O que é um nucleotídeo?
Nucleotídeos são uma classe de compostos que consistem em bases de purina ou pirimidina, ribose ou desoxirribose e ácido fosfórico. De acordo com as diferentes bases das moléculas de nucleotídeos, os nucleotídeos podem ser divididos em cinco tipos, a saber, 5'-adenina nucleotídeo (AMP), 5'-guanina nucleotídeo (GMP), 5'-citosina nucleotídeo (CMP), 5'-uracil nucleotídeo (UMP) e 5'-hipoxantina nucleotídeo (IMP).
Método de produção de nucleotídeos
Atualmente, os métodos de síntese de nucleotídeos compreendem principalmente síntese química, fermentação microbiana e hidrólise enzimática.
Na produção química de nucleotídeos, principalmente nucleosídeos são usados para esterificação de fosfato. Como os reagentes envolvidos são caros e usam matérias-primas para síntese química tóxica, os requisitos do processo são altos, o ambiente é altamente poluído e os custos de produção são relativamente altos. Em geral, ele é usado apenas para produzir alguns derivados de nucleotídeos com propósitos especiais e é limitado à escala laboratorial. A produção industrializada em larga escala apresenta certas dificuldades.
A produção de nucleotídeos por fermentação usa principalmente a via biossintética de cepas microbianas para produzir nucleotídeos. Para produzir nucleotídeos por fermentação microbiana, as vias biossintéticas e os mecanismos regulatórios devem ser considerados para selecionar cepas. Embora a eficiência da produção seja alta devido ao problema de mutações reversas de cepas e acúmulo de produtos nas bactérias, o feedback também é fornecido. Requisitos técnicos como controle e regulamentação são relativamente altos. No processo de fabricação de fermentação, há requisitos especiais para a composição do meio e a adição de substâncias. Além disso, o investimento na construção de uma fábrica é alto e o produto produzido é único, de modo que se limita à produção de muito poucos produtos. Atualmente, apenas inosina (IMP) e guanilato (GMP) foram industrializados.
A hidrólise enzimática produz nucleotídeos que usam a nuclease P1 para degradar o RNA para obter uma mistura de quatro nucleotídeos (AMP, GMP, CMP e UMP) e, em seguida, separar e purificar os quatro nucleotídeos por resina de troca iônica. Além disso, o nucleotídeo 5'-adenina (AMP) é usado como substrato que é convertido pela adenilato deaminase para produzir nucleotídeo 5'-hipoxantina (IMP). O processo de hidrólise enzimática assume a produção de 5'-nucleotídeo, que tem as vantagens de um processo de produção simples, fontes abundantes de matéria-prima e baixo custo. É o processo de fabricação com a história mais longa e a tecnologia mais madura.
Uso de nucleotídeos
Nucleotides have a wide range of applications in industries such as food, biotechnology and agriculture.
Na indústria alimentícia, quando a inosina e o guanilato são misturados com glutamato de sódio, o efeito refrescante é melhorado de uma a várias dezenas de vezes e tem um bom efeito no sabor ácido, amargo, queimado e de peixe. O nucleotídeo dissódico (I + G) se desenvolveu em um aromatizante de terceira geração após o glutamato monossódico e a essência de frango. É amplamente utilizado em pacotes de temperos para macarrão instantâneo, temperos como essência de frango, pó de frango e molho de soja fresco. Além disso, os nucleotídeos em alimentos para bebês como aditivos alimentares para bebês podem melhorar significativamente a imunidade do bebê, promover a maturação intestinal, promover a síntese de lipoproteínas e ácidos graxos poliinsaturados e reduzir a incidência de resfriados e diarreia em bebês. Promove o crescimento e o desenvolvimento normais dos bebês.
5′-nucleotides are used as flavor enhancers (umami taste) in food manufacturing and as raw materials in biotechnology research applications.
Na indústria agrícola, os nucleotídeos podem ser usados como reguladores de crescimento de plantas na produção de plantas, aumentando assim o rendimento e o peso. Também pode ser aplicado a aditivos para ração, o que tem um efeito muito óbvio no crescimento animal. Em suma, se o uso de nucleotídeos na ração de culturas ou animais pode reduzir os custos de produção e trazer benefícios significativos.