生活中的分子

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)

投稿作者Antony

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,简称 NAD或NAD+),曾称为二磷酸吡啶核苷酸(DPN)或辅脱氢酶Ⅰ或氧化型辅酶Ⅰ。是一种转递电子 (更准确来说是氢离子)的辅酶,它出现在细胞很多新陈代谢反应中。NADH(或许NADH+H+更准确)是它的还原形式[1]。

性质

在吸光方面,NADH在260nm和340nm处各有一吸收峰,而NAD则只有260nm一处吸收峰,这是区别两者的重要属性。同时,这也是很多代谢试验中,测量代谢率的物理依据。NAD在260nm的吸光系数为1.78×10L/(mol·cm),而NADH在340nm的吸光系数为6.2×10L/(mol·cm)[2]。

CAS号:53-84-9,在水中pH为3.0(50mg/mL)。以干粉形式可在2~8℃下稳定保存,以10mg/mL的水溶液形式保存于2~8℃,四周后还保存了99%的NAD

应用

NAD从被发现至今已有110多年历史。

1、生物催化辅酶

现代的生物催化技术模拟了生物体内利用酶来完成的反应,这种的模拟条件是严格根据生物体内的代谢特征来进行的,亮氨酸脱氢酶,甲酸氨脱氢酶,葡萄糖脱氢酶都需要NAD的帮助来完成整个反应。NAD是现代生物催化反应必不可少的辅酶之一。常见的应用实例如下:

2、对健康的影响

在健康状态下,哺乳动物体内辅酶I(NAD)浓度稳定,维持各项细胞正常功能。体内的辅酶I(NAD)浓度决定了细胞衰老的过程和程度,浓度下降会加速细胞衰老过程。随着年龄的增长,人体组织NAD含量随之降低。

NAD的基本生理功能是促进营养物质代谢和能量生物合成,此外,它还能够生成信号分子以及调节生理功能。

因此,人体组织中缺少NAD后,会直接导致细胞物质代谢活力降低,细胞能量危机,集体抗氧化能力降低以及细胞衰老,凋亡加速,使得疾病发生或进展。最佳的治疗方式就是外源补充辅酶I。

近日,Elysium Health公司发布的一条消息让世人看到了一丝曙光:他们的项目组与麻省理工学院生物学教授Leonard Guarente(62岁)合作,研制出了一种可以延长小鼠和蠕虫寿命的化合物。但是,想要用足够的实验数据证明它同样对人类起作用,实在是困难重重,因为在人体身上做实验需要至少几十载甚至更久。没有人体实验,FDA也不会批准上市,Guarente教授希望另辟蹊径,将该化合物包装成维他命片剂,以保健品的形式亮相于市。这种化合物实际就是腺嘌呤烟酰胺(NAD)的前体,烟酰胺核糖,进入机体后可以转变为NAD。

3、化妆品

2016年,深圳市肤美一号生物科技有限公司(国家级高新技术企业邦泰生物工程(深圳)有限公司成员企业)将NAD与护肤品完美结合,成功打造出适合东方女性使用的中高端生物抗衰美容护肤产品——“肤美一号”,开启了美容生物抗衰新时代!

邦泰生物旗下肤美一号的出现,也成为了生物科技技术在美容化妆品领域的一次突破性尝试。肤美一号以拥有全球唯一使用全酶法生产工艺,量产NAD的邦泰生物为依靠,以独家拥有全酶催化技术生产的NAD为产品主要原料,附加其它植物提取物,共同研发、生产打造出“肤美一号”。

NAD作为肤美一号护肤品的主要原料,正是充分发挥了其本身所具有的激活细胞、修复皮肤的功效,使得产品本身不仅具有了其它产品的补水、保湿等功效,而且又附加了独特的抗衰作用,这一亮点足以让肤美一号在眼花缭乱的化妆品中脱颖而出。

制备

目前NAD生产主要通过两条途径:

(1)传统方法:通过酵母直接发酵合成。以葡萄糖、酵母膏、蛋白胨、硫酸铵等配置的培养基经过发酵获得酵母菌,然后经过破壁等工艺分离获得。由于发酵罐中NAD的产量较低,所以导致了NAD市场价格高昂。据说,目前日本通过发酵法产NAD工艺有了很大改进,使得NAD的价格已经降低不少,目前每公斤约在7000~8000元;另外,合肥平光制药有限公司的专利中报道了一种方法:利用福寿螺(一种软体动物,与田螺相似,生长繁殖快,1981年引入中国,目前已被列入中国首批外来入侵物种,在广东、广西大量分布,严重危害水稻等农作物)、木薯为原料,制备NAD发酵液,NAD的积累量达到4.5~6.5g/L,适合工业化生产[4]。

(2)生物催化方法:以烟酰胺核糖(化学法合成)和ATP为底物,在烟酰胺核糖激酶(NRK)以及烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMN-AT)作用下合成氧化性辅酶I[3]。

目前,尚科、汉酶、邦泰等公司通过生物催化法都有能力生产百公斤以上规模的NAD。邦泰生物在完成全酶催化工业化生产辅酶因子NAD(H)的基础上,以自有资金筹建年产1.5吨的生产工厂,主要面向国内市场销售。在第一工厂投产后三年,建设第二工厂,扩产到15吨,主要面向国外市场销售。

 

[参考文献]

  1. 百度百科、互动百科
  2. 中国化妆品
  3. CN201410792996.4
  4. CN201510423670.9
  5. CN201210434517.2

 

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. 臭名昭著的奶制品污染物——三聚氰胺(Melamine)
  2. 对抗抑郁的药物——百忧解(Prozac)
  3. “红牛”饮料中的成分——牛磺酸
  4. 姜黄素 curcumin(咖喱中的抗癌成分)
  5. 生活中的分子—石斛碱 Dendrobine
  6. 全氟萘烷 (perfluorodecalin)
  7. 甘草酸 (glycyrrhizic acid)
  8. 松油醇—香水背后的化学

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP