- Τι είναι ένα νουκλεοτίδιο;
Τα νουκλεοτίδια είναι μια κατηγορία ενώσεων που αποτελούνται από βάσεις πουρίνης ή πυριμιδίνης, ριβόζη ή δεοξυριβόζη και φωσφορικό οξύ. Σύμφωνα με τις διαφορετικές βάσεις των μορίων νουκλεοτιδίων, τα νουκλεοτίδια μπορούν να χωριστούν σε πέντε τύπους, συγκεκριμένα νουκλεοτίδιο 5′-αδενίνης (AMP), νουκλεοτίδιο 5′-γουανίνης (GMP), νουκλεοτίδιο 5′-κυτοσίνης (CMP), νουκλεοτίδιο 5′-ουρακίλης (UMP) και νουκλεοτίδιο 5′-υποξανθίνης (IMP). - Μέθοδος παραγωγής νουκλεοτιδίων
Επί του παρόντος, οι μέθοδοι σύνθεσης των νουκλεοτιδίων περιλαμβάνουν κυρίως χημική σύνθεση, μικροβιακή ζύμωση και ενζυματική υδρόλυση.
Στη χημική παραγωγή νουκλεοτιδίων, κυρίως νουκλεοζίτες χρησιμοποιούνται για την εστεροποίηση φωσφορικών αλάτων. Δεδομένου ότι τα εμπλεκόμενα αντιδραστήρια είναι ακριβά και χρησιμοποιούν πρώτες ύλες για τοξική χημική σύνθεση, οι απαιτήσεις της διαδικασίας είναι υψηλές, το περιβάλλον είναι πολύ μολυσμένο και το κόστος παραγωγής είναι σχετικά υψηλό. Γενικά, χρησιμοποιείται μόνο για την παραγωγή ορισμένων παραγώγων νουκλεοτιδίων με ειδικούς σκοπούς και περιορίζεται σε εργαστηριακή κλίμακα. Η μεγάλης κλίμακας βιομηχανοποιημένη παραγωγή παρουσιάζει ορισμένες δυσκολίες.
Η παραγωγή νουκλεοτιδίων με ζύμωση χρησιμοποιεί κυρίως τη βιοσυνθετική οδό μικροβιακών στελεχών για την παραγωγή νουκλεοτιδίων. Προκειμένου να παραχθούν νουκλεοτίδια με μικροβιακή ζύμωση, πρέπει να ληφθούν υπόψη βιοσυνθετικές οδοί και ρυθμιστικοί μηχανισμοί για την επιλογή στελεχών. Αν και η παραγωγική απόδοση είναι υψηλή λόγω του προβλήματος των οπίσθιων μεταλλάξεων των στελεχών και της συσσώρευσης προϊόντων στα βακτήρια, παρέχεται επίσης ανατροφοδότηση. Οι τεχνικές απαιτήσεις όπως ο έλεγχος και η ρύθμιση είναι σχετικά υψηλές. Στη διαδικασία παρασκευής της ζύμωσης υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για τη σύνθεση του μέσου και την προσθήκη ουσιών. Επιπλέον, η επένδυση στην κατασκευή εργοστασίου είναι υψηλή και το παραγόμενο προϊόν είναι ενιαίο, με αποτέλεσμα να περιορίζεται στην παραγωγή ελάχιστων προϊόντων. Επί του παρόντος, μόνο η ινοσίνη (IMP) και η γουανυλική (GMP) έχουν βιομηχανοποιηθεί.
Η ενζυματική υδρόλυση παράγει νουκλεοτίδια που χρησιμοποιούν τη νουκλεάση P1 για να αποικοδομήσουν το RNA για να λάβουν ένα μείγμα τεσσάρων νουκλεοτιδίων (AMP, GMP, CMP και UMP), και στη συνέχεια διαχωρίζουν και καθαρίζουν τα τέσσερα νουκλεοτίδια με ρητίνη ανταλλαγής ιόντων. Επιπλέον, το νουκλεοτίδιο 5′-αδενίνης (AMP) χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα το οποίο μετατρέπεται από αδενυλική απαμινάση για να παράγει νουκλεοτίδιο 5′-υποξανθίνης (IMP). Η διαδικασία της ενζυματικής υδρόλυσης αναλαμβάνει την παραγωγή του 5′-νουκλεοτιδίου, το οποίο έχει τα πλεονεκτήματα μιας απλής διαδικασίας παραγωγής, άφθονων πηγών πρώτων υλών και χαμηλού κόστους. Είναι η διαδικασία παραγωγής με τη μεγαλύτερη ιστορία και την πιο ώριμη τεχνολογία. - Χρήση νουκλεοτιδίων
Τα νουκλεοτίδια έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε βιομηχανίες όπως τα τρόφιμα, η ιατρική και η γεωργία.
Στη βιομηχανία τροφίμων, όταν η ινοσίνη και το γουανυλικό αναμειγνύονται με γλουταμινικό νάτριο, το αναζωογονητικό αποτέλεσμα βελτιώνεται κατά μία έως αρκετές δεκάδες φορές και έχει καλή επίδραση στην όξινη, πικρή, καμένη και ψαρώδη γεύση. Το νουκλεοτίδιο δινάτριου (I + G) έχει εξελιχθεί σε άρωμα τρίτης γενιάς μετά το γλουταμινικό μονονάτριο και την ουσία κοτόπουλου. Χρησιμοποιείται ευρέως σε στιγμιαίες συσκευασίες μπαχαρικών με νουντλς, μπαχαρικά όπως η ουσία κοτόπουλου, σκόνη κοτόπουλου και φρέσκια σάλτσα σόγιας. Επιπλέον, τα νουκλεοτίδια στις παιδικές τροφές ως πρόσθετα παιδικής τροφής μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ανοσία του μωρού, να προάγουν την εντερική ωρίμανση, να προάγουν τη σύνθεση λιποπρωτεϊνών και πολυακόρεστων λιπαρών οξέων και να μειώσουν τη συχνότητα κρυολογήματος και διάρροιας στα βρέφη. Προωθεί τη φυσιολογική ανάπτυξη και ανάπτυξη των μωρών.
Στη φαρμακευτική βιομηχανία, τα 5′-νουκλεοτίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο ως φάρμακα, αλλά και ως πρώτες ύλες για την παραγωγή πολλών αντιικών και αντικαρκινικών φαρμάκων, όπως η σύνθεση των αντιιικών φαρμάκων ριμπαβιρίνη και ακυκλοβίρη. Αυτά τα πρόσφατα συντιθέμενα φάρμακα αναμένεται να γίνουν μια νέα κατηγορία αντιιικών και αντικαρκινικών φαρμάκων μετά τα σουλφοναμιδικά φάρμακα και τα αντιβιοτικά.
Στη γεωργική βιομηχανία, τα νουκλεοτίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών στην παραγωγή φυτών, αυξάνοντας έτσι την απόδοση και το βάρος. Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε πρόσθετα ζωοτροφών, κάτι που έχει πολύ εμφανή επίδραση στην ανάπτυξη των ζώων. Εν ολίγοις, εάν η χρήση νουκλεοτιδίων στη διατροφή των καλλιεργειών ή των ζώων μπορεί να μειώσει το κόστος παραγωγής και να αποφέρει σημαντικά οφέλη.
Shopping Cart
