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从核酸消化及核苷酸代谢看核酸营养品

2015-3-23 15:06| 发布者: admin| 查看: 3006| 评论: 0

摘要: 文献来源:俎鲁霞 徐国恒. 从核酸消化及核苷酸代谢看核酸营养品. 生物学通报, 2007, 42(9): 18-19.

 

俎鲁霞    徐国恒    北京大学医学部生理系   北京    100083

       核酸是由多个核苷酸构成的生物大分子,是遗传的物质基础,在生命活动中起着不可替代的作用。那么核酸是否需要外源性补充?核酸营养品有没有作用? 从核酸消化、核苷酸代谢角度就这些问题进行探讨。

关键词      核酸    核苷酸代谢   核酸营养品   核苷酸类似物

关于核酸营养品大家并不陌生,早在几年前科学界就对其进行批判过但这没阻止住核酸营养品生产和销售的步伐,核酸保健品的广告仍层出不穷,在中央电视台的节目中也频频露面,这不禁困惑了好多人:核酸营养品到底有没有用。本文将主要从体内核酸消化及核苷酸代谢的角度来阐述一下这个问题。

核酸是一种由核苷酸聚合而成的大分子化合物, 是遗传信息的载体。根据组成核酸的核苷酸分子中戊糖的类型,分为脱氧核糖核酸 (DNA) 和核糖核酸 (RNA)DNA  是遗传信息的贮存和携带者,RNA 主要参与遗传信息的表达。

核苷酸由碱基、戊糖基和磷酸基 3 部分组成。碱基分为 2 类:嘌呤碱和嘧啶碱。 DNA RNA 中含有的嘌呤碱主要为腺嘌呤 (A)和鸟嘌呤 (G) ;组成 DNA 的嘧啶碱主要为胸腺嘧啶 (T) 和胞嘧啶 (C) RNA  分子中主要为尿嘧啶 (U) 及胞嘧啶。在核酸的合成过程中,首先必须有足够的核苷酸作为原料然后才能合成大分子核酸;在核酸的分解过程中,首先核酸分解成核苷酸, 然后再进一步代谢,因此,核苷酸代谢是核酸代谢的重要组成部分。

食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸的作用,分解成核酸与蛋白质。核酸进入小肠后,受胰液和肠液中各种酶的逐步水解。胰液中含有核酸酶——RNA 酶和 DNA 酶,分别水解 RNA DNA,在肠道多核苷酸酶(磷酸二酯酶)的协同作用下,生成单核苷酸。通过各种核苷酸酶的进一步作用,核苷酸水解成核酸。被吸收的核酸绝大部分在肠粘膜细胞 中又被进一步水解。核酸被核酸酶分解成戊糖和碱基,这些碱基可被氧化,例如鸟嘌呤氧化成黄嘌呤,进一步生成尿酸;腺嘌呤转变成次黄嘌呤、黄嘌呤;最后也生成尿酸。尿酸由肠粘膜吸收进入体内,并从尿中排出。由此可见,食物来源的嘌呤主要生成尿酸,基本上 不能被机体利用。嘧啶也有类似的情况。

既然食物来源的核苷酸绝大部分并不能被机体利用,那体内核苷酸是如何产生的呢?原来人或其他哺乳类动物也可以自身合成充足的核苷酸,而且合成的速率受到细胞内机制的调控,以适应细胞在不同时期的需求。总的来说,体内核苷酸的合成有 2 条途径:第 1,利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料,经过一系列复杂的酶促反应,合成核苷酸,称为从头合成途径。第 2,利用体内游离的嘌呤、嘌呤核酸或嘧啶、嘧啶核酸,经过比较简单的反应过程,合成核苷酸,称为补救合成(或重新利用)途径。 2 条途径在不同组织中的重要性各不相同,一般情况下,从头合成途径是核苷酸合成的主要途径。

 

嘌呤核苷酸的从头合成分为 2 个阶段:1)在多功能催化剂的作用下合成次黄嘌呤核苷酸 (IMP) 2 ) IMP 转变成腺嘌呤核苷酸 (AMP) 和鸟嘌呤核苷酸 (GMP) 0 5- 磷酸核糖焦磷酸 (PRPP) 是此反应途径中的第一种中间产物,也是嘌呤补救途径以及嘧啶核苷酸生物合成的中间产物。由此可见,PRPP 在核苷酸合成代谢中起着 重要作用。生成的核苷一磷酸经过核苷激酶催化,消耗三磷酸腺苷 (ATP) ,可转变成核苷二磷酸和核苷三磷酸。肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官,其次 是小肠粘膜及胸腺。但并不是所有的细胞都具有从头合成嘌呤核苷酸的能力,例如脑、骨髓等由于缺乏有关酶,不能从头合成核苷酸,只能利用从肝运来的自由嘌呤碱或嘌呤核苷补救合成嘌呤核苷酸。嘧啶核苷酸的从头合成开始于谷氨酰胺、 ATP 、二氧化碳形成的 氨基甲酰磷酸,而后经过一系列酶的作用生成尿嘧啶核苷酸 (UMP) 、三磷酸胞苷、胸腺嘧啶核苷酸。嘧啶核苷酸的补救反应可以转化尿苷、胞苷等生成它们相应的核苷酸。