烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)

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]。