- Co to jest nukleotyd?
Nukleotydy to klasa związków składających się z zasad purynowych lub pirymidynowych, rybozy lub dezoksyrybozy i kwasu fosforowego. Zgodnie z różnymi zasadami cząsteczek nukleotydów, nukleotydy można podzielić na pięć typów, a mianowicie nukleotyd 5′-adeninowy (AMP), nukleotyd 5′-guaninowy (GMP), nukleotyd 5′-cytozyny (CMP), nukleotyd 5′-uracylowy (UMP) i nukleotyd 5′-hipoksantyny (IMP). - Sposób wytwarzania nukleotydu
Obecnie metody syntezy nukleotydów obejmują głównie syntezę chemiczną, fermentację mikrobiologiczną i hydrolizę enzymatyczną.
W chemicznej produkcji nukleotydów do estryfikacji fosforanów wykorzystuje się głównie nukleozydy. Ponieważ stosowane odczynniki są drogie i wykorzystują surowce do toksycznej syntezy chemicznej, wymagania procesowe są wysokie, środowisko jest silnie zanieczyszczone, a koszty produkcji stosunkowo wysokie. Ogólnie jest używany tylko do produkcji niektórych pochodnych nukleotydów do specjalnych celów i jest ograniczony do skali laboratoryjnej. Produkcja uprzemysłowiona na dużą skalę stwarza pewne trudności.
Produkcja nukleotydów przez fermentację wykorzystuje głównie szlak biosyntetyczny szczepów drobnoustrojów do produkcji nukleotydów. Aby wytworzyć nukleotydy w procesie fermentacji mikrobiologicznej, w celu wyselekcjonowania szczepów należy wziąć pod uwagę szlaki biosyntezy i mechanizmy regulacyjne. Chociaż wydajność produkcji jest wysoka ze względu na problem wstecznych mutacji szczepów i akumulacji produktów w bakteriach, zapewniane jest również sprzężenie zwrotne. Wymagania techniczne, takie jak kontrola i regulacja, są stosunkowo wysokie. W procesie produkcyjnym fermentacji obowiązują szczególne wymagania dotyczące składu pożywki i dodatku substancji. Dodatkowo inwestycja w budowę fabryki jest wysoka, a wytwarzany produkt jest jednorazowy, przez co ogranicza się do produkcji bardzo niewielu produktów. Obecnie uprzemysłowiono jedynie inozynę (IMP) i guanylan (GMP).
Hydroliza enzymatyczna wytwarza nukleotydy, które wykorzystują nukleazę P1 do degradacji RNA w celu uzyskania mieszaniny czterech nukleotydów (AMP, GMP, CMP i UMP), a następnie rozdzielają i oczyszczają cztery nukleotydy za pomocą żywicy jonowymiennej. Ponadto, jako substrat stosuje się nukleotyd 5′-adeninowy (AMP), który jest przekształcany przez deaminazę adenylanową w celu wytworzenia nukleotydu 5′-hipoksantynowego (IMP). Proces hydrolizy enzymatycznej przejmuje produkcję 5′-nukleotydu, co ma zalety prostego procesu produkcyjnego, obfitych źródeł surowców i niskich kosztów. Jest to proces produkcyjny o najdłuższej historii i najbardziej dojrzałej technologii. - Wykorzystanie nukleotydów
Nukleotydy mają szerokie zastosowanie w branżach takich jak żywność, medycyna i rolnictwo.
W przemyśle spożywczym, gdy inozyna i guanylan zostaną zmieszane z glutaminianem sodu, efekt orzeźwiający poprawia się od jednego do kilkudziesięciu razy i ma dobry wpływ na kwaśny, gorzki, przypalony i rybny smak. Nukleotyd disodowy (I + G) rozwinął się w aromat trzeciej generacji po glutaminianie sodu i esencji z kurczaka. Jest szeroko stosowany w opakowaniach przypraw do makaronu instant, takich jak esencja z kurczaka, kurczak w proszku i świeży sos sojowy. Ponadto nukleotydy w żywności dla niemowląt jako dodatki do żywności dla niemowląt mogą znacznie poprawić odporność dziecka, sprzyjać dojrzewaniu jelit, promować syntezę lipoprotein i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych oraz zmniejszać częstość występowania przeziębień i biegunek u niemowląt. Wspomaga prawidłowy wzrost i rozwój niemowląt.
W przemyśle farmaceutycznym 5′-nukleotydy mogą być wykorzystywane nie tylko jako leki, ale również jako surowce do produkcji wielu leków przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych, takich jak synteza leków przeciwwirusowych rybawiryny i acyklowiru. Oczekuje się, że te nowo zsyntetyzowane leki staną się nową klasą leków przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych po lekach sulfonamidowych i antybiotykach.
W przemyśle rolniczym nukleotydy mogą być stosowane jako regulatory wzrostu roślin w produkcji roślin, zwiększając w ten sposób wydajność i masę. Może być również stosowany do dodatków paszowych, co ma bardzo oczywisty wpływ na wzrost zwierząt. Krótko mówiąc, czy zastosowanie nukleotydów w żywieniu roślin lub zwierząt może obniżyć koszty produkcji i przynieść znaczące korzyści.
Shopping Cart
