקרוביאלית של GABA מושגת על ידי ייעול מצע התרבות ושיפור הזן כדי שיהיה לו פעילות GAD גבוהה, הגדלת קצב הסינתזה של GABA והפחתת קצב הפירוק. מספר רב של מחקרים הוכיחו ש-GAD קיים גם במיקרואורגניזמים פרוקריוטיים וגם במיקרואורגניזמים איקריוטיים. בנוסף, דה-קרבוקסילציה של GAD במיקרואורגניזמים ליצירת GABA אינה מוגבלת על ידי משאבים, סביבה וחלל, שיש להם יתרונות משמעותיים בהשוואה לשיטות אחרות.
אחת משיטות הסינתזה המלאכותית של GABA - שיטת תסיסה מיקרוביאלית: בחירת זנים בעלי זנים מעולים, יציבות, לא רעילים ולא מזיקים, ולהשתמש בזנים אלו להכנה והפקה של גאבא בתהליך גדילה ורבייה. למרות שלשיטה זו יש דרישות מחמירות על איכות הסביבה והציוד, ה-GABA המיוצר בשיטה זו יכול לשמש כתוסף מזון טבעי. ייצור תסיסה מיקרוביאלית היא אחת משיטות הייצור המוקדמות והנרחבות ביותר בתעשיית המזון. המיקרואורגניזם המוקדם ביותר בו נעשה שימוש הוא Escherichia coli. GABA יכול להיות מיוצר על ידי שימוש decarboxylase שלה. עם זאת, לא ניתן היה להשתמש בו ישירות בייצור של תרופות או מזון בגלל כמה סכנות בטיחותיות אפשריות.
עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, מזון ירוק משך יותר ויותר תשומת לב. מאוחר יותר, חוקרים מצאו שניתן להשתמש בחיידקי חומצת חלב, שמרים, אספרגילוס ומיקרואורגניזמים אחרים כדי להחליף את Escherichia coli ולזרז את ייצור ה-GABA. יתר על כן, בתנאי של עלות נמוכה, יש לו גם את היתרונות של תפוקה גבוהה ובטיחות טובה. שיטה זו התפתחה בהדרגה לייצור מתועש.