뉴클레오타이드란 무엇인가?
뉴클레오티드는 퓨린 또는 피리미딘 염기, 리보스 또는 데옥시리보스 및 인산으로 구성된 화합물의 한 종류입니다. 뉴클레오티드 분자의 다른 염기에 따라 뉴클레오티드는 5'-아데닌 뉴클레오티드(AMP), 5'-구아닌 뉴클레오티드(GMP), 5'-시토신 뉴클레오티드(CMP), 5'-우라실 뉴클레오티드(UMP) 및 5'-히폭산틴 뉴클레오티드(IMP)의 5가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
뉴클레오타이드 생산 방법
현재, 핵산의 합성 방법은 주로 화학 합성, 미생물 발효, 효소 가수분해로 구성됩니다.
뉴클레오타이드의 화학적 생산에서, 주로 뉴클레오사이드는 인산 에스테르화에 사용됩니다. 관련된 시약이 비싸고 독성 화학 합성을 위한 원료를 사용하기 때문에, 공정 요구 사항이 높고, 환경이 심하게 오염되고 생산 비용이 비교적 높습니다. 일반적으로, 그것은 특수 목적을 가진 일부 뉴클레오타이드 유도체를 생산하는 데만 사용되고 실험실 규모로 제한됩니다. 대규모 산업화된 생산은 특정한 어려움을 안겨줍니다.
발효에 의한 핵산 생산은 주로 미생물 균주의 생합성 경로를 이용하여 핵산을 생산한다. 미생물 발효에 의한 핵산 생산을 위해서는 생합성 경로와 조절 기전을 고려하여 균주를 선정해야 한다. 균주의 역돌연변이와 박테리아 내 생성물 축적 문제로 생산 효율이 높지만 피드백도 제공한다. 제어 및 조절과 같은 기술적 요구 사항이 비교적 높다. 발효 제조 공정에는 배지 조성과 물질 첨가에 대한 특별한 요구 사항이 있다. 또한 공장 건설에 대한 투자가 많고 생산되는 생성물이 단일하여 매우 적은 수의 생성물만 생산할 수 있다. 현재는 이노신(IMP)과 구아닐레이트(GMP)만 산업화되었다.
효소 가수분해는 P1 뉴클레아제를 사용하여 RNA를 분해하여 4가지 뉴클레오타이드(AMP, GMP, CMP 및 UMP)의 혼합물을 얻은 다음 이온 교환 수지를 통해 4가지 뉴클레오타이드를 분리하고 정제하는 뉴클레오타이드를 생산합니다. 또한 5'-아데닌 뉴클레오타이드(AMP)를 기질로 사용하여 아데닐레이트 데아미나제에 의해 전환되어 5'-히폭산틴 뉴클레오타이드(IMP)를 생산합니다. 효소 가수분해 공정은 5'-뉴클레오타이드 생산을 대신하여 간단한 생산 공정, 풍부한 원료 공급원 및 낮은 비용의 장점이 있습니다. 가장 오랜 역사와 가장 성숙한 기술을 가진 제조 공정입니다.
뉴클레오타이드의 사용
뉴클레오티드는 식품, 의학, 농업 등 산업에서 광범위하게 응용됩니다.
식품업계에서 이노신과 구아닐레이트를 글루탐산나트륨과 섞으면 상쾌한 효과가 1~수십 배 향상되고 신맛, 쓴맛, 탄맛, 생선맛에 좋은 효과가 있다.뉴클레오타이드 나트륨(I+G)은 글루탐산나트륨과 치킨 에센스에 이어 3세대 향미료로 발전했다.인스턴트 라면 양념팩, 치킨 에센스, 치킨가루, 생간장 등의 향신료에 널리 쓰인다.또한 유아식 첨가물인 유아식의 뉴클레오타이드는 유아의 면역력을 크게 향상시키고, 장내 성숙을 촉진하며, 지단백질과 다중불포화지방산의 합성을 촉진하고, 유아의 감기와 설사 발생률을 낮출 수 있다.아기의 정상적인 성장과 발달을 촉진한다.
제약 산업에서 5'-뉴클레오타이드는 약물 자체로 사용될 뿐만 아니라 항바이러스 및 항종양 약물의 생산을 위한 원료로도 사용될 수 있습니다. 예를 들어 항바이러스 약물인 리바비린과 아시클로비르의 합성이 있습니다. 이러한 새롭게 합성된 약물은 설폰아마이드 약물과 항생제에 이어 새로운 종류의 항바이러스 및 항종양 약물이 될 것으로 기대됩니다.
농업 산업에서 뉴클레오타이드는 식물 생산에서 식물 생장 조절제로 사용되어 수확량과 중량을 증가시킬 수 있습니다. 또한 사료 첨가제에도 적용할 수 있으며, 이는 동물의 성장에 매우 명백한 영향을 미칩니다. 간단히 말해서, 작물이나 동물의 사료에 뉴클레오타이드를 사용하면 생산 비용을 줄이고 상당한 이점을 가져올 수 있습니다.