應用
鳥苷酸作為組成核酸的5種核苷酸之一,具有獨特的香菇樣鮮味,因其鮮味阈值達到0.0125g/dL,常被用于增強食品的鮮味。在食品工業中主要以其鈉鹽(鳥苷酸二鈉)的形式作為食品添加劑,用作調味料、醬油、味精的原料,通常與谷氨酸鹽一起用于增強食品的鮮味。
在醫藥領域,鳥苷酸具有高度的生物活Chemicalbook性,可以提高機體免疫力、輔助抗腫瘤、促進生長以及調節機體營養代謝,能夠促進肝功能恢複、調節機體免疫功能、抗癌等,使鳥苷酸成為極具開發潛質的醫藥原料。此外,鳥苷酸具有的抗氧化活性,對神經的生長影響非常大,可以保護細胞免受活性自由基的侵害。鳥苷酸在食品以及藥品工業中都起着不可估量的作用。
呈味機制
呈味核苷酸包括肌苷酸、鳥苷酸、胞苷酸、尿苷酸以及黃苷酸,後三者的呈味力遠不及前兩者,因此工業生産上的呈味核苷酸主要為肌苷酸(IMP)和鳥苷酸(GMP)。研究表明:IMP和GMP的呈味作用取決于其化學結構,隻有核苷5′-位上的-OH與磷酸基團發生酯化才表現出鮮味活性,而2′-和3′-位上的-OH磷酸酯化無鮮味。按照n(IMP)∶n(GMP)=1∶1混合,鮮味閥值(能感覺出鮮味Chemicalbook的最低濃度)可降至0.0063%。
1960年,日本的KUNINAKA博士發現5'-鳥苷酸具有鮮味,且在香菇中的含量較高,随後利用從桔青黴(Penicilliurncitrimum)中提取的5'-磷酸二酯酶降解RNA生成5'-核苷酸。日本利用該方法開始了核苷酸的工業化生産。鳥苷酸具有顯著的增鮮、輔助抗腫瘤、提高機體免疫力以及調節機體營養代謝等作用,因而廣泛應用于食品和醫藥領域。
生産方法
鳥苷酸的生産方法有酶水解RNA法、菌體自溶法、發酵法和化學合成法4種方法。鳥苷酸生産工藝目前運用最廣泛的是發酵轉化法,利用一定微生物,以葡萄糖作為碳源生産鳥苷,再利用生物或化學方法将其轉化為鳥苷酸,如鳥苷磷酸化得鳥苷酸,且工業化生産鳥苷酸的方法就是采用鳥苷發酵的二步生産法。
菌體自溶法
當微生物遇到對生長不利的條件時,微生物就會利用微生物細胞中本身具有的各種RNA分解酶,啟動核糖體自溶系統,使RNA自溶,以獲得足夠維持生存的能量。菌體自溶法是在一定條件下由細菌自溶降解其自身的核糖核酸,從而獲得核苷酸的方法。因為效率太低,而且提取困難,菌體自溶法目前基本不用。
酶水解RNA法
酶水解RNA法是以酵母或白地黴細胞等為原料,利用磷酸二酯酶水解核糖核酸來制備鳥苷酸的方法,主要包括從菌體中提取RNA、5'-磷酸二酯酶制備、RNA的酶解和單核酸的分離、純化。此方法起源于20世紀60年代初,日本的國中明率先發現了利用橘青黴(PenicilliumcitrinChemicalbookum)提取的5'-磷酸二酯酶可以降解RNA生成5'-核苷酸。酶水解RNA法關鍵酶是青黴菌5'-磷酸二酯酶,由于副産品較多,此方法目前也不常用。5'-磷酸二酯酶以桔青酶或金色鍊黴菌為出發菌種,通過液體深層發酵法獲得,其工藝流程如下:斜面菌種培養→種子培養→發酵培養→濾液。
化學合成法
化學合成法通常是用焦磷酸或者磷酸的活性衍生物對核苷進行磷酸→酯化反應的方法。因為需要大量有機溶劑,存在環境污染及原料來源等問題,化學合成法在生産中也極少使用。
發酵法
發酵法生産鳥苷酸可分為2種方法:直接發酵法和發酵轉化法。直接發酵法利用一定數量微生物,以葡萄糖為碳源進行發酵得到鳥苷酸,但此方法得到的鳥苷酸産量低,不能達到工業化要求。目前,運用最廣泛的方法是發酵轉化法,利用一定微生物,以多糖或葡萄糖作為碳源生産鳥苷,再利用生物或化學方法将其轉化為鳥苷酸。一般都是先對枯草芽孢杆菌進行斜面培養、種子培養以及發酵培養獲得鳥苷,再利用三氯氧磷溶液與吡啶溶液制得鳥苷酸。
目前,我國鳥苷酸發酵得率較國外先進水平低,鳥苷酸工業化生産還未成熟,如何提高鳥苷酸産量成為研究的重中之重。
鑒别實驗
紫外吸光度用0.01mol/L鹽酸配制1:50000試樣液。最大吸光度在256nm士2nm處。A250/A260之比為0.95~1.03;A280/A260之比為0.63~0.71(見GT-29中紫外分光光度法)。
核糖試驗同“02006,鳥苷酸二鈉”中鑒别試驗中2Chemicalbook。有機磷酸鹽試驗取1:400試樣液5ml,加鎂氧混合劑試液(TS-133)2ml,應無沉澱發生。再加硝酸7ml,煮沸10min,用NaOH試液(TS-224)中和,再加钼酸铵試液(TS-22),溫熱。應有黃色沉澱發生,該沉澱溶于NaOH試液或氨試液(TS-13)。
含量分析
方法同“02006,鳥苷酸二鈉”,計算:含量(%)=A/325×25000/試樣量(mg)×100/(100-幹燥失重(%))×100
毒性
ADI不作特殊規定(FAO/WHO,2001)。
使用限量
GB2760--2001:嬰幼兒配方奶粉0.2~0.58g/kg(以核苷酸總量計)。
化學性質
無色或白色結晶,或白色結晶性粉末,無臭,有特殊滋味。
用途
用作藥物中間體、保健食品及生化試劑、食品添加劑等。
生産方式
由酵母的核酸分解、分離而得。由葡萄糖經發酵法得鳥苷,再經磷酸化而成。