精胺的精酰胺

基本信息：

中文名称

O,O-二甲基硫代磷酰胺

中文别名

精胺

英文名称

O,O-Dimethyl

phosphoramidothioate

英文别名

O,O-dimethylamidothiophosphateO,O-DIMETHYL

THIOPHORAMIDOTHIONATEO,O-Dimethylthiophosphorsaeure-amidO,O-DimethylthiophosphorylamideE-118

amidedimethoxythiophosphorylamineO,O-DimethylPhosphoramidothionateO,O-Dimethyl-thiophosphorsaeureesteramidThiophosphorsaeure-O,O-dimethylesteramidO,O-Dimethyl

Phosphoroamido

ThioateO,O-Dimethyl

thiophosphoramidate

CAS号

17321-47-0

中国海关编码(HS-code)：29299090.90

概述：

2929909090

其他含氮基化合物.

增值税率:17.0%

退税率:9.0%

监管条件:无

最惠国关税:6.5%

普通关税:30.0%.

申报要素：

品名,

成分含量,

用途.

Summary：

2929909090

other

compounds

with

other

nitrogen

function

VAT:17.0%

Tax

rebate

rate:9.0%

Supervision

conditions:none

MFN

tariff:6.5%

General

tariff:30.0%.

其他各国海关编码海关数据详见：http://baike.molbase.cn/cidian/22994

CAS号:8005-02-5英文名称:Solvent

black

7英文同义词:C.I.Solventblack7SPIRIT

NIGROSINE

SSBSOLVENT

BLACK

5NIGROSIN,

ALCOHOL

SOLUBLENIGROSINNIGROSINE

BASENIGROSINE,

ALCOHOL

SOLUBLENIGROSIN

B

ALCOHOL

SOLUBLEINDULIN

BLACKCI

50415CI

NO

50415Nigrosine

B

alcohol-solubleNIGROSINE

(C.I.

no

50415

)SOLVENT

BLACK

5（50415）

C.I.

50415:1C.I.

50415bNigrosin

BaseSolvent

black

7Nigrosin

Base,

Solvent

Black

7Oil

Black

2020中文名称:油溶苯胺黑中文同义词:尼格罗森油黑油溶黑黑色素醇溶液溶剂黑7尼格罗辛油溶苯胺黑油溶性苯胺黑CBNumber:CB9372373分子式:分子量:0MOL

File:Mol

file油溶苯胺黑

化学性质熔点

:275

°C

溶解度

:alcohol:

soluble

水溶解性

:0.1

g/100

mL

at

21

oCEPA化学物质信息:C.I.

Solvent

Black

7(8005-02-5)安全信息危险品标志

:Xn,Xi危险类别码

:48/20/21/22-20/21/22-48安全说明

:24/25WGK

Germany

:1

RTECS号:GE5800000

油溶苯胺黑

MSDS

C.I.

50415:1

油溶苯胺黑

性质、用途与生产工艺用途

用于塑料、橡胶、胶木、油墨、喷漆、复写纸及皮鞋油等的着色

油溶苯胺黑

上下游产品信息上游原料

下游产品

γ－氨基丁酸是一种化合物，化学式是C₄H₉NO₂，别名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，简称GABA），是一种氨基酸，在脊椎动物、植物和微生物中广泛存在。 [1] γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质,其拥有良好的水溶性与热稳定性。现已证实,作为小分子量非蛋白质氨基酸的GABA具备食用安全性,并可用于饮料等食品的生产。研究表明,摄入一定量的GABA具备改善机体睡眠质量、降血压等生理功效。 [8]

TA说

γ-氨基丁酸——让人平静的神奇物质 2021-08-11 18:20

经常睡不好、易感焦虑的朋友可能对 γ-氨基丁酸（GABA）应该不陌生。一文了解γ-氨基丁酸是何方神圣和它的神奇魔法，助力我们一起“告别”亚健康。...详情

内容来自

中文名

γ-氨基丁酸

外文名

γ－aminobutyric acid (GABA)

别名

4－氨基丁酸

化学式

C₄H₉NO₂

分子量

103.1

CAS登录号

56-12-2

EINECS登录号

200-258-6

熔点

195 至 204 ℃

沸点

258.0 ℃

水溶性

易溶

密度

1.11 g/cm³

外观

白色结晶性粉末

闪点

103.8 ℃

安全性描述

S26；S36

危险性符号

Xi

危险性描述

R36/37/38

目录

1 制备方法

▪ 化学合成法

▪ 植物富集法

▪ 微生物发酵法

2 物化性质

3 分子结构数据

4 计算化学数据

5 来源及应用

6 允许添加剂量

7 生物学功能

8 GABA相关的研究实验和应用

▪ 实验一：

▪ 实验二：

▪ 应用：

9 植物中代谢途径

▪ GABA支路

▪ 多胺降解途径

10 微生物代谢途径

11 抗逆及调控作用

▪ 对外部酸化的响应

▪ 对昆虫的防御作用

▪ 对高等生物在高温和冷冻下的保护作用

▪ 在抗氧化和氧化过程中的作用

▪ 维持碳氮平衡

▪ 在干旱和水涝中的作用

▪ 其他生理作用

制备方法

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语音

1993有学者第一次通过化学合成的方法成功研制出了GABA。此后的相关研究日益丰富。为了获得更多的GABA，科研人员开始了各种尝试，并获得了诸多成果。 [2]

化学合成法

比较重要的化学合成主要有以下几种：第一种是采用邻苯二甲酰亚氨钾以及γ-氯丁氰或丁内酯作为制作GABA的原料，剧烈反应并水解后得到的最终产物就是GABA；第二种是利用吡咯烷酮作为最初的原料，并通过氢氧化钙以及碳酸氢铵进行水解，最终使其开环得到的产物就是GABA；第三种是把丁酸和氨水作为GABA的原料，使其在γ射线条件下进行光照反应得到GABA；第四种是通过辉光放电的方法，用丙胺和甲酸两种物质进行合成得到GABA；第五种是把溴乙酸甲酯和乙烯作为制备GABA的原料，通过聚合反应得到4-溴丁酸甲酯，最后经过氨解和水解后的产物即为GABA。GABA的化学合成方法都存在反应不容易控制、成本比较高的缺点。 [2]

植物富集法

植物富集法是一种新型开发的合成萃取提纯技术，它是用GABA含量较高的植物进行分离提取，这样便有了既便宜纯度又高的GABA产品。从植物中获取GABA的方法主要有以下两种：其中一种是利用溶剂萃取提纯法，另一种是柱分离制备法。 [2]

（1）溶剂萃取法

溶剂萃取法是利用水或醇作为GABA的提取剂，根据植物在水或者醇中的溶解度以及分配系数不同的原理将GABA提出到水或者醇中，并且经过反复的过滤提纯，可以使植物中绝大多数的GABA都被萃取出来。 [2]

（2）柱分离制备法

柱分离制备法，又被叫做柱色谱法，是一种利用不同的混合物中的组分在固液两相中具有不同分配系数的原理，进行洗脱分离及其他后续操作，它的大分类应该归属于层析法。色谱柱一般采用树脂、硅胶或活性炭等作为填充材料。 [2]

微生物发酵法

微生物发酵法是通过选择品种优良、稳定以及无毒无害的菌种，利用这些菌种在生长繁殖的过程中对GABA进行制备和产出。这种方法虽然对环境的要求比较苛刻，对设备的要求较高，但是此法产出的GABA可作为天然的食品添加剂。利用微生物发酵生产，是食品行业中发展最早，领域最广泛的生产方式之一，最早利用的微生物是大肠杆菌，利用它的脱羧酶可生产GABA，但是由于其本身存在一些安全隐患，使其一直无法直接用于药品或者食品的生产制作。 [2]

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。 [2]

物化性质

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语音

γ-氨基丁酸结构

γ-氨基丁酸结构

γ－氨基丁酸别名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，简称GABA），是一个氨基酸，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。 [2] 熔点195-204℃（分解） [3] [4] ，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。 [3]

GABA在溶液中常以两性离子（带负电荷的羧基和带正电荷的氨基）形式存在，由于正负电荷基团间的静电相互作用，使得GABA在溶液中能够兼具气态（折叠态）和固态（伸展态）时的分子构象，而GABA在溶液中多分子构象共存的形式，使其能够结合多种受体蛋白并发挥多种重要生理功能。 [5]

分子结构数据

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1、 摩尔折射率：25.68

2、 摩尔体积（cm3/mol）：92.8

3、 等张比容（90.2K）：242.1

4、 表面张力（dyne/cm）：46.2

5、 极化率（10-24cm3）：10.18

计算化学数据

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1、 疏水参数计算参考值（XlogP）：-3.2

2、 氢键供体数量：2

3、 氢键受体数量：3

4、 可旋转化学键数量：3

5、 互变异构体数量：

6、 拓扑分子极性表面积（TPSA）：63.3

7、 重原子数量：7

8、 表面电荷：0

9、 复杂度：62.7

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：1

来源及应用

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植物组织中GABA的含量极低，通常在0.3～32.5 μmol/g之间。已有文献报道，植物中GABA富集与植物所经历胁迫应激反应有关，在受到缺氧、热激、冷激、机械损伤、盐胁迫等胁迫压力时，会导致GABA的迅速积累。对植物性食品原料采用某种胁迫方式处理后，或通过微生物发酵作用使其体内GABA含量增加，用这种原料加工成富含GABA的功能产品已成为研究热点。GABA作为一种新型功能性因子，已被广泛应用于食品工业领域。利用富含GABA的发芽糙米、大豆和蚕豆等原料开发的食品已面市。 [1]

允许添加剂量

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欧洲食品安全局（EFSA）虽然允许食物中添加GABA，规定GABA的膳食摄入量上限为550mg/d，但是其主要功能特性尚需严格的人群试验结果加以佐证。美国食品药品监督管理局（FDA）根据毒理学实验结果指出食品中添加GABA是安全的，使用范围包含饮料、咖啡、茶和口香糖等，但不允许在婴儿食品、肉制品或含肉产品中添加。中国卫生部2009年12号公告，GABA摄入量不得超过500mg/d，使用范围为饮料、可可制品、巧克力及其饮料、糖果、焙烤食品和膨化食品，但婴儿食品中不能添加。 [6]

生物学功能

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GABA在动植物以及微生物中有较多的发现，其中在1949年首先在马铃薯的块茎中发现，在1950年又在哺乳动物的中枢系统中发现其存在，同时被认为是哺乳动物、昆虫或者某些寄生蠕虫神经系统中的神经抑制剂，对神经元的兴奋程度有着重要的影响。 [2] 研究发现 , GABA 是在人脑能量代谢过程中起重要作用的活性氨基酸 ,它具有激活脑内葡萄糖代谢、促进乙酰胆碱合成、降血氨、抗惊厥、降血压、改善脑机能、精神安定、促进生长激素分泌等多种生理功能。 [9]

GABA相关的研究实验和应用

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实验一：

研究口服给予γ-氨基丁酸对改善小鼠睡眠的影响。方法：将小鼠分为A,B,C三批进行实验，每批五组，分别为阴性对照组，阳性对照组和低、中、高剂量组.连续给予γ-氨基丁酸(50，100，150mg/kg)30天，进行了四项睡眠功效评价实验。结果：中、高剂量γ-氨基丁酸口服后，可以延长睡眠时间，增加阈下剂量入睡动物数，不能缩短睡眠潜伏期.各组均无直接睡眠作用.结论:本实验条件下，γ-氨基丁酸经口服具有改善睡眠的功效。 [10]

实验二：

富含GABA酸奶80 mg/kg，160 mg/kg剂量组小鼠入睡率均由0显著提高至60%(p<0.05)；富含GABA酸奶(80 mg/kg)组能将小鼠睡眠时长由43.40 min显著延长至156.20 min(p<0.05)在失眠实验中，与失眠模型组比，富含GABA酸奶能够显著增加失眠小鼠脑组织中抑制性氨基酸GABA和Gly的含量(p<0.05),GABA含量升至1.10 ng/mL，Gly含量升至28.78 ng/mL.本研究结果显示,富含GABA酸奶能够有效延长ICR小鼠的睡眠时长，改善小鼠的失眠状态，其机制与增加小鼠脑内抑制性递质GABA及Gly的含量有关。 [11]

应用：

良好的睡眠对于维持人体的生理健康及精神健康至关重要。目前用于治疗失眠的镇静催眠药普遍存在一定的安全隐患，对其应用造成了限制。一些食品及药食两用植物中的活性成分可以作用于人体中枢神经系统，改善睡眠质量，且服用方式符合人们的日常饮食习惯，安全性高,是改善轻度睡眠障碍的有效替代方法。 [12]

根据《保健食品检验与评价技术规范》对改善睡眠保健食品的判定依据，酪蛋白水解物与y-氨基丁酸的复配制剂具有一定的改善睡眠作用。 [13]

近年来，富含γ-氨基丁酸食品的研究与开发，成为国内外研究的热点。.γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid，GABA)是一种重要的功能性非蛋白质氨基酸，他具有增进脑活力，安神，调解激素分泌，改善脂质代谢，降血压等生物学功能，因此，GABA在食品上的开发应用具有广阔的前景。 [14]

植物中代谢途径

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在植物体中有两条GABA合成和转化途径：一条是谷氨酸经谷氨酸脱羧酶（glutamic acid decarboxylase，GAD）催化谷氨酸脱羧合成GABA，称为GABA支路（GABA shunt）；另一条是由多胺降解产物转化形成GABA，称为多胺降解途径（polyamine degradation pathway）。 [1]

植物代谢途径

植物代谢途径

GABA支路

在高等植物中，GABA的代谢主要由三种酶参与完成，首先在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，最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最终进入三羧酸循环（krebs circle）。这条代谢途径构成了TCA循环的一条支路，称为GABA支路。 [1]

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。 [1]

多胺降解途径

多胺（polyamine，PAs）包括腐胺（putrescine，Put）、精胺（spermine，Spm）和亚精胺（spermidine，Spd），其中以腐胺作为多胺生物代谢的中心物质。多胺降解途径是指二胺或多胺（PAs）分别经二胺氧化酶（diamine oxidase，DAO）和多胺氧化酶（polyamine oxidase，PAO）催化产生4-氨基丁醛，再经4-氨基丁醛脱氢酶（4-amino aldehyde dehydrogenase，AMADH）脱氢生成GABA的过程，多胺降解途径最终与GABA支路交汇后参与TCA循环代谢。其中二胺氧化酶和多胺氧化酶是分别催化生物体内Put和Spd、Spm降解的关键酶。蚕豆发芽期间，厌氧胁迫可诱导多胺合成的关键性酶活性的提高，促进多胺的积累，同时多胺氧化酶活性也随之提高，通过多胺降解途径促进了GABA的合成与积累，提高了蚕豆的抗逆境能力。研究表明，大豆根中游离多胺含量在盐胁迫下增加，DAO活力提高，GABA富集量增加11～17倍。尽管多胺降解途径被认为是合成GABA的另一条重要途径，但其在单子叶植物中合成GABA的能力远低于GABA支路。 [1]

微生物代谢途径

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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。 [1]

抗逆及调控作用

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GABA长久以来被认为与植物多种应激和防御系统有关。GABA会随着植物受到刺激而升高，被认为是植物中响应于各种外界变化、内部刺激和离子环境等因素如pH、温度、外部天敌刺激的一种有效机制。GABA还可以调节植物内环境如抗氧化、催熟、保鲜植物等作用。近年来GABA在植物中也被发现作为信号分子在植物中传递扩大信息。GABA曾在大豆、拟南芥、茉莉、草莓等植物中相继发现。低浓度的GABA有助于植物生长发育，高浓度下又会起相反的作用。 [7]

对外部酸化的响应

低pH下GABA会在细胞内快速增加，这种GABA的积累在微生物和动物中也存在。植物在酸性pH下细胞内 H+随之升高，诱导细胞内GABA含量增加。该GABA的合成过程消耗H+，使得细胞内酸化得到缓解。在微生物中也存在这种快速的反应机制，在产生GABA的同时，会增加质子呼吸链复合物的表达，促进ATP合成。并且上调 F1F0-ATP水解酶活性，促进酸性条件下ATP依赖的H+排出过程。在动物中，细胞也会向外排出GABA和谷氨酸以此来改变细胞外环境的pH。更重要的是，GABA在生理环境下为两性离子，因此在酸碱调节中发挥着一定作用。 [7]

对昆虫的防御作用

GABA有助于植物对外界天敌的防御。当昆虫取食时由于植物受伤导致细胞破裂和组织受伤，这种机械切割会刺激植物中Ca2+的增加，植物在Ca2+刺激下分泌GABA作为一种抵御昆虫取食的措施。在此过程中不存在茉莉酸类信号参与GABA的积累。昆虫存在离子型GABA受体，其中果蝇的GABA门控氯离子通道亚基RDL（resistant to dieldrin）是许多杀虫剂药物的作用靶标。GABA诱导使得GABA受体的单电流降低。具体为GABA在无脊椎动物中通过GABA受体门控的氯离子通道起作用，与大多数杀虫剂相同，通过GABA受体氯离子通道，使Cl－在电化学梯度的驱使下流向下游，导致质膜超极化，并抑制昆虫取食。而在过量表达GABA的烟草植物中，接种北方线虫，发现其雌性成年线虫的繁殖能力整体下降，这种方式可以使植物达到防御天敌的效果。在对女贞子被草食女娥幼虫取食过程中，发现女贞子会降低自身赖氨酸活性使得蛋白质无营养，而女娥幼虫在此期间会分泌甘氨酸、β-丙氨酸、胺等分子抑制植物赖氨酸的减少，这种植物与草食昆虫的交流过程也证明了GABA作为信号分子的功能。 [7]

对高等生物在高温和冷冻下的保护作用

在小麦开花期间喷洒GABA（200 mg/L），可以调节膜稳定性，增加抗氧化能力等，减少了小麦高温下的损失；外源GABA的施用对黄瓜幼苗生长也有明显的作用。高温会抑制中枢GABA能神经元活性，激活胆碱类神经系统并引起体温升高。长期处于高温下，下丘脑的GABA能神经元活性会增加以适应环境和调节体温。GABA会在血浆中升高进而抑制冷敏神经核血浆中儿茶酚胺的浓度，达到降低食道温度的目的。 [7]

低温会降低植物的生物合成能力，对重要功能造成干扰，并产生永久性伤害。动物在低温下也会导致损伤甚至造成更严重的伤害。低温下生物GABA表达会上调，这与低温的耐受性存在关联。在低温下，75%的代谢物会增加，包括氨基酸、糖类、抗坏血酸盐、腐胺和一些三羧酸循环中间体。能量代谢涉及的氨基酸代谢，酶类的转录丰度均会增加。可以通过增强GABA分流途径产生ATP以及积累GHB。另外低温下利用褪黑霉素可以使精胺、亚精胺和脯氨酸积累，促使二胺氧化酶表达升高。通过腐胺途径合成GABA，使得H2O2积累和苯丙烷途径通量下降以达到防腐和抗寒的效果。 [7]

在抗氧化和氧化过程中的作用

GABA分流作为三羧酸循环分支途径的中间产物，与能量循环关系密切。同时GABA作为氧化代谢物的调控者发挥作用。将拟南芥SSADH突变体暴露于高温下生长，发现其活性氧中间体（reactive oxygen intermediate，ROI）积累，使得植株死亡， [7] 证明ROI与GABA存在关系。同样SSADH和GABA－T基因的突变株在高温下存在大量的ROI，利用ROI消除剂N－叔丁基－α－苯基硝酮（PBN）可使GABA大量积累，从而提高酵母的存活率。因此，认为GABA分流途径在抑制高温下ROI具有作用。在GABA分流过程中，SSA可以经由GLYR/SSAR转化为GHB，而GHB与ROI存在密切关系。在SSADH缺失突变株中的GHB与ROI存在大量积累，而瓜巴特林可以抑制这种GHB与ROI的积累，并抑制了过氧化死亡。GABA分流过程可以减少ROI的积累使得生物免于高温带来的氧化损伤以及过氧化衰亡。 [7]

维持碳氮平衡

碳氮代谢平衡涉及许多生理过程，包括能量代谢、氨基酸代谢等。由于GABA合成和分流途径涉及氮代谢，GABA也是能量循环中三羧酸循环的重要组成部分，GABA分流途径与呼吸链竞争SSADH，因此长时间以来 GABA被认为是碳氮代谢的重要一环。三羧酸循环分支的谷氨酸合成GABA途径是植物快速响应外部刺激的关键因素之一。绝大部分NH3+是通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶途径合成（glutamine synthetase/gluta-mate synthetase，GS/GOGAT），被认为是氨基酸的主要合成途径。游离的氨基分子大部分通过谷氨酰胺固定，谷氨酸被认为是植物老根中氮主要的积累形式，氮存储于精氨酸等氨基酸中，同时精氨酸也可用于运输，满足生物体的氮需求。同样氨基酸也通过转化为三羧酸循环的前体或中间体参与能量代谢过程。在对菠菜的研究中发现脯氨酸占总游离氨基酸的8.1%～36.%，GABA占12.8%～22.2%，谷氨酸占5.6% ～21.5%。谷氨酸是GABA和脯氨酸的前体物质，低温下植物会使谷氨酸的氮分流进入GABA和脯氨酸调控氮的代谢途径。另外在50mmol/L GABA下培养的拟南芥中除NADP+依赖性柠檬酸脱氢酶、根和芽中谷氨酰胺合成酶、芽中磷酸烯醇丙酮酸羧化酶外，几乎所有的初级氮代谢和硝酸盐吸收有关的酶活性均受到影响。而在NaCl条件下培养的拟南芥中，发现GABA积累的同时带动拟南芥整体氨基酸的增加。在分别利用不同氮化合物（10mmol/L NH4Cl，5mmol/L NH4NO3，5mmol/L谷氨酸和5mmol/L的谷氨酰胺）作为唯一氮源培养的拟南芥叶片中，其GAD活性和蛋白质水平不同，说明GAD在氮代谢中发挥作用。 [7]

在NO胁迫下的香蕉中也发现了GAD活性上升、GABA和香蕉多巴胺增加的现象。盐胁迫下谷氨酸脱氢酶活性与GAD的表达瞬时上升，进而提高GABA分流等相关途径的通量以调节碳氮平衡。应激下NADH：NAD+和 ADP：ATP的比值也能影响GABA-T，从而使GABA积累。盐胁迫下植物更多地利用C/N平衡途径缓解压力。 [7]

在干旱和水涝中的作用

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。GABA还可以通过促进叶绿素表达，进而使得过氧化氢酶（catalase，CAT）、过氧化物酶（peroxidase，POX）活性增加，提高脯氨酸和糖含量，调节渗透和降低氧化。植物在水涝下pH会下降。长时间水涝会使土壤缺氧且短时间内水涝使得GABA升高。而水涝下气孔关闭与脱落酸存在直接关系。由于H+上升和缺氧会导致GABA增加。同时丙氨酸的积累可提高缺氧条件下植物的生存能力。在缺氧条件下GABA可以通过间接调节使得光合作用增强，降低气孔限制值，使得通氧量加大。缺氧条件下GAD活性上升，而GABA可以缓解缺氧对植物幼苗的伤害，而且外源GABA可以使低氧条件下根生长抑制得以缓解，快速生长出不定根。不定根生长也可以缓解植物的缺氧情况。 [7]

另外，水涝缺氧条件下除GABA、谷氨酸以及丙氨酸外其他与三羧酸循环有关的氨基酸水平均下降。GABA与谷氨酸可作为丙氨酸的直接合成底物，通过这种厌氧途径生成2倍于糖酵解产生的ATP，保证供能。GABA还具有消除活性氧中间体以及为植物解毒和间接通过H2O2信号作用防止细胞程序性死亡（programmed cell eath，PCD），以及发挥其他作用。 [7]

其他生理作用

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。 [7]

细菌侵染过程中的植物GAD表达量和γ-羟基丁酸转录丰度会上升，致使GABA升高。高GABA合成水平的烟草对根癌土壤杆菌C58感染敏感性有所下降。GABA可诱导农杆菌ATTKLM操纵子表达，使得N-（3-氧代辛酰基）高丝氨酸内酯的浓度减少，群体感应信号（或激素）下调，影响其对植物的毒性。GABA在植物与细菌的信号交流中也发挥作用，GABA可以抑制细菌内Hrpl基因表达（Hrpl基因编码蛋白使得植物致敏或引起其组织疾病），同时抑制植物体内hrp基因表达，使得植物免于过敏反应（hrp：控制植物病原体致病能力，并引起过敏反应）。 [7]

此外，GABA还具有催熟作用。GABA可以通过刺激1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）合成酶转录丰度刺激乙烯生物合成。而水涝下乙烯可以通过促进不定根的生长为植物提供氧气。高浓度GABA可抑制植物和细菌GABA转氨酶（GABA-T，GABT）突变体的生长，高浓度下可抑制细菌在植物内的繁殖。番茄中的GABA-T被抑制会导致GABA的积累，使番茄出现矮小症

甲胺磷

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甲胺磷（Methamidophos），是一种有机磷化合物，通常用作农药，在台湾的商品名为达马松、在中国大陆的商品名为多灭灵。由于毒性强，在日本等部分国家已禁用，中国大陆从2008年起亦公告停止生产及使用。甲胺磷为白色针状结晶。熔点为44.5℃，蒸气压为0.4Pa（30℃）。易溶于水；醇，较易溶于氯仿，苯，醚，在甲苯；二甲苯中的溶解度不超过10%。在弱酸；弱碱介质中水解不快，在强碱性溶液中易水解。在100℃以上，随温度升高而加快分解，150℃以上全部分解。甲胺磷是一种高效有机磷杀虫剂，杀虫范围广。

中文名

甲胺磷

英文名

Methamidophos

化学式

C2H8NO2PS

分子量

141.13

CAS登录号

10265-92-6

熔点

44.5℃

闪点

212 °C

简介

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甲胺磷

中文名称：甲胺磷；[1]

中文同义词：多灭磷多灭灵O,S-二甲基硫代磷酸酰胺甲胺磷精胺监视器克螨隆杀螨隆；[1]

英文名称：Methamidophos；[1]

英文同义词：METAMIDOPHOSMETHAPHOSMETHAMIDOPHOSBAYER 71628JIAANLINGIANTCEKUMIDOFOSAcephate-met；[1]

CAS号：10265-92-6；[1]

分子式：C2H8NO2PS；[1]

分子量：141.13；[1]

Mol文件：10265-92-6.mol；[1]

EINECS号： 233-606-0；[2]

分子式如图：

O

‖

CH3O---P---NH2

┃

SCH3

中毒事件

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2008年1月，有日本的消费者买了中国大陆制造的手工饺子食用之后，全家出现中毒症状。该饺子被化验出含甲胺磷残留。中国停止甲胺磷等五种高毒农药生产、流通、使用

国家发改委、农业部、国家工商总局、国家检验检疫总局、国家环保总局、国家安全监督总局2008年1月9日联合发布2008年第一号公告说：为保障农产品质量安全，中国决定停止甲胺磷等五种高毒农药的生产、流通、使用。这五种高毒农药为：甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺，化学名称分别为：O，S—二甲基氨基硫代磷酸酯、O，O—二乙基—O—(4—硝基苯基)硫代磷酸酯、O，O—二甲基—O—(4—硝基苯基)硫代磷酸酯、O，O—二甲基—O—[1—甲基—2—(甲基氨基甲?)]乙烯基磷酸酯、O，O—二甲基—O—[1—甲基—2—氯—2—(二乙基氨基甲?)]乙烯基磷酸酯。

2008年1月9日发布的公告称，自发布之日起，废止甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺的农药产品登记证、生产许可证和生产批准证书；禁止甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺在国内的生产、流通﹔禁止甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺在国内以单独或与其他物质混合等形式的使用。在公告发布之日前已签定有效出口合同的生产企业，限於履行合同，可继续生产至2008年12月31日，其生产、出口等按照《危险化学品安全管理条例》、《化学品首次进口及有毒化学品进出口管理规定)等法律法规执行。公告最后要求，各级发展改革(经贸)、农业、工商、质量监督检验、环保、安全监管等行政管理部门，要按照《农药管理条例》等有关法律法规的规定，加强对农药生产、流通、使用的监督管理。对非法生产、销售、使用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺的，要依法进行查处。

物理特性

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甲胺磷

主要成分：含量：50%乳油；25%乳油；2%粉剂。

熔点：44.5℃[3]

密度：1.32[3]

闪点：212 °C[3]

沸点：高温分解

外观与性状：纯品为白色针状晶体，工业品为无色粘稠状液体，冷却或放置后能析出针状结晶。

熔点(℃)：43(纯)18～25(工业品)

饱和蒸气压(kPa)：0.00004(30℃)

溶解性：微溶于水，溶于醇。

分子结构数据：

1、摩尔折射率：31.46

2、摩尔体积（m3/mol）：109.7

3、等张比容（90.2K）：283.1

4、表面张力（dyne/cm）：44.4

5、极化率（10-24cm3）：12.47[4]

化学性质

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遇强酸或碱分解，对铜、钢有腐蚀性。

急性经口毒性LD50为（mg/kg）：大、小白鼠为30，豚鼠为30～50，兔为10～30，母鸡为25，鹌鹑为25.7。雄大白鼠急性经皮毒性LD50为50～110mg/kg。每天以0.75mg/kg甲胺磷喂狗两年，未引起显著的反常现象；每天用含10mg/kg甲胺磷的饲料喂大白鼠两年，对大白鼠无影响。

对鱼毒性TLm(96h)为：金鱼100mg/L，鳟鱼51mg/L，虹鳟鱼46mg/L。ADI为0.002mg/kg。

禁配物：强氧化剂、强碱。

毒理学数据：

1、急性毒性

LD50：20~29.9mg/kg（大鼠经口）；50mg/kg（大鼠经皮）

LC50：525mg/m3（大鼠吸入，1h）；19mg/m3（小鼠吸入）

2、致突变性：微核试验：小鼠腹腔6mg/kg；小鼠经口84mg/kg（周）（连续）；小鼠经皮96mg/kg（2周）（间歇）。姐妹染色单体交换：小鼠腹腔6mg/kg。

3、致畸性：大鼠孕后6~15d经口给予最低中毒剂量（TDLo）10mg/kg，致中枢神经系统、眼、耳发育畸形。大鼠孕后1~6d经口给予最低中毒剂量（TDLo）6mg/kg，致眼、耳、皮肤及附属组织、泌尿生殖系统发育畸形。

4、其他：大鼠经口最低中毒剂量（TDLo）：10mg/kg（孕6~16d用药），致胚胎毒性，中枢神经系统发育异常，眼、耳发育异常。[4]

生态学数据：

1、该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。

2、生态毒性

LC50：25ppm（96h）（虹鳟鱼，静态）；

34ppm（96h）（蓝鳃太阳鱼，静态）；

300ng/L（12h），85ng/L（24h），2.4ng/L（36h）（南美蓝对虾）

EC50：39ppb（96h）（牡蛎）

3、非生物降解性[13] 空气中，当羟基自由基浓度为5.00×105个/cm3时，降解半衰期为12h（理论）。

在22℃，当pH值为4，7，9时，水解半衰期分别为1.8a，120h，70h（理论）。[4]

代谢和降解：甲胺磷在环境中逐渐水解，在酸性、中性和弱碱性条件下相当稳定，在pH为2和40℃的环境条件下半衰期为140小时；pH9，35℃条件下的半衰期为120小时。但在强碱性条件下(pH>12)半衰期为1小时左右，说明甲胺磷在强碱性条件下快速降解。在研究甲胺磷污染环境对象的可能性时，不仅考虑到分解生成毒性较低产物的速度，而且还要考虑到所有甲胺磷分解成最简单化合物(如CO2、H2O、H3PO4、NH3.H2O等)的速度。在微生物和机体内的一毓酶的催化作用下，甲胺磷代谢与降解的速度就比没有生物参与的条件下快得多。[3]

制备

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甲胺磷是三氯硫磷与过量甲醇在0℃下反应生成二氯化物，然后二氯化物与甲醇在0℃下反应，以碱液（氢氧化钠）作缚酸剂在0℃下反应，生成一氯化物（即二甲基硫代磷酰氯），一氯化物与氨水反应，缓慢加入氨水，待料温升至20℃以上时，冷却，控制温度在20～30℃，继续滴加氨水至PH8～9，其摩尔比为2.2：1，浓度17～19%，胺化结束后，静置，分取下层粗胺化物。上层水相用甲苯萃取，萃取液并入粗胺化物，然后脱溶，脱去水分，并回收甲苯，得粗胺化物，含量约85%，收率约88%。将粗胺化物投入反应釜搅拌下，在40℃开始缓慢滴加硫酸二甲酯，控制温度在40～60℃保温反应1.5h，得含量73%左右的原油，异构化反应收率80～85%。

甲胺磷生产的主要原料有三氯硫磷、甲醇、液氨、硫酸二甲酯、三乙胺，可由先异构化或后异化两种工艺制备。按 GB 3724-83，甲胺磷原油为浅黄色透明液体，有效成分含量≥70.0%。原料消耗定额：三氯硫磷2400kg/t、甲醇2000kg/t、液碱（折100%）1700kg/t、氨水（折100%）500kg/t、硫酸二甲酯80kg/t。[1]

应用

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广谱高效杀虫剂，用于防治棉花红蜘蛛、蚜、螨等，对抗药性虫害有良好防治效果。

甲胺磷，一种内吸性很强、兼有触杀和胃毒作用的有机磷杀虫剂。对蚜虫、螨类、稻叶蝉、稻飞虱的防治效果优于对硫磷、马拉松。还可用于防治棉铃虫、粘虫、三化螟、稻纵卷叶虫及蝼蛄、蛴螬等地下害虫。50%乳油使用1000～倍液（每亩50～100ml对水50～57kg）喷雾，可有效防治棉蚜、棉铃虫、棉红蜘蛛、棉蓟马、稻飞虱、稻螟、花生蚜虫、大豆螟虫、果树蚜虫和红蜘蛛及

甲胺磷在体内含量变化曲线

小麦蚜虫和红蜘蛛及小麦蚜虫。稻飞虱、螟虫大量发生时，每亩用100～125ml对水300kg泼浇。防治玉米螟，每亩用50ml对水100～125kg灌心。使用1%毒土，每亩5kg撒施，可防治二化螟、甜菜蚜虫。使用种子量的1/500药量拌种，可以防治地下害虫、地老虎、蛴螬、蝼蛄。用于涂茎时，50%乳油以1：5（重量）对水稀释。安全间隔期：粮食作物28天，经济作物21天，不可在蔬菜及其他生长期短的使用作物上使用。

用于防治蚜虫、浮尘子、稻飞虱、稻蓟马、粘虫、稻纵卷叶螟、稻苞虫等害虫。[3]

安全信息

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R21与皮肤接触有害。

R24与皮肤接触有毒。

R26/28吸入及吞食有极高毒性。

S1/2上锁保存，并避免儿童触及。

S36/37穿戴适当的防护服和手套。[5]

注意事项

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危险概述

1、甲胺磷在体内含量变化曲线

健康危害：抑制胆碱酯酶活性，造成神经生理功能紊乱。

2、急性中毒：短期内接触(口服、吸入、皮肤、粘膜)大量引起急性中毒。表现有头痛、头昏、食欲减退、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、流涎、瞳孔缩小、呼吸道分泌物增多、多汗、肌束震颤等。重者出现肺水肿、脑水肿、昏迷、呼吸麻痹。部分病例可有心、肝、肾损害。少

甲胺磷

数严重病例在意识恢复后数周或数月发生周围神经病。个别严重病例可发生迟发性猝死。血胆碱酯酶活性降低。

3、慢性中毒：尚有争论。有神经衰弱综合征、多汗、肌束震颤等。血胆碱酯酶活性降低。

4、燃爆危险：本品可燃，高毒。

5、危险特性：遇明火、高热可燃。受热分解，放出氮、磷的氧化物等毒性气体。

处置方法

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水及流动清水彻底冲洗污染的皮肤、头发、指甲等。就医。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：饮足量温水，催吐。用清水或2%～5%碳酸氢钠溶液洗胃。就医。

消防措施

危险特性：遇明火、高热可燃。受热分解，放出氮、磷的氧化物等毒性气体。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氧化磷。

灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。

灭火剂：干粉、抗溶性泡沫、砂土。

泄漏应急处理

应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。在专家指导下清除。 操作注意事项：密闭操作，提供充分的局部排风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全

甲胺磷

面罩），穿聚乙烯防毒服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止烟雾或粉尘泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与氧化剂、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。

个体防护

监测方法：盐酸萘乙二胺比色法

工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风。尽可能机械化、自动化。

呼吸系统防护：生产操作或农业使用时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）。紧急事态抢救或撤离时，佩戴空气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿聚乙烯防毒服。

手防护：戴橡胶手套。

其他防护：工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

包装贮运

甲胺磷

原油用铁桶装，每桶净重200kg，乳油用0.5kg或1kg棕色玻璃装瓶，外加木箱、纸箱或钙塑箱，前者每箱12瓶，后者每箱20瓶。贮运时，不得倒置、碰击、防潮防晒，良好通风，不得与食物混放。本品易燃，严防火种。严防与强酸、碱性农药混用，用后剩余的药要存放在安全、阴凉处。如意外中毒，应送医院治疗，可服用或注射阿托品或解磷定（PAM）。

包装方法：塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶（钢板厚1.0毫米，每桶净重不超过150公斤；钢板厚0.75毫米，每桶净重不超过100公斤）；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。

运输注意事项：铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输前应先检查包装容器是否完整、密封，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类、氧化剂、食品及食品添加剂混运。运输时运输车辆应配 备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。

法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第6.1 类毒害品；剧毒物品分级、分类与品名编号(GA 57-93)中，该物质属第四类 B级有机剧毒品。

其它法规：甲胺磷生产安全技术规定 (HGA024-83)。[6]

管理公告

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国家发展改革委等六部委发布的《关于停止生产甲胺磷等五种高毒农药》的公告，现将甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等五种高毒有机磷农药进出口管理的有关事宜公告如下：

一、自2008年2月1日起，上述五种农药列入《中国严格限制进出口有毒化学品目录》（第二批），按照《化学品首次进口及有毒化学品进出口环境管理规定》的要求管理，不再实行《进出口农药登记证明》管理。进出口五种高毒有机磷农药的单位，应向国家环境保护总局申请登记，领取《有毒化学品环境管理放行通知单》 ，海关凭《有毒化学品环境管理放行通知单》验放。

二、《有毒化学品环境管理放行通知单》在签发年度内使用有效。

哺乳动物的小肠拥有地球上最大密度的微生物，因此有必要实施控制机制，宿主可以通过该机制评估微生物定殖的状态并对稳态产生的偏差做出反应。

·虽然先天免疫系统对微生物的识别已被牢固确立为宿主评估微生物存在的有效手段，但最近的工作发现细菌代谢产物在宿主免疫应答的 中起着核心作用。 ·在这 ，我们重点介绍微生物调节的代谢物如何控制免疫系统的发育，分化和活性的实例，并将其分类为功能类别，这些功能类别说明了微生物代谢物影响宿主生理的方式范围。 全面了解微生物来源的代谢产物如何塑造人体免疫系统，对于合理设计微生物感染疾病的治疗方法至关重要。

哺乳动物的肠道内有一个密集而复杂的微生物群落，称为微生物群。·共生微生物组，尤其是居住在胃肠道的致密多样的微生物群落在维持机体内稳态和稳定生理中起着关键作用。·过去十年的研究突出了这样一个概念，即真核宿主及其微生物群（而不是孤立存在的）构成了一种被称为“全息菌”的复杂的有机生物，共同调节哺乳动物生理的多个方面，包括免疫系统发育，代谢，·和神经系统功能。·微生物群与宿主之间的相互作用在粘膜表面最为突出，这为大多数无微生物的宿主，微生物群与环境之间提供了界面。·同时，在真核宿主中微生物群落的存在需要开发复杂的免疫系统，该免疫系统通过微生物组与宿主之间的持续交流来控制和维持全血友病的有益共生。

·先天免疫系统对微生物模式的识别会启动模式识别受体下游的信号级联，从而触发抗微生物免疫反应。·同时，微生物模式识别下游的信号也可能导致诱导涉及维持耐受性的机制。·先天免疫途径的缺乏会导致微生物群落的改变，称为营养不良，在某些情况下会导致疾病的发病机理。·不同的微生物组构型可产生，调节和降解大量的小分子（此处称为“代谢物”），从而为宿主的代谢能力提供功能上的补充；·例如，无法被宿主降解的复杂蛋白质和碳水化合物可以被微生物群落代谢。·这种由微生物产生，调节和降解的代谢物组成的复杂网络的另一个重要且最近得到认可的功能与微生物群与其真核宿主的亲密交流有关，后者通过一系列先天免疫受体的代谢物信号传导介导。·另外，代谢物可以是细菌信号的一种形式，例如群体感应，并且可以驱动微生物群的组成和功能的变化。·因此，越来越明显的是，微生物群及其代谢产物通过控制大量的代谢，炎性甚至行为过程，成为宿主生理和病理生理的重要协调者。·在这里，我们提供了微生物群，代谢物和宿主免疫系统之间的分子关系的概述，并突出了代谢物如何促进整群动物的健康和疾病的突出例子（图1）。·我们不按照代谢物对代谢物进行分类，而是关注其对免疫系统功能的影响的共性，目的是说明统一当前已知的微生物-代谢物-免疫细胞相互作用的共同主题。

·微生物群对免疫系统重要性的最显着例子之一是观察到，在没有任何微生物定植的情况下饲养的无菌小鼠的免疫系统明显欠发达。

·成年人通过使用特定物种的微生物群落进行常规化，可以在很大程度上逆转这一现象。

·尽管微生物组控制免疫系统发育的分子机制仍是未知之数，但已经发现了几个实例，这些实例突显了特定细菌衍生的代谢产物参与免疫细胞发育和分化的调控（图1）。

肠道细菌产生的最丰富的分子是SCFA，最近发现它们可以控制人类免疫和代谢的多个方面（Morrison和Preston，2016年）。·可溶性膳食纤维和不可消化的碳水化合物（例如纤维素）是人类饮食中不可或缺的组成部分。·尽管人类缺乏降解此类多糖的酶，但盲肠和大肠中的厌氧共生细菌却可以发酵这些纤维。膳食纤维发酵会产生SCFA，即乙酸根，丙酸根和丁酸根，它们可以由宿主通过细胞内受体PPARγ检测到。表面蛋白GPR41和GPR43；和丁酸酯受体GPR109a。乙酸根和丙酸根主要由拟杆菌属产生，而丁酸根主要由扇形菌门产生。·施用SCFA会导致造血功能改变，由于髓样前体数量增加，导致髓样输出增加。·这种髓样偏斜促进清除全身感染并改善过敏反应。·SFCAs还影响造血后的髓样细胞，正如针对脑中的小胶质细胞所描述的那样。·在没有微生物群的情况下，细胞具有形态和功能异常，可以通过补充SCFA来部分恢复（Erny等人，2015）。·这些例子说明了微生物群对宿主免疫系统发育的部分影响是通过微生物群调节的代谢物介导的。·除了这些示例性的微生物源性代谢产物的系统性作用影响远离肠道的分子和细胞过程外，微生物群还通过其对局部代谢产物水平的深远影响来调节组织水平的免疫系统成熟。

微生物群如何影响组织水平免疫成熟的一个突出例子是色氨酸的微生物代谢。·研究表明，共生乳酸杆菌利用色氨酸作为能源来产生芳烃受体（AhR）的配体，例如代谢产物吲哚-3-醛（Zelante等，2013）。·AhR是配体激活的转录因子，对于肠道淋巴滤泡（ILF）的器官发生至关重要。表达AhR的免疫细胞包括参与ILF发生的RORγt+ 3组先天性淋巴样细胞（ILC3s），ILC3s在其功能上需要在其上表达AhR。另外，ILC引起的AhR诱导的IL-22产生还驱动了抗菌肽lipocalin-2，S100A8和S100A9的分泌，从而防止了白色念珠菌的致病性感染。·同样，缺乏AhR的小鼠更容易感染啮齿类柠檬酸杆菌和单核细胞增生性李斯特菌。·除了其在ILC功能中的作用外，还发现AhR对于维持上皮屏障和上皮内淋巴细胞（IELs）的稳态是必需的。当缺乏AhR的小鼠遭受DSS诱导的结肠炎时，与野生型小鼠相比，它们具有增强的疾病易感性，当给小鼠喂食了膳食中不含AhR配体的合成饲料时，这并不明显。·功能性IELs向AhR缺陷型小鼠的转移导致疾病改善和恢复增强。

·除了协调免疫系统成熟外，代谢物还可以在发育后的分化水平上调节免疫反应。·维生素A脂质代谢产物RA被证明可调节促炎和抗炎免疫反应之间的平衡。·RA缺乏症会影响微生物群的组成和免疫系统功能。·缺乏RA的小鼠携带的分段丝状细菌（SFB）数量减少，这可能有助于减少维生素A缺乏小鼠中T辅助17（TH17）细胞的数量。·在稳定状态下，RA在维持肠道免疫稳态方面具有重要作用，因为它既可以通过TGF-β促进调节性T（Treg）细胞的发育，又可以促进B细胞产生IgA。·RA通过在Treg细胞身份的主要调节子FoxP3启动子上诱导组蛋白乙酰化来介导Treg细胞的扩增和TH17谱系的抑制。小肠固有层的DC可以以依赖于TGF-β和RA的方式促进CD4 + T细胞转化为Treg。·DC的这种能力受到微生物的影响，因为用婴儿双歧杆菌喂养小鼠会导致固有层中能够合成RA以及FoxP3 +细胞的DC数量增加。·矛盾的是，在炎症过程中，RA还参与引起对感染的促炎性CD4 + T细胞应答（Hall等，2011a）。·因此，据报道，饲喂缺乏维生素A的饮食的小鼠在小肠固有层中抑制了TH17细胞的分化（Cha等，2010）。·RA还被证明对于在免疫细胞上表达肠归巢分子很重要。·在MyD88缺陷型小鼠中没有TLR信号传导的情况下，肠道DCs表达低水平的视网膜脱氢酶，这是RA生物合成的关键酶，并且其诱导肠归巢淋巴细胞的能力受损。

在缺乏维生素A的情况下，ILC3的数量大大减少，而ILC2细胞及其免疫程序则变得更加占主导地位（Spencer等人，2014）。·在适应性淋巴细胞中可以观察到类似的现象，其中的TH2细胞在维生素A缺乏的条件下以TH1和TH17免疫力为代价进行扩增。·总之，这些研究突出了饮食来源和微生物调节的代谢产物在指导特定类型的免疫反应中的作用。

其他维生素也可以参与白细胞发育后的命运决定。·例如，维生素D深刻影响T细胞活化。·几项研究已将维生素D缺乏与炎症性肠病易感性联系起来，并且在与IBD和结肠炎相关的结肠癌患者中维生素D受体的表达明显降低。·在属于B和K族的维生素中，肠道菌群与维生素之间的联系尤其明显，因为在这种情况下，宿主无法进行生物合成反应，并且取决于共生菌群的成员。·例如，肠道双歧杆菌和乳杆菌可以合成B9维生素叶酸，这在维他命的维持中起着至关重要的作用。·小肠中Treg细胞的表达。·维生素B12缺乏会导致淋巴细胞数量减少和NK细胞活性受到抑制（Tamura等人，1999）。

·MHC类I分子MR1向黏膜相关不变T（MAIT）细胞呈递维生素代谢物的最新发现表明微生物维生素代谢之间存在直接联系

·和免疫细胞引发。·

黏膜表面宿主与微生物群相互作用的典型任务是保持组织稳态。·在过去的十年中，已经发现了几种微生物分子，它们有助于在粘膜-细菌界面的免疫力和耐受性之间协调走钢丝（图1）。·几种这样的分子的共同策略是促进抗炎反应。·常见的脆弱拟杆菌Bacteroides fragilis产生表面多糖A（PSA），该表面多糖通过结合TLR2抑制促炎性IL-17的产生并促进CD4 + T细胞表达IL-10。

·首次证明，用脆弱的芽孢杆菌对无菌小鼠进行单菌落化可以以PSA依赖的方式调节CD4 + T细胞的稳态和细胞因子的产生。·DC提供的PSA激活相关的CD4 + T细胞。·后来发现脆弱型芽孢杆菌的PSA可以抑制肝杆菌驱动的肠道炎症并同样防止由化合物TNBS诱导的结肠炎，而缺乏PSA的脆弱型芽孢杆菌的突变体不能预防炎症。·Treg细胞上特异性表达的TLR2对PSA的识别会诱导其活化，进而导致炎症反应受到抑制。·该电路是脆弱脆弱芽孢杆菌定居所必需的（Round等人，2011），可能为共生细菌通过调节宿主免疫应答提供主动的利基构建实例。这种代谢物诱导的反馈回路可能会成为免疫系统调节稳定微生物定殖的共同主题。

·上皮先天免疫传感器NLRP6是NOD样受体家族的一员，可以很好地说明这一点，它参与病毒识别以及炎症小体的形成。炎性体途径受微生物群调节的代谢物牛磺酸，组胺和精胺的影响，从而调节上皮IL-18产生的水平，抗微生物肽的分泌和肠道群落组成。·因此，微生物组的代谢活性被免疫系统感测，并且该感测被转化为旨在维持稳定定居的抗微生物反应。·如果该途径在转基因小鼠中受到干扰，则会发生营养不良，导致肠道自身炎症的表现，对肠道感染的易感性增强，肠道肿瘤发生。·，以及肝脏炎症。·除了可调节NLRP6信号传导的氨基酸外，其他氨基酸也参与肠道稳态的维持。·研究表明，蛋白质营养不良（特别是色氨酸耗竭）会改变肠道炎症的严重程度。

·血管紧张素转换酶2（ACE2）控制肠中性氨基酸转运蛋白的表达。

·Ace2-/-小鼠的肠道微生物组成发生变化，这些小鼠在DSS诱导上皮损伤后发展为严重结肠炎。·肠道菌群向无菌小鼠的移植将炎症表型和对结肠炎的易感性转移，而富含色氨酸的饮食在该模型中逆转了微生物的组成。·与Ace2-/-小鼠相似，缺乏吲哚胺2,3-二加氧酶（IDO1）的小鼠在微生物群和宿主的代谢途径中也表现出改变的微生物组成和畸变。

·已证明IDO1活性可抑制IL-10，在动脉粥样硬化模型中，IL-10会导致疾病改善。

·Ido1-/-小鼠显示出类似于富含色氨酸饮食的小鼠乳杆菌的开花，这导致AhR配体吲哚-3-醛的积累。·

此外，通过IDO1进行的色氨酸分解代谢会影响分泌IL-17的CD4 + T细胞的分化，而后者由微生物群调节。除色氨酸外，微生物群对于肠氨基酸精氨酸水平的调节至关重要，而肠精氨酸反过来又对免疫系统产生调节作用。·无胚小鼠的精氨酸水平升高，表明共生细菌参与了精氨酸向下游衍生物（包括多胺）的代谢。·相应地，在没有微生物组的情况下，聚胺水平会大大降低。·多胺继而对多种细胞类型发挥免疫调节作用，包括巨噬细胞和上皮细胞，在这些细胞中它们可抑制炎症。

·尽管精氨酸主要在肝脏中代谢，但免疫细胞也可以在感染和炎症过程中充当精氨酸酶1（Arg1）活性的肝外来源。·髓样细胞Arg1具有免疫抑制能力，最近，Arg1被证明在调节ILC2代谢和肺部2型炎症中起细胞内在作用。

由微生物群产生的抗炎分子的另一个例子由SCFA提供，其在上文对造血作用的影响中已在上文进行了简要讨论，表明某些代谢物可在免疫调节的几层发挥多种功能。·在免疫细胞和上皮细胞中，SCFA的抗炎作用都得到了很好的表征。·通过产生SCFA，肠道菌群可以通过几种不同的机制抑制炎症。 无胚小鼠以及用醋酸盐处理的定居小鼠显示出DSS诱导的结肠炎的严重程度有所减轻，这种有益效果取决于受体GPR43。 因此，与野生型小鼠相比，Gpr43-/-小鼠的炎症严重程度更高 。 与免疫系统发育一样，SFCAs在组织水平和全身都发挥其促进共生的作用。 循环中的SCFA可以以GPR41依赖性方式抑制肺部的炎症反应。 低纤维饮食会增加过敏性气道炎症的严重性，而丙酸酯的给药可以减少肺中IL-4，IL-5，IL-13和IL-17的量，从而保护气道炎症。·SCFA在减轻炎症反应中的另一个主要功能是结肠Treg稳态的调节。·结果显示，SCFA可在大肠中选择性扩增Treg。用SCFA喂养无菌小鼠会增加FoxP3 + Treg细胞的数量，使其达到与常规小鼠相似的水平。·丙酸的施用增加了结肠Treg细胞中FoxP3和IL-10的表达。进一步表明，肠道Tregs表达GPR43，并且在Gpr43-/-小鼠中，SCFAs消除了Tregs的扩增。

·有趣的是，梭状芽胞杆菌属的混合物是SCFA产生的主要来源，诱导了Treg的产生和抗炎细胞因子IL-10的产生。·梭菌属物种协同产生SCFA，其通过上皮细胞引起TGF-β应答。

·SCFA还通过不同的机制促进外周血Treg的胸腺外生成。丁酸酯通过抑制组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）表观遗传调控基因表达，从而导致FoxP3基因座非编码序列中的组蛋白乙酰化增强。

·因此，丁酸盐处理的CD4 + T细胞显示FoxP3启动子区域和基因内增强子元件保守的非编码DNA序列1（CNS1）的组蛋白H3乙酰化增加。·丁酸盐作为HDAC抑制剂的作用也被证明有助于抑制肠道巨噬细胞的炎症反应。·由于丁酸的HDAC抑制活性和H3K9ac沉积在Il6和Il12b位点上，丁酸对源自骨髓的巨噬细胞进行治疗可诱导对LPS刺激的低反应性并抑制促炎细胞因子IL-6和IL-12p40。综上所述，这些结果突出了SCFA在微生物组与宿主免疫系统之间的交流中的核心重要性。

对代谢物作为微生物群与免疫系统之间的信使的研究已经开始改变我们对宿主-微生物相互作用的理解。关于微生物群代谢如何影响其宿主生理的机制知识的不断增加，至少影响了对宿主-微生物群相互作用的概念化及其向临床应用转化的三个至关重要的领域。

NMN是合成NAD+的前体物质，NAD+是人体内最重要的辅酶之一（即‘辅酶1号’），可以激活长寿蛋白sirtuins1~7。

亚精胺是激活细胞自噬（2016年诺贝尔生理及医学奖）的重要物质，促进细胞层面的自我更新，实现抗衰老。

简单来说，亚精胺和NMN走了不同的抗衰老路径，可以互为补充。