肌苷的研究進展

張　珊

河南師范大學生命科學學院，河南　新鄉(xiāng)　453007

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肌苷的研究進展

張珊*1

河南師范大學生命科學學院，河南新鄉(xiāng)453007

摘要：肌苷(Inosine)是一種人體正常組分，能直接透過細胞膜進入體細胞，參與體內(nèi)核酸代謝、能量代謝和蛋白質(zhì)的合成，可以活化肝功能，加速肝細胞的修復?？捎米鍪称贰⑺幤泛退幬镏虚g體等?，F(xiàn)階段用于生產(chǎn)肌苷的工業(yè)用發(fā)酵菌株多是枯草芽孢桿菌。本文主要從肌苷的性質(zhì)、用途和功能、以及國內(nèi)外研究水平等幾個方面敘述肌苷的研究進展情況。

關(guān)鍵詞：肌苷；肌苷酸；枯草芽孢桿菌

一、肌苷的概述

肌苷(Inosine，縮寫IR)又稱次黃嘌呤核苷，是核糖和次黃嘌呤的縮合物。其分子式為C10H12N4O5，相對分子質(zhì)量268.23，無臭，為略帶苦味的白色結(jié)晶性粉末，溶于水和稀鹽酸或堿溶液中，不溶于乙醇和氯仿等有機物[1]。

二、肌苷的用途和功能

(一)藥品

肌苷是具有一定醫(yī)療價值的藥物，對腎臟和肝臟熱缺血具有保護作用、對腎臟冷缺血有保護作用、可以改善腎功能、治療慢性鼻炎、治療耳鳴、治療銀屑病及藥疹還可以使艾滋病(AIDS)感染危險患者恢復免疫功能[2]。機理是肌苷能直接透過細胞膜進入人體細胞，促使因為缺少ATP而處于低能缺氧狀態(tài)下的細胞恢復正常水平，繼續(xù)進行新陳代謝。肌苷進入細胞后生成丙酮酸，丙酮酸可分解為輔酶A和乳酸，進入到三羧酸循環(huán)中參與代謝[1]。

(二)食品

肌苷是5’-肌苷酸的前體，其磷酸酯為肌苷酸。肌苷酸可與谷氨酸混合制味精，是一種很強的鮮味劑。可以增加食品的鮮味，改善食品的風味。肌苷酸還可以用來作為肉是否新鮮的指標，關(guān)于這方面，國內(nèi)的研究還比較少，國外的研究比較多。李燕等[3]曾用肌苷酸和肌苷來評價蝦的新鮮程度。

三、肌苷的研究現(xiàn)狀

截至今日，肌苷生產(chǎn)水平較高的國家是日本，我國的肌苷生產(chǎn)量從70年代利用細菌發(fā)酵法生產(chǎn)肌苷開始有所上升，肌苷的生產(chǎn)水平與生產(chǎn)菌株的選擇和發(fā)酵條件的控制密切相關(guān)。

(一)生產(chǎn)菌株的選擇

現(xiàn)在生產(chǎn)肌苷的菌株多是以腺嘌呤缺陷為主的多重缺陷型菌株[4]，多屬芽孢桿菌屬的細菌。其基本過程是以枯草桿菌的腺嘌呤缺陷型(喪失SAMP合成酶)為出發(fā)菌株，再經(jīng)過誘變選育獲得多種營養(yǎng)缺陷型，以提高產(chǎn)量，誘變方式有很多，比如離子注入法誘變育種：劉國生[5]等用N+離子注入誘變選育肌苷高產(chǎn)菌株，搖瓶發(fā)酵肌苷產(chǎn)量為14.83g/L和14.38g/L，比出發(fā)菌株提高了16.3%和12.8%。王放全[6]等用枯草芽孢桿菌腺嘌呤營養(yǎng)缺陷型No18經(jīng)1次亞硝基胍(MNNG)誘變處理及2次單菌落分離獲得的變異菌株B，搖瓶肌苷產(chǎn)量在7.0g/L以上；常景玲[7]等通過對產(chǎn)肌苷菌株進行基礎(chǔ)性的篩選之后，又對溫度控制，溶解氧條件，最適pH值和發(fā)酵培養(yǎng)基等因素進行優(yōu)化，將肌苷產(chǎn)量提高到了39.12g/L，比出發(fā)菌株提高了0.58g/L。

(二)發(fā)酵條件的優(yōu)化

提高肌苷的產(chǎn)量不僅要選擇高產(chǎn)突變菌株，更重要的是具備優(yōu)良的發(fā)酵條件：最合適的溫度、pH值、空氣流量、攪拌功率等，這些都對產(chǎn)苷菌株的生長和產(chǎn)物的合成有很大影響。李崇[4]等發(fā)現(xiàn)加大接種量或用低糖發(fā)酵流加補料工藝，能使菌種加快生長，產(chǎn)苷期提前，可縮短發(fā)酵周期。

提高肌苷的產(chǎn)量還與發(fā)酵的培養(yǎng)基成分有很大關(guān)系，呂東坡[8]等通過L18(37)正交實驗對發(fā)酵條件進行優(yōu)化，確定了最佳發(fā)酵條件(培養(yǎng)基葡萄糖2.2%、尿素0.8%、蛋白胨1.0%、腺嘌呤0.025%、玉米漿1.5%、酵母膏1.4%、氯化鈉0.25%)而且發(fā)現(xiàn)發(fā)酵8小時之后，肌苷菌的活性最好，肌苷產(chǎn)量的最高。張小蘭[9]等在生產(chǎn)運用后發(fā)現(xiàn)后期補糖比前期補糖更能積累更多的肌苷，而且發(fā)酵前期控制溶氧水平在10-30%時最有利于積累肌苷。楊哲[10]等采用響應(yīng)面法對肌苷發(fā)酵的培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件進行優(yōu)化，在最優(yōu)條件下(葡萄糖236.87g/L、玉米漿23.91g/L、裝液量7mL、接種量6.5%)做驗證試驗發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的肌苷產(chǎn)量較優(yōu)化前提高了49.9%。研究者對發(fā)酵條件進行優(yōu)化可以使肌苷的生產(chǎn)水平有不同程度的提升，所以較好的發(fā)酵條件有利于肌苷的積累。

四、展望

目前國內(nèi)對肌苷發(fā)酵工藝的研究已經(jīng)逐漸深入。我國對肌苷生產(chǎn)也有了比較完善的生產(chǎn)體系，但是跟國外相比在提高肌苷的產(chǎn)量方面還具有很大的提升空間，因此，更深入的探索和研究必將使人們更加明確枯草芽孢桿菌中肌苷的生產(chǎn)代謝機制，為優(yōu)化發(fā)酵條件提供新的思路，提高肌苷的產(chǎn)量，更大程度地降低成本。

[參考文獻]

[1]天津味精廠.肌苷生產(chǎn)工藝規(guī)程[J].發(fā)酵科技通訊，1976(04).

[2]韓保民.肌苷的臨床藥理學研究及應(yīng)用進展[J].中級醫(yī)刊，1991，26(1)：47.

[3]李燕，周培根，戚曉玉.肌苷酸和肌苷作為評價蝦鮮度質(zhì)量指標的研究[J].上海水產(chǎn)大學學報，2002，11(3)：264-267.

[4]李崇，施慶珊，李良秋等.改進肌苷發(fā)酵條件的研究[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1997，28(7)：291-292.

[5]劉國生，侯瑛，吳飛燕等.離子注入誘變選育肌苷高產(chǎn)菌株[J].輻射研究與輻射工藝學報，2009，27(4)：224.

[6]王敖全，程光勝，李逢英.肌苷產(chǎn)生菌枯草芽孢桿菌B5菌株的選育和發(fā)酵條件[J].微生物學報，1976，16(2)：171-176.

[7]常景玲，任敏.肌苷菌種的篩選和發(fā)酵條件的優(yōu)化[J].中國釀造，2008(12)：32.

[8]呂東坡，呂廣磊，劉芳芳等.肌苷發(fā)酵條件優(yōu)化的研究[J].中國食品添加劑，2009(2)：137.

[9]張小蘭.肌苷產(chǎn)業(yè)化工藝控制及發(fā)酵條件研究[D].華南理工大學，2014.

[10]楊哲，蔡慧農(nóng)，倪輝等.響應(yīng)面法優(yōu)化肌苷搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件[J].中國食品學報，2014，14(3)：86-93.

*作者簡介：張珊(1996-)，女，漢族，河南濮陽人，河南師范大學，2013級生物技術(shù)專業(yè)本科生。

中圖分類號：Q524

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)12-0193-01