四、作為飼料添加劑的核苷酸在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)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(duì)于其他生物的生長(zhǎng)及健康的影響，進(jìn)而用于水產(chǎn)、豬、禽等動(dòng)物的養(yǎng)殖中。其中研究最多的是水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)。

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

1973年有研究表明核苷酸對(duì)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(xiàn)不同的魚類對(duì)于核苷酸的誘食性差異比較大；后來(lái)發(fā)現(xiàn)在飼料中添加NMP可促進(jìn)魚類的生長(zhǎng)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(duì)于處于免疫低下、應(yīng)激、快速生長(zhǎng)、腸道和肝損傷的動(dòng)物，攝入的核苷酸可使免疫系統(tǒng)恢復(fù)正常功能，促進(jìn)腸道生長(zhǎng)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(jiǎn)單介紹。

在1991-2000年間，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)偏向于對(duì)生長(zhǎng)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(duì)于羅非魚仔稚魚的促生長(zhǎng)作用；Adamek等在1996年發(fā)現(xiàn)商業(yè)核苷酸產(chǎn)品對(duì)于虹鱒幼魚的促生長(zhǎng)作用；Kubitza等1997年證實(shí)了IMP對(duì)于大口黑鱸的誘食作用及在低魚粉配方下的促生長(zhǎng)作用等；在2001-2005年，核苷酸營(yíng)養(yǎng)的研究重點(diǎn)偏向于對(duì)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(duì)于病毒、細(xì)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(duì)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(yǎng)的研究轉(zhuǎn)向?qū)τ诤塑账岙a(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(duì)蝦幼體，發(fā)現(xiàn)核苷酸具有促進(jìn)攝食、促進(jìn)生長(zhǎng)、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(xì)胞總數(shù)等效果。2011年以來(lái)，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)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(shí)，水產(chǎn)動(dòng)物核苷酸營(yíng)養(yǎng)的研究開(kāi)始走向多樣化。市場(chǎng)上出現(xiàn)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(duì)各種水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)及健康指標(biāo)影響的研究。

2、添加核苷酸對(duì)其它(非水產(chǎn))動(dòng)物健康生長(zhǎng)的影響添加核酸或核苷酸對(duì)于豬、雞、牛等的營(yíng)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(duì)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(zhǎng)的是，作者認(rèn)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(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、體液免疫、腸道結(jié)構(gòu)及腸道細(xì)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(shí)作者認(rèn)為，膳食核苷酸對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能影響不大。2012年Sauer等還研究了日糧酵母核苷酸對(duì)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(duì)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(yíng)養(yǎng)消化率均無(wú)影響?？赡苡捎跀z入營(yíng)養(yǎng)不同等，核苷酸對(duì)仔豬生長(zhǎng)的影響也不同，因此得出了不同的結(jié)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(duì)于促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)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(duì)仔豬的生長(zhǎng)性能最有利；而添加0.5g/kg核苷酸添加劑即能降低免疫應(yīng)答和氧化應(yīng)激。得出核苷酸可以提高仔豬生長(zhǎng)性能，并能減輕斷奶后的不適癥狀。

2005年Deng等通過(guò)評(píng)估補(bǔ)充酵母RNA對(duì)雞生長(zhǎng)、淋巴器官重量和免疫反應(yīng)的遺留效應(yīng)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(xù)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(duì)肉雞生長(zhǎng)性能和胃腸道形態(tài)發(fā)育的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)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(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(zhǎng)性能。

也有研究發(fā)現(xiàn)添加核苷酸可能對(duì)雞的生長(zhǎng)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(duì)肉雞腸道微生物菌群、內(nèi)臟及生長(zhǎng)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，酵母提取物對(duì)肉雞腸道菌群影響不顯著，但能夠降低營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)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(duì)雞肉生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)日糧中添加0.2％～0.3％的外源性IMP對(duì)雞肉的生長(zhǎng)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(dá)，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(yǎng)也引起了大家的興趣。一般認(rèn)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物質(zhì)對(duì)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(jìn)入牛的體內(nèi)循環(huán)氮池而被重復(fù)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(rèn)為尿酸不能進(jìn)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(yīng)可以增加小腸上皮中的核苷轉(zhuǎn)運(yùn)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(duì)于其他動(dòng)物的作用，如2008年Mydland等研究了膳食核苷酸對(duì)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(duì)植物生長(zhǎng)的影響

核苷酸(主要作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)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(bào)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(guò)根瘤固定大氣中氮，但cAMP和AMP能增強(qiáng)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(duì)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(bǔ)充營(yíng)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(zhǎng)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(yáng)等發(fā)表綜述指出，在1970年代核酸在作物方面的應(yīng)用面積已達(dá)700多萬(wàn)畝。

1990年代末，市場(chǎng)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(duì)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(jìn)作用，最終導(dǎo)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(fù)配劑處理番茄種子后發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽后根系生長(zhǎng)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(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，核苷酸被釋放到細(xì)胞外基質(zhì)中，這些細(xì)胞外核苷酸會(huì)誘導(dǎo)信號(hào)變化，從而以劑量依賴性的方式增加或減少細(xì)胞生長(zhǎng)。而這與引起細(xì)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(yíng)養(yǎng)，一方面我們已經(jīng)有了廣泛而又具有一定深度的認(rèn)識(shí)，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(shí)；一方面可以積極進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)等檢驗(yàn)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(jìn)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(jìn)行深入的探索。對(duì)于核酸營(yíng)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(wèn)的轉(zhuǎn)化、合成方式(補(bǔ)救和從頭合成)、甚至其他營(yíng)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(shí)：(1)我們每個(gè)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(chǔ)備以對(duì)損傷等快速應(yīng)激；(3)飲食外是否需要補(bǔ)充NAs，以何種方式何種用量補(bǔ)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(xué)反應(yīng)；(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?nèi)祟惖幕虿鬟f給下一代，但其概率和對(duì)進(jìn)化的影響如何?(2)凋亡細(xì)胞中核酸等組分被回收利用的細(xì)節(jié)和機(jī)制如何?(3)核酸營(yíng)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(bǔ)充合理復(fù)配的核苷酸(包括DNA和RNA的比例等)?(5)寡核苷酸進(jìn)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(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(tuán)會(huì)被相繼解開(kāi)，我們拭目以待。

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