四、作為飼料添加劑的核苷酸在各個(gè)領(lǐng)域的應用

同樣，從1970年代前后開(kāi)始，人們開(kāi)始研究添加核苷酸對于其他生物的生長(cháng)及健康的影響，進(jìn)而用于水產(chǎn)、豬、禽等動(dòng)物的養殖中。其中研究最多的是水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養。

1、添加核苷酸促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的健康生長(cháng)

1973年有研究表明核苷酸對于水產(chǎn)動(dòng)物具有誘食性，可以增進(jìn)其食欲。研究還發(fā)現不同的魚(yú)類(lèi)對于核苷酸的誘食性差異比較大；后來(lái)發(fā)現在飼料中添加NMP可促進(jìn)魚(yú)類(lèi)的生長(cháng)發(fā)育及抗病能力等。這同以小鼠和大鼠為模型或l臨床研究所得的結果類(lèi)似，即對于處于免疫低下、應激、快速生長(cháng)、腸道和肝損傷的動(dòng)物，攝入的核苷酸可使免疫系統恢復正常功能，促進(jìn)腸道生長(cháng)發(fā)育和肝功能等方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。相關(guān)研究可參照相關(guān)的綜述，這里只做簡(jiǎn)單介紹。

在1991-2000年間，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養研究重點(diǎn)偏向于對生長(cháng)性能的影響。如Ramadan和Atef在1991年發(fā)現商業(yè)核苷酸產(chǎn)品對于羅非魚(yú)仔稚魚(yú)的促生長(cháng)作用；Adamek等在1996年發(fā)現商業(yè)核苷酸產(chǎn)品對于虹鱒幼魚(yú)的促生長(cháng)作用；Kubitza等1997年證實(shí)了IMP對于大口黑鱸的誘食作用及在低魚(yú)粉配方下的促生長(cháng)作用等；在2001-2005年，核苷酸營(yíng)養的研究重點(diǎn)偏向于對免疫及抗病力的影響。20l0年Burrellsetal等首次證明飼料中添加核苷酸產(chǎn)品全面提高了鮭魚(yú)對于病毒、細菌及寄生蟲(chóng)的抵抗能力，以及特異性免疫力；證明飼料中添加商業(yè)核苷酸產(chǎn)品改善腸道結構。李鵬和Gatlin證明了飼料中添加核苷酸產(chǎn)品提高了雜交條紋鱸對于海豚鏈球菌的抵抗能力，以及非特異性免疫力等；20072010年，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養的研究轉向對于核苷酸產(chǎn)品新配方的開(kāi)發(fā)。胡俊茹等用核苷酸混合物飼喂凡納濱對蝦幼體，發(fā)現核苷酸具有促進(jìn)攝食、促進(jìn)生長(cháng)、增加肝胰腺及腸道中RNA含量、提高溶菌酶和酚氧化酶含量以及提高血細胞總數等效果。2011年以來(lái)，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養的研究也同人體研究類(lèi)似，偏重于腸道健康，如改善魚(yú)類(lèi)胃腸道結構，增加褶皺和微絨毛高度等。同時(shí)，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養的研究開(kāi)始走向多樣化。市場(chǎng)上出現了超過(guò)二十種的核苷酸產(chǎn)品，特別是有很多關(guān)于核苷酸添加對各種水產(chǎn)動(dòng)物生長(cháng)及健康指標影響的研究。

2、添加核苷酸對其它(非水產(chǎn))動(dòng)物健康生長(cháng)的影響添加核酸或核苷酸對于豬、雞、牛等的營(yíng)養和抗病能力等也有益。2007年Gil等在哺乳仔豬的空腸外植體培養液中加入核苷酸混合物，研究了豬腸上皮對核苷酸的攝取情況。結果顯示外源RNA和核苷酸能夠被有效地水解成核苷并被吸收。意味深長(cháng)的是，作者認為腸外植體能夠在沒(méi)有腔酶的情況下將RNA水解為核苷酸，然后水解為核苷。

2012年Sauer等通過(guò)研究膳食核苷酸對斷奶仔豬生長(cháng)性能、體液免疫、腸道結構及腸道細菌數量的影響發(fā)現，膳食核苷酸能夠增加仔豬日攝食量及血漿IgA水平，因此得出結論，膳食核苷酸有助于增加仔豬體液免疫。但同時(shí)作者認為，膳食核苷酸對仔豬生長(cháng)性能影響不大。2012年Sauer等還研究了日糧酵母核苷酸對仔豬腸道及腸道微生物的影響。研究發(fā)現，飼料中添加1g/kg含有游離核苷酸的酵母提取物，對仔豬小腸酶活性、回腸內腸道菌群及其代謝產(chǎn)物、回腸營(yíng)養消化率均無(wú)影響?？赡苡捎跀z入營(yíng)養不同等，核苷酸對仔豬生長(cháng)的影響也不同，因此得出了不同的結論。

2014年Weaver等通過(guò)在喂食斷奶豬仔的飼料中添加肌苷酸含量高的核苷酸混合物，研究了核苷酸對于促進(jìn)仔豬生長(cháng)和改善健康狀況的作用。研究發(fā)現，添加1.0g/k的核苷酸對仔豬的生長(cháng)性能最有利；而添加0.5g/kg核苷酸添加劑即能降低免疫應答和氧化應激。得出核苷酸可以提高仔豬生長(cháng)性能，并能減輕斷奶后的不適癥狀。

2005年Deng等通過(guò)評估補充酵母RNA對雞生長(cháng)、淋巴器官重量和免疫反應的遺留效應表明，酵母RNA作為核苷酸來(lái)源可選擇性地刺激幼雞脾臟的發(fā)育，但這種效果并沒(méi)有持續到其成年階段。2012年Jung等通過(guò)在玉米-大豆膳食飼料中添加酵母RNA，探究了核苷酸對肉雞生長(cháng)性能和胃腸道形態(tài)發(fā)育的影響。研究發(fā)現，當雛雞處于壓力環(huán)境(如高密度飼養或衛生條件較差)時(shí)，日糧中添加0.25％或2％酵母RNA能夠增加雛雞腸道絨毛高度，并提高雛雞生長(cháng)性能。

也有研究發(fā)現添加核苷酸可能對雞的生長(cháng)作用較小，但可以提高免疫或肌肉風(fēng)味。2018年Seifi等研究了飼喂酵母提取物對肉雞腸道微生物菌群、內臟及生長(cháng)特性的影響。研究發(fā)現，酵母提取物對肉雞腸道菌群影響不顯著(zhù)，但能夠降低營(yíng)養不足導致的肉雞體重降低及肝臟損傷。這可能是提取物中的核酸類(lèi)物質(zhì)起到主要作用。2018年Yan等研究了日糧中添加IMP對雞肉生長(cháng)的影響，發(fā)現日糧中添加0.2％～0.3％的外源性IMP對雞肉的生長(cháng)性能沒(méi)有影響，但可以促進(jìn)乳腺肌堿性磷酸酶(ALP)、大腿肌中的三磷酸腺苷(ATP)酶和環(huán)水解酶等的活性或表達，因此可以提高雞肉風(fēng)味品質(zhì)。牛主要食物以草為主，牛是否能利用核苷酸作為營(yíng)養也引起了大家的興趣。一般認為奶牛中約20％的瘤胃微生物氮來(lái)源于嘌呤和嘧啶，為深入研究核苷酸類(lèi)物質(zhì)對牛核酸代謝的作用，2015年Stentoft等研究了飼料中添加核苷、堿基及其分解產(chǎn)物后奶牛體內含量的變化。數據顯示嘌呤核苷、嘧啶核苷、嘌呤堿基、嘧啶堿基和嘧啶堿基分解產(chǎn)物(β丙氨酸和β-氨基異丁酸)都能進(jìn)入牛的體內循環(huán)氮池而被重復利用；有意思的是嘌呤堿基分解產(chǎn)物之一的尿酸在靜脈含量很高，認為尿酸不能進(jìn)入體內循環(huán)氮池。2008年Liao等研究發(fā)現，增加核苷酸或葡萄糖的腸內供應可以增加小腸上皮中的核苷轉運mRNA的豐度，進(jìn)一步證明?？梢酝ㄟ^(guò)小腸吸收核苷。

也有少量研究核苷酸對于其他動(dòng)物的作用，如2008年Mydland等研究了膳食核苷酸對水貂的作用，研究表明，核苷堿基的平均消化率為95％，其中尿嘧啶最高(平均96.8％)，胸腺嘧啶最低(平均93.6％)。

五、添加核苷酸對植物生長(cháng)的影響

核苷酸(主要作為植物生長(cháng)調節劑)在農業(yè)上應用的研究始于1970年代。例如早在1973年，Moustafa等在Nature發(fā)表論文，報道了在培養液中添加二丁基環(huán)腺苷酸能抑制三種豆類(lèi)、三葉草(白三葉)、苜蓿和荷花梗等通過(guò)根瘤固定大氣中氮，但cAMP和AMP能增強這些結節的固氮作用，表明植物也能利用核苷酸。之后對糧食作物、果蔬、茶葉等多種作物進(jìn)行研究表明，核苷酸具有給植物補充營(yíng)養的作用，如明顯改善作物的品質(zhì)、提高產(chǎn)量及抗病能力等。相關(guān)作物包括水稻、小麥、棉花、油菜、番茄、白菜、橙子、冬瓜、小青菜、菠菜、花椰菜、卷心菜、茭白、乳黃瓜、龍眼、西瓜等，增產(chǎn)10％～28％不等。除生長(cháng)調節劑外，核苷酸等還可以作為肥料增效劑、抗菌防病劑、新型肥料環(huán)保劑等使用。楊揚等發(fā)表綜述指出，在1970年代核酸在作物方面的應用面積已達700多萬(wàn)畝。

1990年代末，市場(chǎng)上出現了一種“雙酸肥”，它富含核苷酸和氨基酸，噴灑在水稻葉片表面，可對水稻葉片葉綠素的形成和光合作用、呼吸酶活性和ATP形成、氮素的吸收與同化、DNA和RNA的合成、根系吸收能力、孕穗期莖鞘貯存性碳水化合物的積累及抽穗后向穗部的轉移均有明顯的促進(jìn)作用，最終導致水稻產(chǎn)量的增加和谷粒蛋白質(zhì)含量的提高。邵吉安等用核苷酸復配劑處理番茄種子后發(fā)現，發(fā)芽后根系生長(cháng)更迅速，側根比未處理的高出23．8％。2013年Salmi等在一篇綜述指出，在植物細胞生長(cháng)過(guò)程中，核苷酸被釋放到細胞外基質(zhì)中，這些細胞外核苷酸會(huì )誘導信號變化，從而以劑量依賴(lài)性的方式增加或減少細胞生長(cháng)。而這與引起細胞溶質(zhì)Ca²⁺濃度和一氧化氮(NO)水平的增加等有關(guān)。

六、總結及展望

綜上所述，有關(guān)核酸類(lèi)物質(zhì)的代謝與營(yíng)養，一方面我們已經(jīng)有了廣泛而又具有一定深度的認識，另一方面相關(guān)研究還不足以產(chǎn)生足夠系統和全面的知識；一方面可以積極進(jìn)行臨床實(shí)驗等檢驗其功效，另一方面需要加大基礎研究的力度，提供理論支撐；一方面不能盲目進(jìn)行商業(yè)炒作，另一方面要看到在人類(lèi)健康領(lǐng)域的廣闊前景，進(jìn)行深入的探索。對于核酸營(yíng)養作用，我們也需要從平衡的角度去分析，包括濃度、磷酸化程度、各類(lèi)核苷酸之問(wèn)的轉化、合成方式(補救和從頭合成)、甚至其他營(yíng)養的攝入等。

根據目前的研究狀況，我們可明確以下事實(shí)：(1)我們每個(gè)人每天都在攝入核酸，核酸在體內被消化分解后吸收并被利用；(2)體內必須維持足夠高的核苷酸水平，并有足夠的NAS儲備以對損傷等快速應激；(3)飲食外是否需要補充N(xiāo)As，以何種方式何種用量補充等因人而異，不能一概而論；(4)攝入NAS既可以作為原料合成體內大分子核酸，又可以調節體內的各種生物化學(xué)反應；(5)NAS的攝入會(huì )引起血液中尿酸水平的變化，但不是痛風(fēng)的病因。

我們需要深入回答如下問(wèn)題：(1)攝入核酸所攜帶的基因信息雖不會(huì )輕易進(jìn)入我們人類(lèi)的基因并傳遞給下一代，但其概率和對進(jìn)化的影響如何?(2)凋亡細胞中核酸等組分被回收利用的細節和機制如何?(3)核酸營(yíng)養研究主要以RNA和核糖核苷酸為主，DNA和脫氧核糖核苷酸如何?(4)是否可以給病人以輸液的方式補充合理復配的核苷酸(包括DNA和RNA的比例等)?(5)寡核苷酸進(jìn)入體內循環(huán)系統的作用及危害?(6)體內回收核酸中內切酶與外切酶的分工等。隨著(zhù)生物科學(xué)與科技的發(fā)展，將會(huì )在多個(gè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域開(kāi)展深入研究，我們相信眾多的謎團會(huì )被相繼解開(kāi)，我們拭目以待。

聲明：本文所用圖片、文字來(lái)源《中國食品添加劑》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問(wèn)題，請與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：脫氧核糖核苷酸，氧化氮，腺苷酸，胸腺嘧啶