Apakah nukleotida?
Nukleotida ialah kelas sebatian yang terdiri daripada asas purin atau pirimidin, ribosa atau deoksiribosa dan asid fosforik. Mengikut asas molekul nukleotida yang berbeza, nukleotida boleh dibahagikan kepada lima jenis, iaitu 5'-adenine nucleotide (AMP), 5'-guanine nucleotide (GMP), 5'-cytosine nucleotide (CMP), 5'-uracil nucleotide. (UMP) dan 5'-hypoxanthine nucleotide (IMP).
Kaedah menghasilkan nukleotida
Pada masa ini, kaedah sintesis nukleotida terutamanya terdiri daripada sintesis kimia, penapaian mikrob dan hidrolisis enzimatik.
Dalam pengeluaran kimia nukleotida, terutamanya nukleosida digunakan untuk pengesteran fosfat. Oleh kerana reagen yang terlibat adalah mahal dan menggunakan bahan mentah untuk sintesis kimia toksik, keperluan proses adalah tinggi, alam sekitar sangat tercemar dan kos pengeluaran agak tinggi. Secara amnya, ia hanya digunakan untuk menghasilkan beberapa derivatif nukleotida dengan tujuan khas dan terhad kepada skala makmal. Pengeluaran perindustrian berskala besar menimbulkan kesukaran tertentu.
Pengeluaran nukleotida melalui penapaian terutamanya menggunakan laluan biosintetik strain mikrob untuk menghasilkan nukleotida. Untuk menghasilkan nukleotida melalui penapaian mikrob, laluan biosintetik dan mekanisme pengawalseliaan mesti dipertimbangkan untuk memilih strain. Walaupun kecekapan pengeluaran adalah tinggi disebabkan oleh masalah mutasi belakang strain dan pengumpulan produk dalam bakteria, maklum balas juga disediakan. Keperluan teknikal seperti kawalan dan peraturan agak tinggi. Dalam proses pembuatan penapaian terdapat keperluan khas untuk komposisi medium dan penambahan bahan. Selain itu, pelaburan membina kilang adalah tinggi dan produk yang dihasilkan adalah tunggal, sehingga terhad kepada pengeluaran produk yang sangat sedikit. Pada masa ini hanya inosine (IMP) dan guanylate (GMP) telah diindustrikan.
Hidrolisis enzimatik menghasilkan nukleotida yang menggunakan nukleotida P1 untuk merendahkan RNA untuk mendapatkan campuran empat nukleotida (AMP, GMP, CMP dan UMP), dan kemudian memisahkan dan memurnikan empat nukleotida dengan resin penukar ion. Di samping itu, 5'-adenine nucleotide (AMP) digunakan sebagai substrat yang ditukar oleh adenylate deaminase untuk menghasilkan 5'-hypoxanthine nucleotide (IMP). Proses hidrolisis enzimatik mengambil alih pengeluaran 5'-nukleotida, yang mempunyai kelebihan proses pengeluaran yang mudah, sumber bahan mentah yang banyak dan kos yang rendah. Ia adalah proses pembuatan dengan sejarah terpanjang dan teknologi paling matang.
Penggunaan nukleotida
Nucleotides have a wide range of applications in industries such as food, biotechnology and agriculture.
In the food industry, when inosine and guanylate are mixed with sodium glutamate, the refreshing effect is improved by one to several tens times and has a good effect on the acidic, bitter, burnt and fishy taste. Disodium nucleotide (I + G) has developed into a third generation flavouring after monosodium glutamate and chicken essence. It is widely used in instant noodle spice packs, spices such as chicken essence, chicken powder and fresh soy sauce. In addition, nucleotides in baby food as baby food additives can significantly support infant nutrition, promote intestinal maturation, promote the synthesis of lipoproteins and polyunsaturated fatty acids, and reduce the incidence of colds and diarrhea in infants. Promotes normal growth and development of babies.
5′-nucleotides are used as flavor enhancers (umami taste) in food manufacturing and as raw materials in biotechnology research applications.
Dalam industri pertanian, nukleotida boleh digunakan sebagai pengawal selia pertumbuhan tumbuhan dalam pengeluaran tumbuhan, dengan itu meningkatkan hasil dan berat. Ia juga boleh digunakan untuk bahan tambahan makanan, yang mempunyai kesan yang sangat jelas terhadap pertumbuhan haiwan. Ringkasnya, adakah penggunaan nukleotida dalam makanan tanaman atau haiwan dapat mengurangkan kos pengeluaran dan membawa faedah yang ketara.