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核酸、核苷酸,我们究竟了解多少?


提起核酸,人们并不陌生,大家都知道核酸是好东西,常常被用作人类的保健品,而今核酸、核苷酸又被用在饲料中,特别是幼小动物的高挡料中。那么核酸到底是什么,它对动物有什么作用,又是怎样被动物利用的呢?让我们来了解一下核酸吧

一、核酸的代谢

1、核酸、核苷酸是什么?

核酸是由许多核苷酸组成的,核苷酸是生物体内遗传物质的基本单位、是DNA、RNA的前体, 也是蛋白质合成必需的中间体的基本单位。

核苷酸由一个含氮的碱基链接一个戊糖构成,其上至少还附着一个磷酸基,戊糖是核糖或脱氧核糖,含氮碱基可以是嘌呤或者嘧啶。核苷酸失去磷酸基团时就称为核苷。许多核苷酸分子在相邻核糖单元的3’位和5’位通过磷酸二酯键结合在一起,就成为核酸。

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2、核酸在肠道内是如何消化吸收的?

饲料的核酸、核苷酸进入消化道后水解成核苷、碱基后才能被动物吸收。核酸进入小肠后,由胰核酸酶进一步将核酸水解成单、双、三及多聚核苷酸的混合物,其中核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶分别作用于RNA和DNA。小肠中的多核酸酶或磷酸酯酶可促进胰核酸酶将核酸降解为单核苷酸。然后核苷酸混合物在碱性磷酸酶和核苷酸酶的作用下水解为核苷并有可能被核苷酶进一步分解生成嘌呤和嘧啶碱基。核苷是核苷酸主要的吸收形式,小肠上部区域的吸收能力最大,90%以上的核苷和碱基被吸收进入小肠上皮细胞。核苷转运进入肠上皮细胞主要通过易化扩散和特异的钠离子依赖的转运调节机制。

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3、核酸吸收后如何利用?

被吸收后的核苷、碱基等会从肠细胞进入肝门静脉,在肝细胞内经过进一步代谢,然后从肝脏被释放入血液并进入肌肉组织,被组织所利用,用来合成体细胞中的核酸、核蛋白等。

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4、核酸的代谢产物是什么?

核苷酸的分解主要是嘌呤环或嘧啶环的分解。分解代谢主要在肝脏、小肠及肾脏中进行,嘌呤碱基的分解产物主要是尿酸、尿囊素、二氧化碳、氨;嘧啶碱 基的最终分解产物为β-丙氨酸或β-氨基异丁酸等。这些分解产物主要通过尿液排出体外。

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二、核酸的主要功能

1、核酸是怎样调节免疫功能的?

核苷酸是合成免疫细胞功能性蛋白、核蛋白的前体。参与免疫的大部分细胞(淋巴细胞、白细胞等)不能合成足够的核苷酸,必须依赖于外源提供。特别是在免疫应激、肝损伤、饥饿、亚健康、快速生长时,内源合成的核苷酸更无法满足机体的需要。所以,外源核苷酸可维持免疫系统的正常功能,可以增加动物的抗体产生,增强细胞免疫,刺激淋巴细胞的增生,提高免疫器官的重量,从而提高动物对细菌、病毒感染的抵抗力。研究表明,核苷酸能提高对抗原的免疫应答,提高抗体水平,增强体液免疫;可促进T淋巴细胞的增殖以及白细胞介素及干扰毒素的分泌,增强细胞免疫功能;提高NK细胞和巨噬细胞活性,增强非特异性免疫功能。

2、核酸对肠道的健康作用表现在哪些方面?

促进肠道发育:核苷酸对肠道发育的促进作用主要体现在可促进肠道上皮细胞的生长和成熟,核苷酸参与各种酶及生长因子的代谢过程,能加速基因的转录与翻译,促进蛋白质合成,对细胞的分裂、分化和发育具有重要作用。核苷酸刺激肠细胞的分化,有利于粘膜细胞的增殖及功能增强,表现为绒毛高度增加,腺管深度和肠壁厚度增加,粘膜蛋白质形成增加、DNA增加、麦芽糖酶对乳糖酶的比率增高,消化功能增强等,这些作用对幼龄动物表现更为明显。

调节肠道菌群:核苷酸还能促进肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌的生长,抑制大肠杆菌、产气荚膜梭菌等病原菌的增殖,预防腹泻,有益于幼龄动物肠道的健康。

核苷酸还有保护小肠细胞免受自由基的攻击、降低小肠炎症发生的作用。

3、核苷酸是如何促生长的?

核苷酸参与蛋白质的合成,维持肝脏等器官的正常功能。体内蛋白质合成过程,实质上就是脱氧核糖核酸(DNA)通过信使核糖核酸(mRNA)到蛋白质分子的同化作用。蛋白质合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于相应的mRNA核苷酸排列顺序。从以往的研究结果来看,核苷酸很可能是精细地促进了基因的转录,加强了蛋白质的净合成,并减少体蛋白的分解氧化。这种加强蛋白质的合成的途径可能有二:①核苷酸直接促进了肝中蛋白质的合成过程;②核苷酸通过诱导生长激素(GH)分泌促进蛋白质合成。所在,外源性核苷酸可促进蛋白质积累,促进生长发育。

4、核苷酸有改善内质及风味的作用。

核苷酸可调节机体的代谢水平,有促进肝脏、肌肉ATP(三磷酸腺苷)生成等作用。肉成熟过程中ATP降解为IMP(5′肌苷酸钠)是肉风味提高的主要因素。核苷酸能提高肝脏和肌肉的IMP含量和提高肌肉甘氨酸、酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等氨基酸总量,提高肌肉总蛋白质含量和肌红蛋白含量,这些指标提示核酸的使用可提高肌肉的营养价值、食用价值和商品价值。

5、核酸的诱食、提高采食量的作用。

在很多试验表明,核酸、核苷酸能提高畜禽采食量和饲料利用率。核苷酸的降解产物IMP(5′肌苷酸钠)、GMP(5′鸟核酸钠)等就是一种影响风味的物质,可刺激味觉器官而促进动物采食。核酸或核苷酸的促进生长作用也会导致采食量的增加。

6、核酸还可能清除自由基,抗氧化。

核苷酸碱基的氮氧原子能够捕获亚油酸氧化过程中形成的自由基,并能螯合加速氧化的铜、铁等离子,减少由脂质过氧化引起的细胞膜及各种DNA的损伤,可作为内源性自由基清除剂和抗氧化剂。

三、外源性核酸的来源

1、幼小动物为什么要补充外源性核苷酸?

幼小动物,特别是仔猪断奶期,由于生长发育迅速,再加上断奶应激,饲料转换,消化吸收功能下降等因素的影响,特别是受到免疫挑战时,核苷酸的需要量大增,而自身合成核苷酸需要能量和谷氨酸,而幼小动物又缺乏能量和谷氨酸,特别是某些与营养吸收代谢有关的肠细胞和参与免疫过程的淋巴细胞、红细胞和白细胞等却无法自身合成核苷酸,必须依靠外源性核酸及核苷酸的前体才能合成,因此,这些组织细胞必须依靠外源核苷酸来维持细胞分裂和生长。

在现代高密度养殖条件下,动物会受到更多应激因子的刺激,其免疫器官和胃肠道等也会受到更加严重的影响,需补充外源核苷酸,以维持免疫组织、器官的正常功能,维持正常的生长发育。因此,在幼小动物生长发育迅速时及应激的条件下,添加外源性的核酸、核苷酸能够很好的解决生长、应激等带来的不利影响。

2、外源性核酸的来源有哪些?

一般常用的饲料原料中核酸、核苷酸含量极低,含细胞成分的动物饲料原料就是日粮核苷酸的主要来源,其存在的主要形式是核蛋白。畜禽肉和海产动物都是核蛋白的优良来源。这些动物来源的蛋白饲料核酸含量较高,但成本也高,更重要的是存在生物安全隐患。所以,作为添加核酸、核苷酸为目的的原料主要是单细胞蛋白质、面包酵母、啤酒酵母以及酵母提取物等。这类产品核苷酸含量较高,可利用生物发酵工程大量生产。

3、为什么选择新鲜糖蜜酵母水解物作为核苷酸的来源?

选用外源性核苷酸要考虑二个基本原则,一是核酸含量高,二是容易被幼小动物吸收利用。

新鲜糖蜜酵母水解物的优势:

核酸含量高:选用德国进口的高核酸布拉迪酵母菌种直接发酵而成,核酸含量高达8.6%以上。

破壁率高:核酸存在于酵母细胞质及细胞核内,所以只有充分破壁后,核酸才能释放出来被动物利用。新鲜糖蜜酵母水解物是在酵母的对数生长 期进行破壁,不存在种种老化,破壁率低的问题。

添加核酸酶:在酵母破壁酶解的过程中添加了核酸酶,可将部分大分子核酸分解为核苷酸,更易于被幼小动物所利用,提高核酸了的消化利用率。

纯度高:发酵后的酵母经过三次的离心与洗涤,彻底去除培养基,不含杂质。所以,新鲜糖蜜酵母水解物由是100%的纯酵母破壁而成。

生产工艺先进:新鲜糖蜜酵母水解物专业为饲料、养殖业而设计,从发酵到成品在一条密闭的生产线中进行,没有污染风险。

外源性核苷酸对免疫系统、肠道发育、肝功能的修复、蛋白与脂肪代谢等方面发挥重要的作用,主宰着生物细胞的生长、发育、分裂增殖等重大生命活动,特别是对幼小动物的肠道健康与生长发育有着重要意义。添加新鲜糖蜜酵母水解物、提取物,可以补充外源性核苷酸,达到提高采食量,维护肠道健康,增强免疫功能,促进生长发育的目的。