- Wat is een nucleotide?
Nucleotiden zijn een klasse van verbindingen bestaande uit purine- of pyrimidinebasen, ribose of deoxyribose en fosforzuur. Volgens de verschillende basen van nucleotidemoleculen kunnen nucleotiden worden onderverdeeld in vijf typen, namelijk 5′-adenine-nucleotide (AMP), 5′-guanine-nucleotide (GMP), 5′-cytosine-nucleotide (CMP), 5′-uracil-nucleotide (UMP) en 5′-hypoxanthine-nucleotide (IMP). - Methode voor het produceren van nucleotide
Momenteel omvatten de synthesemethoden van nucleotiden voornamelijk chemische synthese, microbiële fermentatie en enzymatische hydrolyse.
Bij de chemische productie van nucleotiden worden voornamelijk nucleosiden gebruikt voor de fosfaatverestering. Omdat de betrokken reagentia duur zijn en grondstoffen gebruiken voor toxische chemische synthese, zijn de procesvereisten hoog, is het milieu sterk vervuild en zijn de productiekosten relatief hoog. Over het algemeen wordt het alleen gebruikt om bepaalde nucleotidederivaten voor speciale doeleinden te produceren en is het beperkt tot laboratoriumschaal. Grootschalige geïndustrialiseerde productie brengt bepaalde moeilijkheden met zich mee.
De productie van nucleotiden door fermentatie maakt voornamelijk gebruik van de biosynthetische route van microbiële stammen om nucleotiden te produceren. Om nucleotiden te produceren door microbiële fermentatie, moeten biosynthetische routes en regulerende mechanismen worden overwogen om stammen te selecteren. Hoewel de productie-efficiëntie hoog is vanwege het probleem van terugmutaties van stammen en ophoping van producten in de bacteriën, wordt er ook feedback gegeven. Technische eisen zoals besturing en regulering zijn relatief hoog. Bij het fabricageproces van fermentatie zijn er speciale eisen aan de samenstelling van het medium en de toevoeging van stoffen. Bovendien is de investering in het bouwen van een fabriek hoog en is het geproduceerde product enkelvoudig, zodat het beperkt blijft tot de productie van zeer weinig producten. Momenteel zijn alleen inosine (IMP) en guanylaat (GMP) geïndustrialiseerd.
Enzymatische hydrolyse produceert nucleotiden die het P1-nuclease gebruiken om RNA af te breken om een mengsel van vier nucleotiden (AMP, GMP, CMP en UMP) te verkrijgen, en vervolgens de vier nucleotiden te scheiden en te zuiveren door middel van ionenuitwisselingshars. Bovendien wordt 5′-adenine-nucleotide (AMP) gebruikt als substraat dat door adenylaatdeaminase wordt omgezet om 5′-hypoxanthine-nucleotide (IMP) te produceren. Het enzymatische hydrolyseproces neemt de productie van 5′-nucleotide over, wat de voordelen heeft van een eenvoudig productieproces, overvloedige grondstofbronnen en lage kosten. Het is het productieproces met de langste geschiedenis en de meest volwassen technologie. - Gebruik van nucleotiden
Nucleotiden hebben een breed scala aan toepassingen in industrieën zoals voedsel, medicijnen en landbouw.
In de voedingsindustrie, wanneer inosine en guanylaat worden gemengd met natriumglutamaat, wordt het verfrissende effect een tot enkele tientallen keren verbeterd en heeft het een goede invloed op de zure, bittere, verbrande en vissmaak. Dinatriumnucleotide (I + G) heeft zich ontwikkeld tot een smaakstof van de derde generatie na mononatriumglutamaat en kippenessence. Het wordt veel gebruikt in instant noodle-kruidenpakketten, kruiden zoals kipessence, kippenpoeder en verse sojasaus. Bovendien kunnen nucleotiden in babyvoeding als babyvoedingsadditieven de immuniteit van baby’s aanzienlijk verbeteren, de darmrijping bevorderen, de synthese van lipoproteïnen en meervoudig onverzadigde vetzuren bevorderen en de incidentie van verkoudheid en diarree bij zuigelingen verminderen. Bevordert de normale groei en ontwikkeling van baby’s.
In de farmaceutische industrie kunnen 5′-nucleotiden niet alleen als medicijn zelf worden gebruikt, maar ook als grondstof voor de productie van veel antivirale en antitumormiddelen, zoals de synthese van de antivirale medicijnen ribavirine en aciclovir. Deze nieuw gesynthetiseerde geneesmiddelen zullen naar verwachting een nieuwe klasse van antivirale en antitumorgeneesmiddelen worden na sulfonamidegeneesmiddelen en antibiotica.
In de landbouwindustrie kunnen nucleotiden worden gebruikt als plantengroeiregulatoren bij de productie van planten, waardoor de opbrengst en het gewicht toenemen. Het kan ook worden toegepast op voeradditieven, wat een zeer duidelijk effect heeft op de groei van dieren. Kortom, of het gebruik van nucleotiden in het voer van gewassen of dieren de productiekosten kan verlagen en aanzienlijke voordelen kan opleveren.
Shopping Cart
