O que é um nucleotídeo? Nucleotídeos são uma classe de compostos que consistem em bases de purina ou pirimidina, ribose ou desoxirribose e ácido fosfórico. De acordo com as diferentes bases das moléculas de nucleotídeos, os nucleotídeos podem ser divididos em cinco tipos, a saber, 5'-adenina nucleotídeo (AMP), 5'-guanina nucleotídeo (GMP), 5'-citosina nucleotídeo (CMP), 5'-uracil nucleotídeo (UMP) e 5'-hipoxantina nucleotídeo (IMP).
Método de produção de nucleotídeos Atualmente, os métodos de síntese de nucleotídeos compreendem principalmente síntese química, fermentação microbiana e hidrólise enzimática. Na produção química de nucleotídeos, principalmente nucleosídeos são usados para esterificação de fosfato. Como os reagentes envolvidos são caros e usam matérias-primas para síntese química tóxica, os requisitos do processo são altos, o ambiente é altamente poluído e os custos de produção são relativamente altos. Em geral, ele é usado apenas para produzir alguns derivados de nucleotídeos com propósitos especiais e é limitado à escala laboratorial. A produção industrializada em larga escala apresenta certas dificuldades. A produção de nucleotídeos por fermentação usa principalmente a via biossintética de cepas microbianas para produzir nucleotídeos. Para produzir nucleotídeos por fermentação microbiana, as vias biossintéticas e os mecanismos regulatórios devem ser considerados para selecionar cepas. Embora a eficiência da produção seja alta devido ao problema de mutações reversas de cepas e acúmulo de produtos nas bactérias, o feedback também é fornecido. Requisitos técnicos como controle e regulamentação são relativamente altos. No processo de fabricação de fermentação, há requisitos especiais para a composição do meio e a adição de substâncias. Além disso, o investimento na construção de uma fábrica é alto e o produto produzido é único, de modo que se limita à produção de muito poucos produtos. Atualmente, apenas inosina (IMP) e guanilato (GMP) foram industrializados. A hidrólise enzimática produz nucleotídeos que usam a nuclease P1 para degradar o RNA para obter uma mistura de quatro nucleotídeos (AMP, GMP, CMP e UMP) e, em seguida, separar e purificar os quatro nucleotídeos por resina de troca iônica. Além disso, o nucleotídeo 5'-adenina (AMP) é usado como substrato que é convertido pela adenilato deaminase para produzir nucleotídeo 5'-hipoxantina (IMP). O processo de hidrólise enzimática assume a produção de 5'-nucleotídeo, que tem as vantagens de um processo de produção simples, fontes abundantes de matéria-prima e baixo custo. É o processo de fabricação com a história mais longa e a tecnologia mais madura.
Uso de nucleotídeos Os nucleotídeos têm uma ampla gama de aplicações em indústrias como a alimentícia, a biotecnológica e a agrícola. Na indústria alimentícia, a mistura de inosina e guanilato com glutamato de sódio potencializa o efeito refrescante em até várias dezenas de vezes, além de atenuar sabores ácidos, amargos, queimados e com gosto de peixe. O nucleotídeo dissódico (I + G) evoluiu para um aromatizante de terceira geração, após o glutamato monossódico e o caldo de galinha. É amplamente utilizado em temperos para macarrão instantâneo, caldo de galinha, caldo de galinha em pó e molho de soja fresco. Ademais, os nucleotídeos, quando utilizados como aditivos em alimentos infantis, podem contribuir significativamente para a nutrição dos bebês, promovendo a maturação intestinal, a síntese de lipoproteínas e ácidos graxos poli-insaturados, e reduzindo a incidência de resfriados e diarreia. Promovem também o crescimento e desenvolvimento normais dos bebês. Os nucleotídeos 5′ são usados como intensificadores de sabor (sabor umami) na indústria alimentícia e como matéria-prima em aplicações de pesquisa biotecnológica. Na indústria agrícola, os nucleotídeos podem ser usados como reguladores de crescimento de plantas na produção de plantas, aumentando assim o rendimento e o peso. Também pode ser aplicado a aditivos para ração, o que tem um efeito muito óbvio no crescimento animal. Em suma, se o uso de nucleotídeos na ração de culturas ou animais pode reduzir os custos de produção e trazer benefícios significativos.
