核苷酸主要生产技术方法分析

 核苷酸的生产方法主要有化学合成法、微生物发酵法、核酸酶解法。

   核酸是生命之源，是构成生物体的重要组成部分，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。

   从六十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。山东双凤股份有限公司采用从啤酒工业的废料麦芽根中提取5`-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。且能增加了原料的附加值，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20吨/年，扩大到现在的100吨/年，形成了一套完整成熟的生物酶解法生产高纯度5`-单核苷酸的连续化工业生产技术。

   一、化学合成法：

   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的衍生物。

   二、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，由于菌株的回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，产品种类单一，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`-肌苷酸和5`-鸟苷酸。

   三、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，可以一次得到四种核苷酸的混合物，且酶反应收率高，产品纯度高，生产工艺简单、原料来源丰富、成本低廉适合工业化大规模生产核苷酸。