- Was ist ein Nukleotid?
Nukleotide sind eine Klasse von Verbindungen, die aus Purin- oder Pyrimidinbasen, Ribose oder Desoxyribose und Phosphorsäure bestehen. Entsprechend den verschiedenen Basen von Nukleotidmolekülen können Nukleotide in fünf Typen eingeteilt werden, nämlich 5′-Adeninnukleotid (AMP), 5′-Guaninnukleotid (GMP), 5′-Cytosinnukleotid (CMP), 5′-Uracilnukleotid (UMP) und 5′-Hypoxanthinnukleotid (IMP). - Verfahren zur Herstellung von Nukleotiden
Gegenwärtig umfassen die Syntheseverfahren von Nukleotiden hauptsächlich chemische Synthese, mikrobielle Fermentation und enzymatische Hydrolyse.
Bei der chemischen Herstellung von Nukleotiden werden hauptsächlich Nukleoside zur Phosphatveresterung verwendet. Da die beteiligten Reagenzien teuer sind und Rohstoffe für die toxische chemische Synthese verwenden, sind die Prozessanforderungen hoch, die Umwelt stark belastet und die Produktionskosten relativ hoch. Im Allgemeinen wird es nur zur Herstellung einiger Nukleotidderivate für spezielle Zwecke verwendet und ist auf den Labormaßstab beschränkt. Die industrielle Produktion im großen Maßstab weist gewisse Schwierigkeiten auf.
Die Herstellung von Nukleotiden durch Fermentation nutzt hauptsächlich den Biosyntheseweg von Mikrobenstämmen zur Herstellung von Nukleotiden. Um Nukleotide durch mikrobielle Fermentation herzustellen, müssen Biosynthesewege und regulatorische Mechanismen berücksichtigt werden, um Stämme auszuwählen. Obwohl die Produktionseffizienz aufgrund des Problems der Rückmutationen von Stämmen und der Akkumulation von Produkten in den Bakterien hoch ist, wird auch eine Rückmeldung bereitgestellt. Technische Anforderungen wie Steuerung und Regelung sind relativ hoch. Im Herstellungsprozess der Fermentation werden besondere Anforderungen an die Zusammensetzung des Mediums und die Zugabe von Stoffen gestellt. Darüber hinaus ist die Investition in den Bau einer Fabrik hoch und das hergestellte Produkt ein einziges, so dass es auf die Herstellung sehr weniger Produkte beschränkt ist. Derzeit sind nur Inosin (IMP) und Guanylat (GMP) industrialisiert.
Die enzymatische Hydrolyse erzeugt Nukleotide, die die P1-Nuklease verwenden, um RNA abzubauen, um eine Mischung aus vier Nukleotiden (AMP, GMP, CMP und UMP) zu erhalten, und dann die vier Nukleotide durch Ionenaustauscherharz zu trennen und zu reinigen. Zusätzlich wird 5′-Adeninnukleotid (AMP) als Substrat verwendet, das durch Adenylat-Desaminase umgewandelt wird, um 5′-Hypoxanthinnukleotid (IMP) zu produzieren. Das enzymatische Hydrolyseverfahren übernimmt die Produktion von 5′-Nukleotid, was die Vorteile eines einfachen Herstellungsverfahrens, reichlicher Rohmaterialquellen und niedriger Kosten hat. Es ist das Herstellungsverfahren mit der längsten Geschichte und der ausgereiftesten Technologie. - Verwendung von Nukleotiden
Nukleotide haben ein breites Anwendungsspektrum in Branchen wie Lebensmittel, Medizin und Landwirtschaft.
Wenn in der Lebensmittelindustrie Inosin und Guanylat mit Natriumglutamat gemischt werden, wird die erfrischende Wirkung um das 1- bis 10-fache verbessert und wirkt sich positiv auf den sauren, bitteren, verbrannten und fischigen Geschmack aus. Dinatriumnukleotid (I + G) hat sich nach Mononatriumglutamat und Hühneressenz zu einem Aromastoff der dritten Generation entwickelt. Es wird häufig in Instant-Nudelgewürzpackungen, Gewürzen wie Hühneressenz, Hühnerpulver und frischer Sojasauce verwendet. Darüber hinaus können Nukleotide in Babynahrung als Babynahrungszusätze die Immunität des Babys erheblich verbessern, die Darmreifung fördern, die Synthese von Lipoproteinen und mehrfach ungesättigten Fettsäuren fördern und das Auftreten von Erkältungen und Durchfall bei Säuglingen verringern. Fördert das normale Wachstum und die Entwicklung von Babys.
In der pharmazeutischen Industrie können 5′-Nukleotide nicht nur selbst als Arzneimittel verwendet werden, sondern auch als Rohstoffe für die Herstellung vieler antiviraler und Antitumor-Medikamente, wie beispielsweise die Synthese der antiviralen Arzneimittel Ribavirin und Aciclovir. Es wird erwartet, dass diese neu synthetisierten Medikamente nach Sulfonamid-Medikamenten und Antibiotika zu einer neuen Klasse von antiviralen und Antitumor-Medikamenten werden.
In der Agrarindustrie können Nukleotide als Pflanzenwachstumsregulatoren bei der Produktion von Pflanzen verwendet werden, wodurch Ertrag und Gewicht gesteigert werden. Es kann auch auf Futtermittelzusatzstoffe angewendet werden, was sich sehr deutlich auf das Tierwachstum auswirkt. Kurz gesagt, ob die Verwendung von Nukleotiden in der Ernährung von Nutzpflanzen oder Tieren die Produktionskosten senken und erhebliche Vorteile bringen kann.
Shopping Cart
