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核苷酸的應(yīng)用現(xiàn)狀
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核苷酸類化合物具有重要的生物學(xué)功能,它們參與了生物體內(nèi)幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)過程,同時(shí)在多個(gè)領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用。

核苷酸是什么?具體的應(yīng)用是什么?下面為你一一解答。

核苷酸是由含氮的堿基、環(huán)狀核糖或脫氧核糖、磷酸3種分子連接而成,堿基與糖通過糖苷鍵連接成核苷,核苷與磷酸以酯鍵連接,組成核苷酸。核苷酸主要參與構(gòu)成核酸,人體內(nèi)的核苷酸主要由機(jī)體細(xì)胞自身合成。核苷酸在體內(nèi)廣泛分布,細(xì)胞中主要以5’-核苷酸形式存在。核苷酸類化合物具有重要的生物學(xué)功能,它們參與了生物體內(nèi)幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)過程。核苷酸的應(yīng)用廣泛,具體包括以下幾個(gè)方面:

1 核酸在嬰幼兒配方乳粉中的應(yīng)用

作為嬰兒營養(yǎng)的黃金標(biāo)準(zhǔn),母乳可提供多種免疫保護(hù)和免疫成熟因子,其中核苷酸是研究最多的成分之一。母乳中含有UMP、CMP、AMP、GMP、IMP等多種核苷酸,這些核苷酸可以促進(jìn)嬰幼兒腸道細(xì)胞的生長、發(fā)育和修復(fù),甚至在提高記憶力、促進(jìn)體格生長等方面發(fā)揮積極作用,在快速生長、免疫抑制、蛋白質(zhì)攝入減少和腸道損傷期間,嬰兒會增加對核酸合成的需求,因此,許多國家提倡在嬰幼兒配方乳粉的牛()乳基質(zhì)中添加微量核苷酸功能成分,力求與人乳相近。

歐盟2006/141/EC建議嬰兒配方乳粉中核苷酸的最大添加量為5′-CMP 2.5 mg/100kcal、5′-UMP 1.75 mg/100kcal5′-AMP 1.5 mg/100kcal、5′-IMP 1.0 mg/100kcal, 核苷酸總量5 mg/100kcal。我國實(shí)行嬰幼兒配方乳粉配方注冊制度,產(chǎn)品的生產(chǎn)和營養(yǎng)添加受嚴(yán)格監(jiān)管。GB 14880—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,嬰配粉中添加的核苷酸作為可選擇性成分可以5′-CMP5′-UMP、5′-AMP、5′-肌苷酸二鈉、5′-鳥苷酸二鈉、5′-尿苷酸二鈉和5′-胞苷酸二鈉等7種形式存在,使用量是0.12 ~ 0.58 g/kg(以核苷酸總量計(jì)),未規(guī)定每種核苷酸的具體限量。

2 核酸在食品添加劑中的應(yīng)用

食品風(fēng)味影響消費(fèi)者的接受程度,5′-核苷酸的增味活性是味精的100倍以上,5′-呈味核苷酸二鈉是5′-肌苷酸二鈉和5′-鳥苷酸二鈉經(jīng)再加工制得的食品添加劑,近年來常見于各類風(fēng)味食品的配料表中。低鹽是食品調(diào)味料的開發(fā)趨勢,5′-核苷酸除鮮味外還表現(xiàn)出輕微咸味,可作為替代物用于降低食品中的鈉含量。

3 核酸在保健品中的應(yīng)用

現(xiàn)代研究表明,功能性食品和天然保健食品含有生物活性物質(zhì),對促進(jìn)健康和預(yù)防疾病具有功效。藥理學(xué)研究認(rèn)為,膳食核甘酸通過嘌呤能或嘧啶受體參與調(diào)節(jié)多種生理過程,對免疫調(diào)節(jié)、抗感染、促進(jìn)生長發(fā)育、維持肝功能、改善記憶、促進(jìn)小腸發(fā)育及脂質(zhì)代謝等方面有益。在某些臨床條件下,特別是當(dāng)腸粘膜、骨髓造血細(xì)胞和大腦等組織的內(nèi)源性核苷供應(yīng)有限時(shí),外源性核苷酸作為補(bǔ)救途徑具有重要意義。

除了以單體形式添加外,核甘酸還可以通過食物攝入。酵母是膳食核酸的豐富來源,作為食品配料,核酸類物質(zhì)與酵母中的其他營養(yǎng)成分相互作用,起到復(fù)合增健作用。中藥成分地龍富含腺嘌呤、鳥嘌呤、次黃嘌呤等核苷類化合物,近年來常用于功能性食品。此外,基于核苷酸的生物活性物質(zhì)在生物科技領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。如環(huán)核苷酸、β-煙酰胺單核苷酸、β-煙酰胺嘌呤二核苷酸等新型保健成分,也在引起人們關(guān)注。

4 核苷酸在化妝品中的應(yīng)用研究

煙酰胺單核苷酸在影響煙酰胺腺嘌呤二核苷酸水平改善衰老相關(guān)疾病的同時(shí),對皮膚也具有一定抗衰、光保護(hù)、抗氧化、舒緩等功效,為其在化妝品中應(yīng)用奠定了功效基礎(chǔ)。NMN在國外已被應(yīng)用于化妝品中并上市銷售,但有關(guān)其應(yīng)用的安全性爭論一直存在,它在我國目前屬于化妝品新原料,安全性也處于監(jiān)控期。

5 核苷酸在動(dòng)物健康中的應(yīng)用研究

核苷酸作為一種安全、有效的飼料添加劑,對水產(chǎn)動(dòng)物的生長、發(fā)育、繁殖以及對腸道健康、自身的抗氧化力和免疫力等均發(fā)揮著重要作用。因此,核苷酸在水產(chǎn)飼料工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景,如提高魚肉品質(zhì)的機(jī)理是:通過增強(qiáng)功能器官抗氧化能力、抗凋亡能力和緊密連接特性從而維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性;通過增加抗菌物質(zhì)含量、抗菌肽基因表達(dá)和調(diào)控炎癥細(xì)胞因子基因表達(dá)從而提高了功能器官免疫功能;通過提高營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)、保健品質(zhì)和理化品質(zhì)從而提高魚肉品質(zhì)。

6 核苷酸藥物的應(yīng)用研究

根據(jù)臨床表現(xiàn)的特征,核苷酸類抗病毒藥物已逐漸發(fā)展為治療不同病毒感染的藥物,包括抗肝炎病毒藥、抗巨細(xì)胞病毒藥、抗逆轉(zhuǎn)錄酶病毒藥和抗皰疹類病毒藥物。目前,治療HIV感染的藥物有齊多夫定和泰洛夫韋,治療皰疹病毒的核苷酸類藥物有阿糖腺苷和阿昔洛韋,治療乙肝的核苷酸類抗病毒藥物有克來夫定和依曲西他濱,治療新冠肺炎的核苷酸類抗病毒藥物有洛匹那韋和利巴韋林。盡管已經(jīng)成功研制出高效低毒的抗病毒藥物如阿昔洛韋,但臨床使用的抗病毒藥物仍然存在毒副作用大、耐藥性強(qiáng)、治療后易復(fù)發(fā)等問題,無法完全治愈患者。

核苷酸是生命活動(dòng)所必需的有機(jī)小分子,嘌呤核苷酸的合成和分解代謝異常是某些疾病產(chǎn)生的基礎(chǔ),也是治療的靶點(diǎn)。腫瘤的發(fā)生和發(fā)展涉及大量的病理生理學(xué)過程,其中包括嘌呤核苷酸代謝失衡。多種酶參與嘌呤核苷酸合成和分解代謝,與腫瘤細(xì)胞的增殖和耐藥有關(guān)。嘌呤核苷酸代謝的異常還會導(dǎo)致尿酸抗氧化特性和促炎特性的失衡,從而誘發(fā)腫瘤并促進(jìn)其進(jìn)展。異常的嘌呤核苷酸代謝通過調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路影響基因和蛋白的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化、侵襲和轉(zhuǎn)移,不同腫瘤患者的核苷酸代謝特點(diǎn)也有所不同。

 

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