核苷酸的功能與用途

apple12151007 2011-3-10 14:51

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簡介

核苷酸具有許多重要生理功能，從編碼基因信息到信號傳導都扮演重要的角色。近年來動物實驗與臨床研究證實，核苷酸是“半必需”或“有條件的必需”營養(yǎng)物質，補充核苷酸對機體產生有益的功效。

　　核苷酸具有許多重要生理功能，從編碼基因信息到信號傳導都扮演重要的角色。近年來動物實驗與臨床研究證實，核苷酸是“半必需”或“有條件的必需”營養(yǎng)物質，補充核苷酸對機體產生有益的功效。本文主要對核苷酸的功能及其在食品、醫(yī)藥、動物飼養(yǎng)、水產養(yǎng)殖業(yè)上的應用作一概述。

　　一、核苷酸組成與生物合成

　　核苷酸(NT)是廣泛存在于自然界的小分子化合物，它由嘌呤或嘧啶類堿基與脫氧核糖或核糖及1個或多個磷酸基團組成。常見的核苷酸含有單、二或三磷酸基團，如腺苷一磷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)、脫氧腺苷一磷酸(dAMP)、脫氧腺苷二磷酸(dADP)和脫氧腺苷三磷酸(dATP)等。

　　核苷酸在體內有兩種合成途徑，它可在細胞內由氨基酸前體如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、甲酸鹽及二氧化碳進行從頭合成，也可由核苷酸和核酸水解的游離堿基與磷酸核糖基的補救途徑來合成。補救途徑比較簡單、耗能少且受堿基量調節(jié)。有些組織從頭合成核苷酸能力有限，需利用補救途徑獲得堿基如腸粘膜細胞和骨髓造血細胞。對這些快速增長組織，如內源供應不足時，NT可看成半必需營養(yǎng)物質，從外部食物補充，可節(jié)約細胞能量、優(yōu)化功能。

　　二、核苷酸的生物代謝功能

　　核苷酸存在于微生物、動物和植物的各種細胞中，參與細胞代謝的許多生化反應，其主要功能為：

　　1、核酸前體。它是構成脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的結構單元，DNA和RNA都含共價鍵結合的NT，在基因信號儲存、轉錄和表達上起關鍵作用。

　　2、能量代謝。作為高能前體，腺苷三磷酸(ATP)失去磷酸基團放出能量，參與重要的耗能酶反應，并為其他NT提供磷酸基供體。

　　3、活性中間體。在生物合成途徑中，核苷酸及其衍生物作為載體參與其中，如尿苷二磷酸(UDP)是合成多糖的糖基載體，UDP-葡萄糖則是糖元合成中葡萄糖供體。

　　4、輔酶的組成部分。腺苷酸是三種重要輔酶的組分：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和輔酶A(CoA)。

　　5、生物調節(jié)劑。環(huán)腺苷酸(cAMP)是第二信使，調節(jié)重要的生物過程，ADP是正常血小板聚集的關鍵物質。

　　三、食源核苷酸的消化吸收和代謝

　　食物中核苷酸作為非蛋白氮化合物存在，大部分以核蛋白形式存在，在腸道內被消化酶解成核酸混合物，在胰核酸酶和磷酸二酯酶作用下，其降解成單一NT，堿式磷酸酶或腸核苷酸酶，再將磷酸基團從核苷酸水解下來生成核苷，核苷酶繼續(xù)將核苷水解成游離的嘌呤和嘧啶堿基。

　　動物實驗表明，只有小部分NT以游離形式被吸收。食源核酸中90%以上是以核苷和堿基形式被吸收進入腸細胞，但大部分在肝和腸細胞中被降解成尿酸，只有2-5%核苷酸及其衍生物用于組織合成核酸和NT庫。

　　人母乳所含總氮量中約25-30%為非蛋白氮，其中2-5%由NT組成。母乳中NT含量隨著哺乳其延長而下降，嬰兒出生三個月時母乳中核苷酸含量為初乳的75%。除了NT外，人母乳中還含有核苷、核酸及核苷加合物，表達為潛在可利用核苷總量(TPAN)，世界上母乳TPAN平均水平大致相近，如美國(72 mg/L)、歐洲(68 mg/L)和亞洲(69mg/L)。不同哺乳期的TPAN值也幾乎無差別。因此，TPAN值作為奶粉中添加核苷酸的參照值。

　　四、食源核苷酸的生物學功能

　　NT為“半必需”或“有條件的必需”營養(yǎng)物質，在食物中缺乏并不導致典型的臨床缺失癥狀，但在機體快速生長期，營養(yǎng)不良、某些感染疾病狀態(tài)或一些調節(jié)因素限制體內合成時，也會變成“必需”營養(yǎng)物質，此時攝入NT可節(jié)省機體從頭合成的消耗，補充補救途徑的不足，優(yōu)化組織功能。

　　1、提高免疫功能。動物喂給含NT飼料，比無添加者有更大的免疫應答，增強細胞免疫和體液免疫：移植物抗宿主反應，同種移植物排斥反應，遲發(fā)皮膚超敏反應，同種抗原和有絲分裂誘導的淋巴增殖作用，自然殺傷細胞活性，巨噬細胞活性和吞噬能力，對微生物攻擊的抵抗，脾臟和淋巴結產生細胞因子。

　　動物和人體試驗都支持這一理論：攝入NT受限的小鼠抵御金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的能力下降，其部分原因至少與細胞調節(jié)的免疫受損有關。與食用標準含量NT小鼠相比，沒有食用NT小鼠在同種異體移植時存活時間明顯延長，這表明T淋巴細胞要依靠體外NT來完善其功能。

　　有對照的雙盲實驗表明，喂食添加NT的嬰兒配方奶的2個月大的嬰兒，其NK活力與母乳喂養(yǎng)的嬰兒相似，比不加NT組的NK活力高得多。與不添加NT組相比，添加NT組嬰兒體內，經刺激后單核細胞產生的白介素-2比較高。

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