四、作為飼料添加劑的核苷酸在各個領(lǐng)域的應用

同樣，從1970年代前后開始，人們開始研究添加核苷酸對于其他生物的生長及健康的影響，進而用于水產(chǎn)、豬、禽等動物的養(yǎng)殖中。其中研究最多的是水產(chǎn)動物的營養(yǎng)。

1、添加核苷酸促進水產(chǎn)動物的健康生長

1973年有研究表明核苷酸對于水產(chǎn)動物具有誘食性，可以增進其食欲。研究還發(fā)現(xiàn)不同的魚類對于核苷酸的誘食性差異比較大；后來發(fā)現(xiàn)在飼料中添加NMP可促進魚類的生長發(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(jié)果類似，即對于處于免疫低下、應激、快速生長、腸道和肝損傷的動物，攝入的核苷酸可使免疫系統(tǒng)恢復正常功能，促進腸道生長發(fā)育和肝功能等方面發(fā)揮著重要作用。相關(guān)研究可參照相關(guān)的綜述，這里只做簡單介紹。

在1991-2000年間，水產(chǎn)動物核苷酸營養(yǎng)研究重點偏向于對生長性能的影響。如Ramadan和Atef在1991年發(fā)現(xiàn)商業(yè)核苷酸產(chǎn)品對于羅非魚仔稚魚的促生長作用；Adamek等在1996年發(fā)現(xiàn)商業(yè)核苷酸產(chǎn)品對于虹鱒幼魚的促生長作用；Kubitza等1997年證實了IMP對于大口黑鱸的誘食作用及在低魚粉配方下的促生長作用等；在2001-2005年，核苷酸營養(yǎng)的研究重點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)品全面提高了鮭魚對于病毒、細菌及寄生蟲的抵抗能力，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(jié)構(gòu)。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)動物核苷酸營養(yǎng)的研究轉(zhuǎn)向?qū)τ诤塑账岙a(chǎn)品新配方的開發(fā)。胡俊茹等用核苷酸混合物飼喂凡納濱對蝦幼體，發(fā)現(xiàn)核苷酸具有促進攝食、促進生長、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(shù)等效果。2011年以來，水產(chǎn)動物核苷酸營養(yǎng)的研究也同人體研究類似，偏重于腸道健康，如改善魚類胃腸道結(jié)構(gòu)，增加褶皺和微絨毛高度等。同時，水產(chǎn)動物核苷酸營養(yǎng)的研究開始走向多樣化。市場上出現(xiàn)了超過二十種的核苷酸產(chǎn)品，特別是有很多關(guān)于核苷酸添加對各種水產(chǎn)動物生長及健康指標影響的研究。

2、添加核苷酸對其它(非水產(chǎn))動物健康生長的影響添加核酸或核苷酸對于豬、雞、牛等的營養(yǎng)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(yǎng)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(jié)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。意味深長的是，作者認為腸外植體能夠在沒有腔酶的情況下將RNA水解為核苷酸，然后水解為核苷。

2012年Sauer等通過研究膳食核苷酸對斷奶仔豬生長性能、體液免疫、腸道結(jié)構(gòu)及腸道細菌數(shù)量的影響發(fā)現(xiàn)，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(jié)論，膳食核苷酸有助于增加仔豬體液免疫。但同時作者認為，膳食核苷酸對仔豬生長性能影響不大。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(xiàn)，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(nèi)腸道菌群及其代謝產(chǎn)物、回腸營養(yǎng)消化率均無影響。可能由于攝入營養(yǎng)不同等，核苷酸對仔豬生長的影響也不同，因此得出了不同的結(jié)論。

2014年Weaver等通過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仔豬生長和改善健康狀況的作用。研究發(fā)現(xiàn)，添加1.0g/k的核苷酸對仔豬的生長性能最有利；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性能，并能減輕斷奶后的不適癥狀。

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

也有研究發(fā)現(xiàn)添加核苷酸可能對雞的生長作用較小，但可以提高免疫或肌肉風味。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(nèi)臟及生長特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，酵母提取物對肉雞腸道菌群影響不顯著，但能夠降低營養(yǎng)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對雞肉生長的影響，發(fā)現(xiàn)日糧中添加0.2％～0.3％的外源性IMP對雞肉的生長性能沒有影響，但可以促進乳腺肌堿性磷酸酶(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養(yǎng)也引起了大家的興趣。一般認為奶牛中約20％的瘤胃微生物氮來源于嘌呤和嘧啶，為深入研究核苷酸類物質(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(nèi)含量的變化。數(shù)據(jù)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)都能進入牛的體內(nèi)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，認為尿酸不能進入體內(nèi)循環(huán)氮池。2008年Liao等研究發(fā)現(xiàn)，增加核苷酸或葡萄糖的腸內(nèi)供應可以增加小腸上皮中的核苷轉(zhuǎn)運mRNA的豐度，進一步證明牛可以通過小腸吸收核苷。

也有少量研究核苷酸對于其他動物的作用，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的影響

核苷酸(主要作為植物生長調(diào)節(jié)劑)在農(nóng)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(yǎng)液中添加二丁基環(huán)腺苷酸能抑制三種豆類、三葉草(白三葉)、苜蓿和荷花梗等通過根瘤固定大氣中氮，但cAMP和AMP能增強這些結(jié)節(jié)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、茶葉等多種作物進行研究表明，核苷酸具有給植物補充營養(yǎng)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。除生長調(diào)節(jié)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多萬畝。

1990年代末，市場上出現(xiàn)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(zhuǎn)移均有明顯的促進作用，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(xiàn)，發(fā)芽后根系生長更迅速，側(cè)根比未處理的高出23．8％。2013年Salmi等在一篇綜述指出，在植物細胞生長過程中，核苷酸被釋放到細胞外基質(zhì)中，這些細胞外核苷酸會誘導信號變化，從而以劑量依賴性的方式增加或減少細胞生長。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(jié)及展望

綜上所述，有關(guān)核酸類物質(zhì)的代謝與營養(yǎng)，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(tǒng)和全面的知識；一方面可以積極進行臨床實驗等檢驗其功效，另一方面需要加大基礎(chǔ)研究的力度，提供理論支撐；一方面不能盲目進行商業(yè)炒作，另一方面要看到在人類健康領(lǐng)域的廣闊前景，進行深入的探索。對于核酸營養(yǎng)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、各類核苷酸之問的轉(zhuǎn)化、合成方式(補救和從頭合成)、甚至其他營養(yǎng)的攝入等。

根據(jù)目前的研究狀況，我們可明確以下事實：(1)我們每個人每天都在攝入核酸，核酸在體內(nèi)被消化分解后吸收并被利用；(2)體內(nèi)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NAs，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(nèi)大分子核酸，又可以調(diào)節(jié)體內(nèi)的各種生物化學反應；(5)NAS的攝入會引起血液中尿酸水平的變化，但不是痛風的病因。

我們需要深入回答如下問題：(1)攝入核酸所攜帶的基因信息雖不會輕易進入我們?nèi)祟惖幕虿鬟f給下一代，但其概率和對進化的影響如何?(2)凋亡細胞中核酸等組分被回收利用的細節(jié)和機制如何?(3)核酸營養(yǎng)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)寡核苷酸進入體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的作用及危害?(6)體內(nèi)回收核酸中內(nèi)切酶與外切酶的分工等。隨著生物科學與科技的發(fā)展，將會在多個學科的交叉領(lǐng)域開展深入研究，我們相信眾多的謎團會被相繼解開，我們拭目以待。

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