- Kaj je nukleotid?
Nukleotidi so razred spojin, sestavljen iz purinskih ali pirimidinskih baz, riboze ali deoksiriboze in fosforne kisline. Glede na različne baze nukleotidnih molekul lahko nukleotide razdelimo na pet vrst, in sicer 5′-adenin nukleotid (AMP), 5′-gvanin nukleotid (GMP), 5′-citozinski nukleotid (CMP), 5′-uracil nukleotid (UMP) in 5′-hipoksantinski nukleotid (IMP). - Metoda pridobivanja nukleotidov
Trenutno metode sinteze nukleotidov vključujejo predvsem kemično sintezo, mikrobno fermentacijo in encimsko hidrolizo.
Pri kemični proizvodnji nukleotidov se za zaestritev fosfata uporabljajo predvsem nukleozidi. Ker so vključeni reagenti dragi in uporabljajo surovine za toksično kemično sintezo, so zahteve procesa visoke, okolje močno onesnaženo in proizvodni stroški sorazmerno visoki. Na splošno se uporablja le za proizvodnjo nekaterih nukleotidnih derivatov s posebnim namenom in je omejen na laboratorijski obseg. Velika industrializirana proizvodnja predstavlja določene težave.
Proizvodnja nukleotidov s fermentacijo v glavnem uporablja biosintetično pot mikrobnih sevov za proizvodnjo nukleotidov. Za proizvodnjo nukleotidov z mikrobno fermentacijo je treba pri izbiri sevov upoštevati biosintetske poti in regulativne mehanizme. Čeprav je proizvodna učinkovitost visoka zaradi problema povratnih mutacij sevov in kopičenja produktov v bakterijah, je zagotovljena tudi povratna informacija. Tehnične zahteve, kot sta nadzor in regulacija, so relativno visoke. V proizvodnem procesu fermentacije obstajajo posebne zahteve glede sestave medija in dodajanja snovi. Poleg tega so naložbe v izgradnjo tovarne velike in proizvedeni izdelek je en sam, tako da je omejen na proizvodnjo zelo malo izdelkov. Trenutno sta industrializirana samo inozin (IMP) in gvanilat (GMP).
Encimska hidroliza proizvaja nukleotide, ki uporabljajo nukleazo P1 za razgradnjo RNA, da dobijo mešanico štirih nukleotidov (AMP, GMP, CMP in UMP), nato pa štiri nukleotide ločijo in očistijo z ionsko izmenjevalno smolo. Poleg tega se 5′-adenin nukleotid (AMP) uporablja kot substrat, ki ga adenilatna deaminaza pretvori v 5′-hipoksantinski nukleotid (IMP). Proces encimske hidrolize prevzame proizvodnjo 5′-nukleotida, ki ima prednosti enostavnega proizvodnega procesa, bogatih virov surovin in nizke cene. To je proizvodni proces z najdaljšo zgodovino in najbolj zrelo tehnologijo. - Uporaba nukleotidov
Nukleotidi imajo široko paleto uporabe v industrijah, kot so hrana, medicina in kmetijstvo.
V živilski industriji se pri mešanju inozina in gvanilata z natrijevim glutamatom osvežilni učinek izboljša od enega do nekaj desetkrat in dobro vpliva na kisel, grenak, zažgani in ribji okus. Dinatrijev nukleotid (I + G) se je po mononatrijevem glutamatu in piščančji esenci razvil v aromo tretje generacije. Široko se uporablja v začimbah za instant rezanci, začimbah, kot so piščančja esenca, piščančji prah in sveža sojina omaka. Poleg tega lahko nukleotidi v otroški hrani kot aditivi za otroško hrano bistveno izboljšajo otrokovo imuniteto, spodbujajo zorenje črevesja, spodbujajo sintezo lipoproteinov in večkrat nenasičenih maščobnih kislin ter zmanjšajo pojavnost prehladov in driske pri dojenčkih. Spodbuja normalno rast in razvoj dojenčkov.
V farmacevtski industriji se 5′-nukleotidi lahko uporabljajo ne samo kot zdravila, ampak tudi kot surovine za proizvodnjo številnih protivirusnih in protitumorskih zdravil, kot sta sinteza protivirusnih zdravil ribavirina in aciklovirja. Pričakuje se, da bodo ta na novo sintetizirana zdravila po sulfonamidnih zdravilih in antibiotikih postala nov razred protivirusnih in protitumorskih zdravil.
V kmetijski industriji se lahko nukleotidi uporabljajo kot regulatorji rasti rastlin pri pridelavi rastlin, s čimer se poveča donos in teža. Uporablja se lahko tudi za krmne dodatke, kar zelo očitno vpliva na rast živali. Skratka, ali lahko uporaba nukleotidov v krmi poljščin ali živali zmanjša proizvodne stroške in prinese znatne koristi.
Shopping Cart
