γ-氨基丁酸（GABA）
γ-氨基丁酸（GABA）是一種天然存在的神經傳導物質，在整個神經系統中發揮降低神經元興奮性的關鍵作用。它因其對大腦的鎮靜作用而廣為人知，因此成為促進放鬆和改善睡眠品質的熱門補充劑。
GABA生產中的發酵工藝
GABA可透過特定微生物的發酵過程生產。用於此目的的兩種主要細菌是乳酸桿菌屬（乳酸菌）和枯草芽孢桿菌（納豆芽孢桿菌）。
1. 乳酸菌（乳酸桿菌屬）：
過程：
菌株選擇：植物乳桿菌、短乳桿菌和其他乳桿菌屬物種因其高 GABA 產生能力而被普遍選擇（Li et al., 2010）。
發酵條件：維持最佳條件，包括溫度、pH值和營養物質供應，以最大限度地提高GABA的產量。細菌透過谷氨酸脫羧酶將谷氨酸轉化為GABA。
純化：發酵後，從培養基中萃取並純化 GABA，以達到所需的濃度和純度（Komatsuzaki 等人，2005）。
優勢：
天然安全：採用天然存在於發酵食品中的乳酸桿菌，確保生產過程安全天然。
高效能生產：乳酸菌能有效地將谷氨酸轉化為 GABA，從而獲得高產量。
2.枯草桿菌（納豆桿菌）：
過程：
菌株選擇：枯草芽孢桿菌菌株，特別是用於納豆生產的菌株，因其產生 GABA 的能力而被選中（Higuchi 等人，1997）。
發酵條件：發酵過程涉及優化條件以增強 GABA 合成，包括使用大豆或其他富含谷氨酸的物質等底物。
萃取和純化：發酵後，萃取並純化 GABA，以確保高品質和高濃度（Syu 等人，2012）。
優勢：
高產量：枯草桿菌能產生大量的 GABA，使其適合工業規模生產。
多功能性：此方法允許使用各種底物，可進行調整以增強 GABA 的產生。
規格：99%
GABA的促睡眠作用
機轉及益處：
對大腦的作用：GABA 作為一種抑制性神經傳導物質，與大腦中的 GABA 受體結合，從而降低神經元活動。這種作用有助於透過鎮靜神經系統來誘導放鬆和促進睡眠（Sieghart，1995）。
緩解壓力：GABA 透過抑制興奮性訊號，有助於降低皮質醇水平。皮質醇是一種壓力激素，會幹擾睡眠模式（Nakamura 等，2019）。研究表明，補充 GABA 可以縮短入睡時間，延長深度睡眠時間，從而提高睡眠品質（Takeda 等，2012）。此外，GABA 還能有效緩解焦慮和壓力，而焦慮和壓力是影響睡眠品質的常見因素（Abdou 等，2006）。與某些助眠藥物不同，GABA 能夠促進放鬆而不引起困倦，因此適合在改善睡眠品質的同時避免晨起昏沉的風險（Boonstra 等，2015）。
結論
1. 產量和效率：
乳酸菌：高效安全，因其存在於傳統發酵食品中而具有天然吸引力。
枯草桿菌：產量潛力較高，適合大規模生產。
2. 安全性和純度：
兩種方法：提供適用於膳食補充劑的高純度 GABA，並將污染風險降至最低。
3. 成本和永續性：
乳酸菌：通常具有成本效益和永續性，利用傳統發酵製程。
枯草桿菌：雖然初期成本可能較高，但由於產量較高，規模化生產更具成本效益。
參考
1. Abdou, AM, Higashiguchi, S., Horie, K., Kim, M., Hatta, H., & Yokogoshi, H. (2006). γ-氨基丁酸 (GABA) 給藥對人體放鬆和免疫增強作用的研究. BioFactors, 26(3), 201-208.
2. Boonstra, E. 等 (2015)。神經傳導物質作為食品補充劑：GABA 對大腦和行為的影響。心理學前沿，6，1520。
3. Higuchi, T., Hayashi, H., & Abe, K. (1997). 細胞膜破裂的枯草芽孢桿菌細胞懸浮液中谷氨酸和γ-氨基丁酸的交換。生物科學、生物技術和生物化學，61(9), 1561-1565。
4. Komatsuzaki, N., Shima, J., Kawamoto, S., Momose, H., & Kimura, T. (2005). 從傳統發酵食品中分離的副乾酪乳桿菌產生γ-氨基丁酸(GABA)。食品微生物學，22(6)，497-504。
5. Li, H. 等 (2010). 利用補料分批發酵法利用短乳桿菌 NCL912 生產 γ-氨基丁酸。微生物細胞工廠，9，85。
6. Nakamura, H. 等 (2019). 口服γ-氨基丁酸對睡眠的影響及其潛在機制。營養素，11(4), 964。
7. Sieghart, W. (1995). γ-氨基丁酸A受體亞型的結構與藥理學。藥理學評論，47(2)，181-234。
8. Syu, KY, & Chen, YH (2012). 利用響應曲面法優化枯草桿菌生產 GABA（γ-氨基丁酸）的培養基成分。台灣化工工程師學會會刊，43(4), 539-543。
9. Takeda, A. 等人 (2012). 口服γ-氨基丁酸對人類睡眠和情緒的影響。營養科學與維生素學雜誌，58(2)，1-5。