唾液酸的生理功能、應(yīng)用及其生產(chǎn)方法

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(1.大連工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院,遼寧大連 116034;2.中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院可持續(xù)技術(shù)研究中心,上海 201210)

1957年,Blix等[1]用弱酸水解方法,從唾液腺粘蛋白中分離出了與Bia’s試劑反應(yīng)呈紫色的物質(zhì),因而命名為唾液酸(Sialic Acid,SA)。1960年唾液酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)被研究者們精確的解析出來[2]。唾液酸是一類含有9個(gè)碳原子并具有吡喃糖結(jié)構(gòu)的酸性氨基糖的總稱,系統(tǒng)命名為5-氨基-3,5-二脫氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖。唾液酸廣泛的分布于自然界中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多生物體內(nèi)都有唾液酸的存在,目前發(fā)現(xiàn)的唾液酸已有50余種,大多數(shù)都是5-乙酰氨基-3,5-二脫氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖(Neu5Ac)和2-酮基-3-脫氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖(KDN)的衍生物(圖1[3])。N-乙酰-D-神經(jīng)氨酸(Neu5Ac或NeuAc)是唾液酸的主要種類,它的含量占整個(gè)唾液酸家族的99%以上,所以通常所說的唾液酸多是指Neu5Ac,通常以α-糖苷的形式位于非還原性寡聚糖如糖蛋白和糖脂的末端。

圖1 唾液酸的核心結(jié)構(gòu) Fig.1 The core structure of sialic acids

流感是一種高感染性疾病,可感染鳥類和哺乳動(dòng)物。二十世紀(jì)爆發(fā)三次世界性流感(1918,1957和1968年)奪去了數(shù)百萬人的性命。N-乙酰神經(jīng)氨酸是抗流感病毒藥物扎那米韋的前體,1999年,該藥物被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療A-型和B-型流感[4]。2006年,世界衛(wèi)生組織(WHO)已多次警告說,禽流感可能是二十一世紀(jì)面臨的最大威脅,因此唾液酸酶抑制劑類抗流感藥物的開發(fā)十分緊迫[5]。母乳喂養(yǎng)被認(rèn)為是促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育的最好途徑,能夠促進(jìn)大腦神經(jīng)突觸的發(fā)育,母乳中唾液酸含量比普通奶粉高得多,因此,許多公司開發(fā)了含唾液酸的嬰幼兒奶粉,使其接近母乳水平[6]。Saifer等[7]曾報(bào)道某些晚期癌癥患者血清中唾液酸含量比正常人高。唾液酸水平在癌癥診斷中具有一定的價(jià)值。傳統(tǒng)的唾液酸的生產(chǎn)方法主要包括天然原料提取法、化學(xué)合成法、多聚物分解法、酶及固定化酶法和全細(xì)胞生物催化法等,這些方法都存在各自的弊端。它們有著天然原料中唾液酸含量低、后期分離純化困難、所需合成原料價(jià)格昂貴和不環(huán)保等缺點(diǎn),因此需要探索新的能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的方法用于唾液酸的生產(chǎn)。微生物發(fā)酵法由于克服了上述缺點(diǎn)而成為近些年來發(fā)現(xiàn)的最為理想的用于生產(chǎn)唾液酸的方法。唾液酸由于其眾多的生理功能和應(yīng)用的廣泛性已經(jīng)受到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注,本文則對(duì)唾液酸的生理功能、應(yīng)用和生產(chǎn)方法進(jìn)行了綜述,并對(duì)其未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望,以有助于唾液酸的理論研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 唾液酸的生理功能

唾液酸具有提高嬰兒智力和記憶力[8]、抗老年癡呆[8]、抗識(shí)別[8]、提高腸道對(duì)維生素及礦物質(zhì)的吸收[6]、抗菌排毒和抗病毒[8]等作用。

1.1 提高嬰兒智力和記憶力

唾液酸是大腦神經(jīng)節(jié)苷脂的重要組成成分,神經(jīng)細(xì)胞膜的唾液酸含量是其他細(xì)胞的20倍,由于大腦信息傳遞及神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)必須通過突觸來實(shí)現(xiàn),而唾液酸是作用于大腦細(xì)胞膜和突觸的腦部營(yíng)養(yǎng)素,所以唾液酸能夠促進(jìn)記憶力和智力的發(fā)育。Bing Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn),增加哺乳動(dòng)物乳豬飲食中的唾液酸含量,其腦中的唾液酸含量增加,與學(xué)習(xí)相關(guān)的基因的表達(dá)水平增加,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)及記憶能力。在嬰兒體內(nèi),唾液酸的含量只有母乳中含量的25%。由于唾液酸是在肝臟中合成的,在兒童發(fā)育早期,大腦發(fā)育很快而肝臟發(fā)育很慢,由肝臟合成的唾液酸很難滿足大腦發(fā)育的需要。因此,嬰兒期特別需要補(bǔ)充唾液酸。

1.2 抗老年癡呆

唾液酸在人腦中含量很高,這與神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)。細(xì)胞表面的唾液酸使細(xì)胞和大分子免受酶和免疫系統(tǒng)的攻擊,這是內(nèi)在免疫的體現(xiàn)。但老年癡呆和精神分裂癥等神經(jīng)性疾病患者腦中或血液中的唾液酸含量下降,經(jīng)藥物治療后,其唾液酸含量恢復(fù)正常,從而表明,唾液酸參與神經(jīng)活動(dòng)[10]。

1.3 抗識(shí)別、提高腸道對(duì)維生素及礦物質(zhì)的吸收

唾液酸帶有極強(qiáng)的負(fù)電荷,通常位于細(xì)胞膜表面的糖蛋白或糖脂的末端,是細(xì)胞膜負(fù)電荷的主要來源。唾液酸的負(fù)電荷使紅細(xì)胞和其他細(xì)胞相互排斥,避免了血液循環(huán)中無意義的細(xì)胞相互作用[11]。根據(jù)異性相吸的原理,進(jìn)入腸道的帶有正電荷的礦物質(zhì)(如Ca2+[6])及部分維生素(如食物中含有的極其微量的維生素B12等)很容易與帶有極強(qiáng)的負(fù)電荷的唾液酸結(jié)合在一起。所以,唾液酸可提高腸道對(duì)于礦物質(zhì)及維生素的吸收能力,補(bǔ)充唾液酸能夠增強(qiáng)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收水平。

1.4 抗菌排毒、抗病毒

由于唾液酸分子的9碳氨基糖的特殊結(jié)構(gòu),消化道系統(tǒng)中沒有降解該物質(zhì)的酶,因此,其形成的多肽結(jié)合體通過消化系統(tǒng)時(shí)就不會(huì)被消化道內(nèi)的酶降解掉,進(jìn)而進(jìn)入腸道,在腸道中,特定的唾液酸多肽結(jié)合體可以與進(jìn)入腸道的致病菌、毒素及病毒粒子形成競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,從而阻止腸道毒素、致病菌及病毒粒子與腸道粘膜細(xì)胞結(jié)合[12]。由此可知,在食品中添加唾液酸能夠提高腸道的抗菌、排毒及抗病毒能力。

2 唾液酸的應(yīng)用

隨著科研工作者對(duì)唾液酸生物學(xué)功能的研究越來越多,唾液酸生物活性的研究已成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域,唾液酸及其衍生物在食品、醫(yī)藥和疾病診斷中有廣泛的應(yīng)用。

2.1 唾液酸在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

由于新生兒的肝臟發(fā)育尚不成熟,大腦快速生長(zhǎng)發(fā)育需要唾液酸,而新生兒自身合成唾液酸的能力有限,因此需要補(bǔ)充唾液酸以滿足嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育的需要。研究發(fā)現(xiàn),通過飲食補(bǔ)充外源唾液酸可以增加腦部唾液酸含量[9],這就預(yù)示著可以在嬰幼兒奶粉中添加唾液酸,以有效地促進(jìn)他們的神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的發(fā)育,同時(shí)影響他們的智力發(fā)育。美贊臣公司認(rèn)識(shí)到了嬰兒配方奶粉中唾液酸含量較低值得改進(jìn),已抓住這一先機(jī),在其配方奶粉中增加了唾液酸的含量,使其更加接近母乳的黃金標(biāo)準(zhǔn)。將唾液酸和唾液酸衍生物添加在飲料中制成一種功能性飲料,長(zhǎng)期飲用飲品不但可起到預(yù)防感冒的作用,還可以提高腸道對(duì)維生素及礦物質(zhì)的吸收能力,提高大腦學(xué)習(xí)能力,有助于提高身體素質(zhì)[13]。

2.2 唾液酸在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著對(duì)唾液酸的研究,研究者們發(fā)現(xiàn),唾液酸及其衍生物在抑制唾液酸酶與抗流感病毒[14]、抗副流感病毒[15]、抗輪狀病毒[16]、抗呼吸道合胞病毒[17]和抗腺病毒[18]等方面均有重要作用。目前,以唾液酸為前體,研制而成的抗流感病毒的藥物成為研究的熱點(diǎn)。目前,治療流感效果較好的藥物葛蘭素史克(GSK)公司開發(fā)的扎那米韋(zanamivir商品名為Relenza)已經(jīng)上市,是以N-乙酰神經(jīng)氨酸為前體合成的[19]。

2.3 唾液酸在疾病診斷中的應(yīng)用

肝臟是蛋白質(zhì)和脂肪代謝的重要器官,同時(shí)唾液酸連接到糖鏈末端也是在肝臟中進(jìn)行的,因此,可以推斷肝臟疾病將會(huì)影響體內(nèi)唾液酸水平[20]。肝臟分泌大量糖蛋白至血液,唾液酸連接在這些糖鏈的末端,該唾液酸能夠保證血清蛋白的穩(wěn)定存在。血清唾液酸是近些年來發(fā)現(xiàn)的作為原發(fā)性肝癌診斷的血清標(biāo)志物,并且正在日益受到臨床研究的重視[21]。肝硬化是肝癌的高危人群,血清中唾液酸水平的檢測(cè)對(duì)肝硬化的診斷和預(yù)防具有一定的價(jià)值。惡性腫瘤細(xì)胞膜分子常出現(xiàn)糖基化現(xiàn)象,在細(xì)胞識(shí)別、粘附、炎癥反應(yīng)和腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用[11]。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)血清唾液酸在黑色素瘤等多種腫瘤患者中明顯升高,且晚期腫瘤中最高[22]。因此唾液酸可作為腫瘤診斷的重要標(biāo)志。

表1 唾液酸的來源Table 1 The source of sialic acids

3 唾液酸的生產(chǎn)方法

生產(chǎn)唾液酸的方法很多,主要包括天然原料提取法[23-27]、化學(xué)合成法[28-30]、多聚物分解法[31-32]、酶[33-37]及固定化酶法[38-40]、全細(xì)胞生物催化法[41-44]和微生物發(fā)酵法[45-47]等。

3.1 天然原料提取法

唾液酸在自然界中的分布非常廣泛,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物、植物和微生物中都有其分布。唾液酸以糖復(fù)合物的形式廣泛的存在于動(dòng)物細(xì)胞表面,表1[23-24]中列出了唾液酸含量相對(duì)豐富的天然資源。

由于燕窩中唾液酸的含量高達(dá)70‰～110‰,所以唾液酸又稱為燕窩酸。Sayama等[24]從酪蛋白中提取得到了唾液酸。Martin等[25]從燕窩中提取到了唾液酸。Juneja等[26]從禽蛋中提取的唾液酸已獲成功并已應(yīng)用于生產(chǎn)。高劍峰等[27]從豬血中提取到了唾液酸。從天然產(chǎn)物中提取唾液酸要經(jīng)過酸解、中和、層析、蒸發(fā)、濃縮、凍干等復(fù)雜的處理過程,而且天然產(chǎn)物中唾液酸含量極低,分離純化困難,從原料、成本等角度來考慮均不能滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

3.2 化學(xué)合成法

N-乙酰甘露糖胺首先與二叔丁基氧代丁二醇的鉀鹽發(fā)生縮合,然后在堿的催化作用下脫羧形成N-乙酰神經(jīng)氨酸。N-乙酰甘露糖胺在酸性醇溶液中在銦的催化作用下經(jīng)α-溴甲基丙烯酸丙烯基化,然后再經(jīng)過臭氧分解可得到N-乙酰神經(jīng)氨酸[28]。Itzstein等[29]則以N-乙酰神經(jīng)氨酸甲酯出發(fā)合成了N-乙酰神經(jīng)氨酸。使用化學(xué)法合成N-乙酰神經(jīng)氨酸的反應(yīng)條件比較苛刻,需要銦等貴重且有毒的金屬作為催化劑,N-乙酰神經(jīng)氨酸收率較低,另外,化學(xué)合成法涉及到復(fù)雜的基團(tuán)保護(hù)步驟及環(huán)境保護(hù)等問題。而且,化學(xué)法合成通常和酶法合成結(jié)合起來,例如1995年,Tsukada等[30]以N-乙酰葡萄糖胺為底物,在堿性條件下異構(gòu)生成N-乙酰甘露糖胺,然后再與丙酮酸在N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶(又稱N-乙酰神經(jīng)氨酸裂合酶)的催化作用下生成N-乙酰神經(jīng)氨酸,產(chǎn)量為100mg·L-1。

3.3 多聚物分解法

在微生物界中,帶有K1抗原的某些大腸桿菌菌株在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基中能夠產(chǎn)生多聚神經(jīng)氨酸[31]。因此,如果可以形成多聚神經(jīng)氨酸的發(fā)酵技術(shù),可以通過多聚神經(jīng)氨酸的水解來獲得Neu5AC。Uchida等[31]成功的通過發(fā)酵獲得了多聚神經(jīng)氨酸,產(chǎn)量為3000μg·mL-1,經(jīng)微生物神經(jīng)氨酸酶水解可獲得Neu5AC。通過該方法生產(chǎn)的Neu5AC純度高于98%,在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用沒有任何限制,并第一次試用于工業(yè)化生產(chǎn)過程,多聚神經(jīng)氨酸發(fā)酵技術(shù)在Neu5AC的生產(chǎn)過程中具有里程碑式的意義。2010年,劉金龍等[32]通過發(fā)酵方法生產(chǎn)的聚唾液酸含量達(dá)到了5500mg·L-1。多聚物分解法生產(chǎn)唾液酸產(chǎn)量低,成本高,而且通常要和酶法或發(fā)酵法結(jié)合起來,不適合唾液酸的大規(guī)模生產(chǎn)。

3.4 酶和固定化酶法

多年以前就有以N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸為底物,經(jīng)N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶催化合成N-乙酰神經(jīng)氨酸的報(bào)道[33]。1960年Comb和Roseman等[34]首次利用N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶催化N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸縮合生成NeuAc(圖2a)。胡世元等[35]以N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸為底物經(jīng)過10h的發(fā)酵得到了1.01g的N-乙酰-D-神經(jīng)氨酸晶體。但N-乙酰甘露糖胺價(jià)格非常昂貴,使該反應(yīng)過程的應(yīng)用受到限制。研究者發(fā)現(xiàn)N-乙酰甘露糖胺可以從N-乙酰葡萄糖胺經(jīng)N-乙酰葡萄糖胺2-差向異構(gòu)酶異構(gòu)獲得[36]。1964年,Glosh和Roseman[37]首次報(bào)道了N-乙酰葡萄糖胺2-差向異構(gòu)酶,該酶可催化N-乙酰葡萄糖胺到N-乙酰甘露糖胺的反應(yīng)。用N-乙酰葡萄糖胺代替N-乙酰甘露糖胺大大的降低了酶法合成N-乙酰神經(jīng)氨酸的生產(chǎn)成本,但需要ATP和MgCl2作為激活劑。1998年,Maru等[38]以N-乙酰葡萄糖胺和丙酮酸為底物,連同純化的N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶和N-乙酰甘露糖胺-2-差向異構(gòu)酶合成了29kg的N-乙酰神經(jīng)氨酸(圖2b)。此外,早在1984年,Augé等[39]就將N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶固定在瓊脂糖凝膠中來生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸,該固定化酶可重復(fù)利用三次,生產(chǎn)的N-乙酰神經(jīng)氨酸為0.9g。近些年來,饒嬈等[40]以N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸為底物經(jīng)N-乙酰-D-神經(jīng)氨酸固定化酶的催化合成了342.7mg的N-乙酰-D-神經(jīng)氨酸晶體。2009年胡世元[41]等以N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸為底物,通過固定化N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶(NAL),產(chǎn)生了49.52g的N-乙酰神經(jīng)氨酸,以N-乙酰葡萄糖胺和丙酮酸為底物,通過固定化N-乙酰葡萄糖胺2-差向異構(gòu)酶和N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶(NAL)生產(chǎn)的N-乙酰神經(jīng)氨酸為29.75g,該固定化酶可重復(fù)利用五次。通過酶或固定化酶法合成N-乙酰神經(jīng)氨酸轉(zhuǎn)化率高,提取簡(jiǎn)單,產(chǎn)品純度高,但是,通過此法合成N-乙酰神經(jīng)氨酸操作步驟繁瑣,對(duì)合成所用原料要求高,價(jià)格昂貴,且需要ATP等作為異構(gòu)酶的激活劑,限制了生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。

圖2 酶催化合成Neu5Ac的幾個(gè)階段 Fig.2 Schenmes of enzymatic catalyses for Neu5Ac production

3.5 全細(xì)胞生物催化

最初的全細(xì)胞生物催化生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸的過程是偶聯(lián)Escherichiacoli和Corynebacterium

ammoniagenesDN510兩種細(xì)胞,利用大腸桿菌表達(dá)NeuAc合成酶和GlcNAc 2-異構(gòu)酶,向反應(yīng)體系中添加N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖合成NeuAc,產(chǎn)量為12.3g·L-1(圖3[42]),該法需要發(fā)酵兩種細(xì)胞,中間產(chǎn)物要經(jīng)過跨膜才能連接下一個(gè)反應(yīng)。2007年,Lee等[43]將N-乙酰葡萄糖胺2-差向異構(gòu)酶和N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶基因在大腸桿菌BL21(DE3)中表達(dá),以N-乙酰葡萄糖胺和丙酮酸為底物,生產(chǎn)的N-乙酰神經(jīng)氨酸最大產(chǎn)率為10.2g·L-1·h-1。2010年,Ishikawa等[44]將N-乙酰葡萄糖胺-2-差向異構(gòu)酶(slr1975)和N-乙酰神經(jīng)氨酸合成酶(neuB)基因在大腸桿菌N18-14 NeuAc降解缺陷型兼醋酸鹽抗性突變株中超量表達(dá),以N-乙酰葡萄糖胺作為底物,生產(chǎn)的N-乙酰產(chǎn)量達(dá)到了53g·L-1。2012年,Sun Wujin等[45]構(gòu)建了能夠同時(shí)表達(dá)N-乙酰葡萄糖胺-2-差向異構(gòu)酶(AGE)和N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶(NAL)的多順反子質(zhì)粒,將其在大腸桿菌Rosetta(DE3)pLysS中表達(dá),以N-乙酰葡萄糖胺和丙酮酸為底物,產(chǎn)生了61.3g·L-1的N-乙酰神經(jīng)氨酸。通過全細(xì)胞生物催化法來生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸產(chǎn)量比較高,無需額外添加ATP等作為異構(gòu)酶的激活劑,節(jié)省了生產(chǎn)成本,可用于大規(guī)模生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸。但仍需要以較為昂貴的N-乙酰葡萄糖胺和丙酮酸為底物,使其成本居高不下。

圖3 全細(xì)胞生物催化合成Neu5Ac Fig.3 Schenmes of whole-cell biocatalyses for Neu5Ac production

3.6 微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法是直接通過葡萄糖或甘油等碳源來生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸,只要通過微生物直接發(fā)酵就可以獲得N-乙酰神經(jīng)氨酸而不需要添加其他任何相關(guān)前體。2008年Boddy等[46]以葡萄糖為底物,敲除了N-乙酰神經(jīng)氨酸運(yùn)載基因nanT,N-乙酰神經(jīng)氨酸醛縮酶基因nanA,超量表達(dá)了UDP-N-乙酰葡萄糖胺差向異構(gòu)酶基因neuC,N-乙酰神經(jīng)氨酸合成酶基因neuB和葡萄糖胺合成酶基因glmS,通過高細(xì)胞密度發(fā)酵,產(chǎn)生了15g·L-1N-乙酰神經(jīng)氨酸。Samain等[47]敲除了大腸桿菌中的神經(jīng)氨酸醛縮酶基因nanA,N-乙酰甘露糖胺激酶基因nanK,神經(jīng)氨酸運(yùn)載基因nanT,CMP-Neu5Ac合成酶基因neuA,超量表達(dá)了神經(jīng)氨酸合成酶基因neuB,UDP-GlcNAc差向異構(gòu)酶基因neuC,以甘油為碳源,通過高細(xì)胞密度發(fā)酵來生產(chǎn)N-乙酰神經(jīng)氨酸,產(chǎn)量為39g·L-1(圖4)。Kang Junhua等[48]以葡萄糖為碳源,通過構(gòu)建大腸桿菌基因工程菌,在大腸桿菌中表達(dá)了N-乙酰葡萄糖胺2-差向異構(gòu)酶基因和6-磷酸葡萄糖胺乙酰轉(zhuǎn)移酶基因,去除了反饋抑制途徑,增強(qiáng)了主要代謝途徑,去除了N-乙酰神經(jīng)氨酸的分解代謝途徑,以葡萄糖為底物生產(chǎn)的N-乙酰神經(jīng)氨酸產(chǎn)量為7.85g·L-1。通過微生物發(fā)酵法生N-乙酰神經(jīng)氨酸,克服了其他方法生產(chǎn)Neu5Ac的缺點(diǎn),節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本,無需酶的純化及額外添加ATP,只需一步發(fā)酵即可獲得較多的產(chǎn)品,純化工藝簡(jiǎn)單。

圖4 通過代謝工程改造大腸桿菌合成Neu5Ac Fig.4 Neu5Ac production by metabolically engineered E.coli

4 展望

唾液酸的多種生理功能,決定了它可以作為一類重要的藥物前體,用于治療和預(yù)防流感病毒,用于疾病的診斷;可以作為食品添加劑添加在嬰幼兒奶粉中,使其更接近母乳中唾液酸含量,有助于提高嬰兒的智力和記憶力,增強(qiáng)嬰兒的免疫能力。隨著對(duì)唾液酸應(yīng)用研究的進(jìn)一步深入,由唾液酸衍生出來的藥物和其他產(chǎn)品將會(huì)不斷造福人類。為了滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的需求,我們有理由相信微生物發(fā)酵法將會(huì)成為未來生產(chǎn)唾液酸的最優(yōu)方法。從近些年的研究來看,微生物發(fā)酵法生產(chǎn)唾液酸以大腸桿菌為主。雖然大腸桿菌具有遺傳背景清楚、載體受體系統(tǒng)完備、生長(zhǎng)迅速、培養(yǎng)簡(jiǎn)單和重組子穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但大腸桿菌通常會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多的內(nèi)毒素。用大腸桿菌生產(chǎn)出來的產(chǎn)品難免會(huì)讓使用者有后顧之憂,那么用枯草芽孢桿菌或者酵母菌等無致病性菌來發(fā)酵生產(chǎn)唾液酸可能會(huì)成為未來的發(fā)展方向。

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