- 什麼是核苷酸?
核苷酸是一類由嘌呤或嘧啶鹼基、核糖或脫氧核糖和磷酸組成的化合物。根據核苷酸分子鹼基的不同,核苷酸可分為五種,分別為5′-腺嘌呤核苷酸(AMP)、5′-鳥嘌呤核苷酸(GMP)、5′-胞嘧啶核苷酸(CMP)、5′-尿嘧啶核苷酸(UMP) 和 5'-次黃嘌呤核苷酸 (IMP)。 - 生產核苷酸的方法
目前,核苷酸的合成方法主要有化學合成法、微生物發酵法和酵素法水解法。
在核苷酸的化學生產中,主要使用核苷進行磷酸酯化。由於涉及的試劑價格昂貴,且使用有毒化學合成原料,製程要求高,環境污染嚴重,生產成本較高。一般情況下,僅用於生產一些特殊用途的核苷酸衍生物,僅限於實驗室規模。大規模工業化生產有一定困難。
發酵生產核苷酸主要利用微生物菌株的生物合成途徑來生產核苷酸。為了透過微生物發酵生產核苷酸,必須考慮生物合成途徑和調控機制以選擇菌株。雖然由於菌株回復突變和細菌內產物累積的問題,生產效率很高,但也提供了回饋。控制、調節等技術要求較高。在發酵生產過程中,對培養基的組成和物質的添加有特殊的要求。另外,建廠投資高,生產的產品單一,僅限於生產極少數產品。目前只有肌苷(IMP)和鳥苷酸(GMP)已實現工業化。
酵素水解產生核苷酸,利用P1核酸酶降解RNA,得到四種核苷酸(AMP、GMP、CMP和UMP)的混合物,再透過離子交換樹脂分離純化四種核苷酸。此外,5'-腺嘌呤核苷酸(AMP)被用作底物,由腺苷酸脫氨酶轉化產生5'-次黃嘌呤核苷酸(IMP)。酶解製程接手5'-核苷酸的生產,具有生產製程簡單、原料來源豐富、成本低廉的優點。它是歷史最悠久、技術最成熟的製造過程。 - 核苷酸的用途
核苷酸在食品、醫藥、農業等產業有著廣泛的應用。
在食品工業中,肌苷、鳥苷酸與谷氨酸鈉混合後,其清爽效果提高一倍至數十倍,對酸味、苦味、焦味、腥味有良好的效果。核苷酸二鈉(I+G)已發展成為繼味精、雞精之後的第三代調味品。廣泛應用於泡麵調味包、雞精、雞粉、鮮醬油等調味料。此外,嬰兒食品中的核苷酸作為嬰兒食品添加劑,可顯著提高嬰兒的免疫力,促進腸道成熟,促進脂蛋白和多元不飽和脂肪酸的合成,減少嬰兒感冒和腹瀉的發生。促進嬰兒正常生長發育。
在醫藥工業中,5'-核苷酸不僅可以用作藥物本身,還可以作為生產許多抗病毒和抗腫瘤藥物的原料,例如抗病毒藥物利巴韋林和阿昔洛韋的合成。這些新合成的藥物有望成為繼磺胺類藥物和抗生素之後的一類新的抗病毒和抗腫瘤藥物。
在農業工業中,核苷酸可在植物生產中用作植物生長調節劑,從而提高產量和重量。也可應用於飼料添加劑,對動物生長有非常明顯的作用。總之,無論是在農作物或動物飼料中使用核苷酸,都能降低生產成本,帶來顯著效益。