4核苷酸的生产方法及在乳代品中的营养作用

、)lnⅣw．chinadairy．netrpgy@c11iI匈oumal．net．Cll中国乳品工业da／ryINDUSTRY中图分类号：Q254+．3文献标识码：B文章编号：1001—2230{2006)11—0060—02核苷酸的生产方法及在乳代品中的营养作用肖文凯，李云龙(山东凯盛生物化工有限公司山东淄博255190)0引言核酸是生命之源，是生命的最基本物质，它存在于一切生物细胞里。核苷酸是核酸的基本结构单位，参与机体所有细胞的生命活动过程，在细胞结构、代谢、能量和调节功能等方面起着重要作用。以往，人们认为核苷酸并非人体所需的营养物质，人体本身就有能力在体内合成。如今，通过近年来的动物实验和临床试验资料表明，核苷酸在特定生理条件下是不可缺少的营养成分。欧洲已发表有关乳代品添加核苷酸的指导方针，欧洲、美国、日本、韩国等市场已销售添加核苷酸的奶粉，而我国是在几年前才开始在奶粉中加入核苷酸的。从60年代日本最早开始进行核苷酸工业化生产以来，经过几十年的不断研究改进，已经有多种方法可以生产核苷酸及其衍生物。我公司采用从啤酒工业的废料麦芽根中提取5、一磷酸二酯酶，将从酵母中提取的核酸水解为5、单核苷酸，方法简单易行，获得成品纯度较高。且能增加原料的附加值，提高经济效益。经过近年来的中试试验和对生产工艺技术的不断改进和完善，先后解决了酶提取、分离纯化、结晶等关键技术．生产规模已由原来的20t／年，扩大到现在的100t／年．形成了一套完整成熟的生物酶解法生产高纯度5、h单核苷酸的连续化工业生产技术。1核苷酸的生产方法概括起来主要有3种：化学合成法、微生物发酵法、核酸酶解法。1．1化学合成法收稿日期：2006—09—21作者简介：肖文凯(1937一)，男，高级工程师，从事生物食品添加剂方面的研究。化学法生产核苷酸，主要是利用核苷进行磷酸酯化反应。一般常用的核苷磷酸化试剂主要是磷酸或者焦磷酸的活性衍生物，而工业上广泛采用的是三氯氧化磷。化学法所涉及的原料昂贵，且采用毒性较大的合成原料，工艺要求高，对环境污染严重，生产成本偏高。因此化学合成法一般用于生产一些有特殊用途的核苷酸衍生物。1．2微生物发酵法发酵法生产核苷酸，主要是利用微生物菌株的生物合成途径来生产核苷酸。利用微生物发酵法生产核苷酸。虽然生产的效率较高，但要使微生物能够过量生产核苷或者核苷酸就必须掌握它们的代谢途径和调节机理，才能获得高产菌株。对于核苷和碱基这样的物质．比较容易透过微生物细胞。但是核苷酸是一种糖基磷酸酯，即核苷的磷酸酯，难于透过细胞膜，因此增加了菌体发酵生产核苷酸的难度。另外，由于菌株的复突变问题和产物在菌体中积累等问题，以及在发酵生产过程中。对培养基的组成和添加物质等均有特定的要求，再加上建厂投资大，产品种类单，故仅限于生产极个别产品。目前利用直接发酵法生产核苷酸仅适于生产5’一肌苷酸和5，鸟苷酸。1．3核酸酶解法酶解法是利用核酸酶P1对核酸的特定作用．把核酸水解为5，单核苷酸。是生产核苷酸技术中最成熟的方法。酶解法生产核苷酸的酶多为5，磷酸二酯酶。目前获得核酸酶P1的途径有两种，一种是植物体中浸提，另一种是桔青霉发酵。通常是从桔青霉发酵液中分离得到核酸酶P1，自然界中也存在很多与核酸酶P1类似性质的酶，他们都能作用于核酸得到5，单核苷酸，具有底物构象的特异性。利用改进后的酶法生产核苷酸。可以一次得到4种核苷酸的混合物，且酶反应收率高，产品纯度高，生产工艺简单、原料来源丰富、6D荔万虿万万—丽孬瓦蕊矿历—孬芴万方数据Forum厂商论坛成本低廉适合工业化大规模生产核苷酸。2核苷酸在乳代品中的营养作用原先普通奶粉中大多数不含核苷酸，婴儿饮用奶粉常会有先天性过敏症和过敏反应。而且抗感染能力也较弱，主要原因是奶粉中缺少核苷酸。人乳是婴幼儿最好的营养品，人乳中含有大量的核苷酸。因此人们根据人乳中的营养成分去制造婴幼儿的营养品。在乳代品中添加外源核苷酸(NT)，对婴儿特别是新生儿维持机体免疫系统功能、促进肠道成熟、肝脏的生长发育和代谢及脂质代谢等方面都发挥重要作用。2．1核苷酸对机体免疫系统的影响许多研究者认为核苷酸是维持机体正常免疫功能的必须营养成分，可以增强婴儿的机体免疫力和抗感染能力。美国儿科专家Picketing等人曾对311名婴儿进行了长达一年的临床对比研究，结果显示用添加了与母乳等量核苷酸(72mg／L)的奶粉喂养的婴儿，对E型流感疫苗表现出更高的抗体免疫反应．与母乳喂养的婴儿一样，比未添加核苷酸的代乳品喂养的婴儿具有更强的免疫能力。cuver等观察母乳喂养、添加核苷酸和未添加核苷酸配方乳3组新生儿的免疫功能发现：在出生两个月后母乳喂养和添加核苷酸组婴儿的NK细胞活性显著高于未添加核苷酸组：在出生四个月时母乳喂养和添加核苷酸组婴儿的NK细胞活性和IL2的生成保持恒定，且高于未添加核苷酸组。Lang等发现，添加核苷酸组婴儿的Hib抗体和白喉抗体浓度明显高于未添加组，添加核苷酸的婴儿配方乳能增强对b型H流感和白喉体液抗体应答．而喂养母乳则可提高对口服脊髓灰质炎病毒(oPv)的抗体应答。2．2核苷酸对肠道的影响核苷酸对肠道营养有着重要的作用，能够促进肠道细胞的生长、发育和修复。LeleikoNs等发现，饮食核苷酸在婴儿营养和肠道成熟上有重要作用，影响肠道粘膜的发育和改善其修复功能。Bamess用添加核苷酸的配方乳喂养的婴儿，其粪便中双歧杆菌群占优势，和母乳喂养婴儿的粪便相似，而未添加核苷酸的配方乳喂养的婴儿，粪便菌群以肠道杆菌为主，这说明核苷酸能够刺激体内的双歧杆菌群的生长。核苷酸还能减少婴儿腹泻的发生率。Brnser等人对小于6个月的婴儿进行临床研究，一组婴儿用牛奶配方食品喂养，另一组则在同样的食品中添加与人奶相同的水平的核苷酸，研究结果表明，两组婴儿中各有31．1％及45．0％的婴儿没有发生任何的腹泻状况，且添加核苷酸组的婴儿发生腹泻的天数也更少。2．3核苷酸对肝脏的影响人体主动再合成核苷酸主要是在肝脏中进行．核苷酸的再合成需要大量的能量，补救途径是将核苷酸碎片或外源性核苷酸形成新的核苷酸，这样就需要较少的能量。虽然肝脏有从头合成核苷酸的能力．但是机体一旦存在免疫应激，导致T淋巴细胞激活、增殖，就会引起核苷酸合成迅速增加，参与能量代谢和合成核苷酸的前提物质需要量也相应增加，况且补充外源性核苷酸比从头合成途径所需的能量节省，所以补充外源性核苷酸是相当必要的。2．4核苷酸在脂质代谢中的作用Axelsson等研究证实．使用人乳及核酸添加组婴儿的血浆甘油三脂高于未添加组．表明外源核苷酸可能对新生儿的脂蛋白是有作用的。研究表明饮食中添加核苷酸能促进新生儿，尤其是早产儿脂蛋白的合成或分泌。3核苷酸添加的安全问题外源性核苷酸对婴儿具有如此重要的营养作用，那么添加核苷酸于乳代品中是否安全呢?核苷酸在／人乳中本身就存在，美国、日本、欧洲的权威机构已接受在乳代品中添加核苷酸是安全的观点。早在1965匀E，El本就在婴儿奶粉中添加核苷酸，西班牙自1983生g，美国自1989年也开始推荐使用。中国大约90年代开始，国外某品牌进口中开始含有核苷酸。1991年欧共体对婴幼儿食品中核苷酸的添加水平规定了上限：每420kJ食品中CMP2．5mg，UMPl．75mg，AMPl．5mg，GMPO．5mg，IMPl．0mg。2005年中国卫生部15号公布推荐，核苷酸在婴幼儿配方粉中的添加量为0．20．58g／kg(以核苷酸总量计)。另外，美国专利介绍了液体牛奶中添加核苷酸的使用量，每100mL中CMPO．15mg，UMPO．44mg，AMPO．17mg，GMPO．19mg，IMPO．06mg。我国也有专利介绍添加核酸或核苷酸的高能牛奶，易被人体吸收，可以促进血液循环，改善脑机能，促进新陈代谢，抗疲劳，增强体制，提高免疫力等作用。4结束语近年来，随着不断的试验，证明了核苷酸在生物体中的重要作用，以及人们对核苷酸在婴幼儿营养作用中的认识，普遍认为在婴幼儿乳代品中添加核苷酸是必要的。母乳中的核苷酸是婴幼儿最好的来源，然而在缺乏母乳喂养的条件下，添加核苷酸的乳代品是最好的选择。目前，我国超市中添加核苷酸的奶粉大部分是国外品牌或使用国外技术生产，国内只有很少厂家添加，因此，添加核苷酸的乳代品有很大市场潜力。61万方数据