7、大分子DNA和RNA的代謝與營(yíng)養(yǎng)
膳食DNA在胃腸道降解為較短的DNA片段和單個(gè)核苷,主要以單個(gè)核苷和堿基形式被攝取,但即使是幾百堿基對(duì)的膳食DNA片段也被發(fā)現(xiàn)能穿過(guò)腸屏障進(jìn)入血流。2013年Johannessen等研究DNA片段(633bpPCR產(chǎn)物)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入Caco-2細(xì)胞的情況,結(jié)果表明,DNA片段通過(guò)吸附性內(nèi)吞作用和囊泡介導(dǎo)而轉(zhuǎn)運(yùn)到Caco-2細(xì)胞中,并且DNA結(jié)合蛋白參與了這一過(guò)程。還發(fā)現(xiàn),在Caco-2細(xì)胞問(wèn)的DNA轉(zhuǎn)運(yùn)不與脫氧寡核苷酸、巖藻聚糖、肝素、硫酸肝素和硫酸右旋糖酐競(jìng)爭(zhēng),而線性化質(zhì)粒DNA則將DNA片段的轉(zhuǎn)運(yùn)減少約2倍。作者提出假設(shè),認(rèn)為這種轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制在免疫系統(tǒng)中可能有作用。
從1990年代開(kāi)始,以松永政司為代表的日本學(xué)者對(duì)于魚(yú)精中的DNA進(jìn)行了大量研究,并以魚(yú)精蛋白和魚(yú)精DNA為原料開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的功能食品。認(rèn)為魚(yú)精DNA和魚(yú)精蛋白具有提高免疫力、減肥、抗氧化、美容、增發(fā)等功能。但是由于有些研究所用的原料中含有魚(yú)精蛋白和魚(yú)精DNA兩種組分,具體是否由DNA起主要作用不是很明確。但對(duì)于精母細(xì)胞等對(duì)脫氧核糖核苷酸需求旺盛的細(xì)胞,補(bǔ)充DNA有明顯的效果。
8、其他核酸營(yíng)養(yǎng)的相關(guān)研究
1996年,Boza等通過(guò)喂養(yǎng)懷孕小鼠,研究了膳食和從頭合成的核苷酸在體內(nèi)核糖核酸合成中的作用,進(jìn)一步驗(yàn)證了膳食堿基和核糖參與補(bǔ)救途徑,并發(fā)現(xiàn)膳食尿苷比嘌呤核苷的利用率更高。2000年Leite等研究發(fā)現(xiàn),同時(shí)供應(yīng)多不飽和脂肪酸和核苷酸有利于逆轉(zhuǎn)脂質(zhì)代謝異常。在肝硬化實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭?,飲食中同時(shí)含有長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸和核苷酸,可使腸內(nèi)積累的[H-3]花生四烯酸減少,而在肝臟和血漿中有所增加。2004年Yokoyama等發(fā)現(xiàn),無(wú)核苷酸飲食中添加核苷可抑制非腫瘤性病變的發(fā)生,如淀粉樣變,而不會(huì)促進(jìn)CF-252輻射誘發(fā)的癌變。
2013年Ostojic等通過(guò)對(duì)30名健康男性的臨床實(shí)驗(yàn),研究了含服核苷酸(50mg/d,共14d)對(duì)耐力表現(xiàn)和免疫反應(yīng)的影響。與安慰劑組相比,服用核苷酸使耗竭時(shí)問(wèn)、血清免疫球蛋白A和NKC細(xì)胞毒性活性均顯著升高,認(rèn)為口服核苷酸對(duì)于高活動(dòng)量的男性的能量代謝和免疫刺激等有益。2013年Riera等的研究結(jié)果表明,在4周內(nèi)補(bǔ)充核苷酸類(lèi)產(chǎn)品可以抵消寒冷環(huán)境下的劇烈運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫功能的損害。
脫氧核糖磷酸醛縮酶(DERA)將2-脫氧-口核糖-5-磷酸轉(zhuǎn)化為甘油醛-3-磷酸和乙醛。2014年Salleron等的研究揭示了具有DERA(主要表達(dá)于肺、肝和結(jié)腸)活性的肝細(xì)胞通過(guò)脫氧核苷降解產(chǎn)生能量來(lái)減少或延遲應(yīng)激誘導(dǎo)的損傷。此外,DERA的表達(dá)被證明允許無(wú)法生產(chǎn)ATP的細(xì)胞利用細(xì)胞外脫氧肌苷來(lái)維持ATP水平。根據(jù)1996年以來(lái)的核苷酸營(yíng)養(yǎng)功能研究所用實(shí)驗(yàn)?zāi)P图白饔脵C(jī)制分類(lèi)匯總為表1??梢钥闯?,核苷酸的攝入可能關(guān)系到人體健康的各個(gè)方面,對(duì)于細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育以及維持新陳代謝平衡有著重要作用。
RNA一般從酵母中提取,而DNA主要從鮭魚(yú)魚(yú)白中提取,日本的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)百噸。松永政司等將DNA作為過(guò)濾材料用于除去環(huán)境中的污染物等。李敬等也將DNA和殼聚糖等作為材料用于包載蝦青素等活性物質(zhì)。另外,梁興國(guó)等深入研究了大分子核酸在消化道內(nèi)的分解代謝。安然等詳細(xì)研究了胃中的酸性條件對(duì)于DNA脫嘌呤的影響,如在pH-2的條件下,37℃反應(yīng)2h,可使約7%的嘌呤堿基脫落。嘌呤堿基可以在腸道內(nèi)為腺苷脫氨酶所分解,可能是因?yàn)槿梭w避免造成體內(nèi)嘌呤代謝的紊亂,盡量在代謝后以核苷的形式吸收。董平等的研究顯示,胃蛋白酶在胃液中能夠分解DNA和RNA,提出了核酸代謝起始于胃的觀點(diǎn),打破了認(rèn)為核酸的分解代謝源于小腸的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。也有研究表明,口腔也會(huì)分泌相應(yīng)的核酸酶分解核酸,但這可能主要是起破壞核酸的作用,以避免病菌病毒核酸的入侵。
9、核酸營(yíng)養(yǎng)的相關(guān)爭(zhēng)議
盡管科學(xué)家們相信NAS的正面作用,但相關(guān)爭(zhēng)議并沒(méi)有平息。比如,對(duì)于痛風(fēng)患者NAS的攝入一般會(huì)增加血液中尿酸濃度,但沒(méi)有核酸代謝疾病的正常人攝入NAS過(guò)多是否會(huì)引起痛風(fēng)?對(duì)于我們每一個(gè)人,什么樣的階段和什么情況下需要額外補(bǔ)充核苷酸?大分子DNA和RNA(如MicroRNA)的片段是否會(huì)廣泛被人體吸收,并在人體內(nèi)發(fā)生作用?攝入的外源基因的信息是否會(huì)影響生物體的基因并遺傳給下一代?tRNA等含有的修飾堿基是否體內(nèi)可以合成?這些問(wèn)題都需要深入而全面的研究才有可能回答。
最近,新的爭(zhēng)議還在不斷產(chǎn)生。如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)補(bǔ)充劑作為一種長(zhǎng)壽保健品已經(jīng)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售,并日益受到追捧,可能有上百億美元正在進(jìn)入該領(lǐng)域。但有研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)吸收NAD+可能會(huì)刺激腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),并認(rèn)為其抗衰老的功效可能是建立在促進(jìn)腫瘤發(fā)展的情況下產(chǎn)生的。因此,我們應(yīng)慎重考慮其潛在的致癌等副作用,謹(jǐn)慎使用。
我們也必須注意到,一方面NAS可以作為體內(nèi)合成大分子核酸的材料(“宏量營(yíng)養(yǎng)素”),另一方面也可以作為類(lèi)似于激素或維生素等的功能分子,調(diào)節(jié)體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)。人體的代謝與營(yíng)養(yǎng)作用是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),目前還遠(yuǎn)未達(dá)到能夠?qū)θ魏我粋€(gè)營(yíng)養(yǎng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行全面解答的水平,需要繼續(xù)利用先進(jìn)技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理等新手段進(jìn)行研究。NAS同其他生物分子一樣,一方面對(duì)于人體具有重要的營(yíng)養(yǎng)作用;另一方面,如果使用不當(dāng)則可能對(duì)人體無(wú)益甚至有害。所有的爭(zhēng)議大多源于商業(yè)利益或產(chǎn)生了顛覆性的新觀點(diǎn),而在核苷酸領(lǐng)域也是如此。只有加大相應(yīng)的科研投入和更多的科研人員潛心研究,才可能盡量排除商業(yè)利益等的誘惑,真正全面深入認(rèn)識(shí)NAS的代謝、調(diào)控及營(yíng)養(yǎng)作用等。
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