核酸(食品生物化學(xué)課件)

核酸與食品加工

請問你所知道的與“核酸”有關(guān)的信息有哪些？DNARNA分子雜交太空育種轉(zhuǎn)基因食品克隆遺傳親子鑒定核酸保健品

染色體是細(xì)胞核中載有遺傳信息（基因）的物質(zhì)，在顯微鏡下呈圓柱狀或桿狀，主要由脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)組成，在細(xì)胞發(fā)生有絲分裂時期容易被堿性染料著色。在無性繁殖物種中，生物體內(nèi)所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都一樣；而在有性繁殖大部分物種中，生物體的體細(xì)胞染色體成對分布，稱為二倍體。性細(xì)胞如精子、卵子等是單倍體，染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半。哺乳動物雄性個體細(xì)胞的性染色體對為XY，雌性則為XX。鳥類和蠶則不同，雄性個體的是ZZ，雌性個體為ZW?！竟πС煞菁昂俊棵苛：怂幔―NA+RNA）≥200mg【保健功能】免疫調(diào)節(jié)【適宜人群】免疫力低下者【不適宜人群】痛風(fēng)患者、血尿酸高者、腎功能異常者【用法用量】成年人每日2次，每次2-3粒，溫開水吞服，適加飲水量【規(guī)格】350mg/?！举A存方法】陰涼處保存，保期24個月【注意事項】本品不能代替藥物，瓶內(nèi)紙袋為干燥劑，請勿食用。【批準(zhǔn)文號】衛(wèi)食健字（1999）第0081號【產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號】Q/ZA0001S-2010【衛(wèi)生許可證號】遼藥健生證字（2011）0008應(yīng)用生物細(xì)胞工程和發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物工程技術(shù)，以天然植物、食用菌為原料，篩選出高表達(dá)菌種，經(jīng)過發(fā)酵提取的純正核酸，生產(chǎn)技術(shù)具有國際先進(jìn)性，是國家火炬計劃高新技術(shù)產(chǎn)品。GB14880-2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品營養(yǎng)強化劑使用標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生部批準(zhǔn)的核酸保健食品及功能名單1.1核酸的概念、分類1.2核酸的組成

概述1869年，Miescher從膿細(xì)胞中提取到一種富含磷元素的酸性化合物，因存在于細(xì)胞核中而將它命名為“核質(zhì)”(nuclein）。但核酸(nucleicacids）這一名詞在20年后才被正式啟用，當(dāng)時已能提取不含蛋白質(zhì)的核酸制品。早期的研究僅將核酸看成是細(xì)胞中的一般化學(xué)成分，沒有人注意到它在生物體內(nèi)有什么功能這樣的重要問題。核酸變異遺傳生長、發(fā)育疾病、衰老

核酸（nucleicacid）是生物體內(nèi)的大分子，在生物的個體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳和變異等生命過程中起著重要的作用。1.1核酸的概念、分類

核酸分為脫氧核糖核酸（DNA）兩類核糖核酸（RNA）兩類。

DNA：遺傳信息的貯存和攜帶者，分子量約106～109，主要分布在細(xì)胞核內(nèi)，線粒體和葉綠體中也有少量。

RNA：主要參與遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程，分子量約105～106，主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，少量存在于細(xì)胞核中。

核糖體RNA（rRNA，75～85%）：蛋白質(zhì)合成

RNA

轉(zhuǎn)運RNA（tRNA，10～15%

）：轉(zhuǎn)運氨基酸

信使RNA（mRNA，約5%）：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，

指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成DNA和RNA分子中，主要元素有碳、氫、氧、氮、磷等，個別核酸分中還含有微量的硫。

磷在各種核酸中的含量比較接近和恒定，其中DNA的平均含磷量為9.9%，RNA的平均含磷量為9.4%，平均0.091，即1g磷相當(dāng)于11g核酸。只要測出生物樣品的含磷量就可以計算出該樣品的核酸含量，這是定磷法的理論基礎(chǔ)。1.2核酸的組成堿基（嘌呤堿和嘧啶堿）戊糖（核糖或脫氧核糖）磷酸核苷酸核苷核酸

用A、G、C、U分別表示腺苷、鳥苷、胞苷、尿苷。以d表示脫氧，用dA、dG、dC

、dT表示脫氧腺苷、脫氧鳥苷、脫氧胞苷和脫氧胸苷。

細(xì)胞內(nèi)游離的核苷酸：腺苷三磷酸（ATP）腺苷衍生物-環(huán)化核苷酸（cAMP）次黃嘌呤衍生物-次黃嘌呤核苷酸（IMP）輔酶類核苷酸。多磷酸核苷酸mono['m?n??]adj.單聲道的double['d?bl]adj.雙的tri-[tra?]pref.表示“三”之義ATP分解為ADP或AMP時釋放出大量的能量，是生物體主要的供能方式。反之，則是生物體暫時貯存能量的一種方式。

ATP在生物體或細(xì)胞的能量代謝中起著極為重要的傳遞作用，被稱為“能量貨幣”。腺苷衍生物-環(huán)化核苷酸cAMP和cGMP不是核酸的組成成分，在體內(nèi)含量很少，在組織細(xì)胞中起著傳遞信息的作用，通常稱為激素作用的第二信使。

次黃嘌呤核苷酸（IMP）在生物體內(nèi)是合成腺嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸的關(guān)鍵物質(zhì)，它還是一種很好的增味劑，常與氨基酸類鮮味物質(zhì)同時使用。

核苷酸還是多種輔酶類的組成成分，如腺苷酸是NAD+、FAD、輔酶A等的重要組成成分，它們不參與核酸的構(gòu)成，而在生物氧化過程中參與氫和某些化學(xué)基團的傳遞，在糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝中起著重要的作用。

核酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用核酸與食品加工

請說說蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)？一、二、三、四級結(jié)構(gòu)變性與復(fù)性兩性離解等電點紫外吸收

核酸的一級結(jié)構(gòu)是核苷酸序列，是沒有分支的多核苷酸長鏈，RNA和DNA鏈都有5′→3′的方向性。若把DNA分子看作是由許多相對獨立的單位構(gòu)成，那么每一個獨立單位就稱做基因，即基因就是DNA分子上的一個片段。一個細(xì)胞的DNA含有許多基因，各具有不同的功能。2.1核酸的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)書寫方式平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)

核酸空間結(jié)構(gòu)包括二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)，是指在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊或盤曲所形成的空間結(jié)構(gòu)。

DNA的空間結(jié)構(gòu)是指多核苷酸鏈與多核苷酸鏈之間以及多核苷酸鏈內(nèi)通過氫鍵及堿基堆積力，在空間形成的螺旋、卷曲和折疊的構(gòu)象，包括DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)（二級結(jié)構(gòu)）和超螺旋結(jié)構(gòu)（三級結(jié)構(gòu)）。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA超螺旋結(jié)構(gòu)tRNA的二、三級結(jié)構(gòu)

除少量病毒的RNA外，RNA是以單鏈分子存在的，目前了解較清楚的是分子量較小（大約只含80個核苷酸）的tRNA的結(jié)構(gòu)。RNA和核苷酸的純品都是白色粉末或結(jié)晶，DNA是白色類似石棉樣的纖維狀物。除肌苷酸和鳥苷酸具有鮮味外，核酸和核苷酸大都呈酸味。

DNA和RNA都是極性化合物，一般都溶于水，不溶于乙醇、氯仿、乙醚等有機溶劑。

DNA分子極為細(xì)長，極稀的溶液也有極大的黏度，RNA的黏度要小得多。2.2核酸的性質(zhì)2.2.1核酸的一般物理性質(zhì)

核酸中的嘌呤和嘧啶具有共軛雙鍵，對240～290nm波長的紫外線光具有強烈的吸收能力，其最高的吸收率在260nm附近。2.2.2核酸的紫外吸收性

鑒別核酸樣品純度：通常對核酸測定時選用260nm波長，而蛋白質(zhì)的最大吸收峰波長在280nm處，核酸的紫外吸收比蛋白質(zhì)強30～60倍，鑒定核酸純度時可以先測定并計算樣品溶液A260/A280的比值，純的DNA樣樣品的比值為1.8，純的RNA樣品的比值為2.0，若核酸樣品中含有蛋白質(zhì)或苯酚等雜質(zhì)時比值則顯著降低。

選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株：紫外光可作為一種有效的誘變劑，微生物細(xì)胞內(nèi)的DNA吸收紫外線后，引起了結(jié)構(gòu)上的微細(xì)改變，但不致死亡，從而使微生物的某些性狀起改變，可從中選出對生產(chǎn)有用的菌株。紫外光

核酸中具有堿性的堿基和酸性的磷酸基，所以核酸呈兩性性質(zhì)。核酸的等電點較低，如：酵母RNA的等電點為2.0～2.8，DNA的等電點為4.0～4.5。2.2.3核酸的兩性解離與等電點

核酸的變性：在某些理化因素作用下（溫度、酸堿、有機溶劑等），核酸分子互補雙鏈之間氫鍵斷裂，使雙螺旋結(jié)構(gòu)松散變成單鏈的過程。核酸的變性僅是二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)的改變，而一級結(jié)構(gòu)不變。2.2.4核酸的變性與復(fù)性DNA熱變性的特點主要是加熱引起雙螺旋結(jié)構(gòu)解體，所以又稱DNA的解鏈或融解作用。

DNA的解鏈過程發(fā)生于一個很窄的溫度區(qū)內(nèi)，有一個相變過程，把A260達(dá)到最高值的一半時對應(yīng)的溫度稱為該DNA的解鏈溫度或融解溫度，用Tm

表示。

復(fù)性：DNA的變性是可逆的，變性DNA在適當(dāng)條件下，變性的兩條互補鏈重新結(jié)合，恢復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

退火溫度：熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻（稱退火處理）即可復(fù)性，比Tm值約低25℃即為最適宜的復(fù)性溫度。分子雜交：即不同來源的多核苷酸鏈，變性分離經(jīng)退火處理后，若有互補的堿基排列順序，就能形成雜交合的雙螺旋體，甚至可以在DNA和RNA之間形成雜合雙螺旋體。變性復(fù)性

將熱變性的DNA溶液驟然冷卻至低溫，兩鏈間的堿基來不及形成適當(dāng)配對，可能成為兩個雜亂的線團，此時很難復(fù)性。DNA熱變性后復(fù)性示意圖

植物、動物性食品都含有核酸，目前國外一些主要的嬰兒配方奶粉中已經(jīng)添加了不同劑量的核苷酸，我國的保健品市場中也相繼出現(xiàn)了核酸產(chǎn)品。2.3核酸在食品中的應(yīng)用核酸類保健食品申報與審評規(guī)定工商局通告核酸類保健食品廣告違法方舟子與核酸營養(yǎng)風(fēng)波轉(zhuǎn)基因食品：GeneticallyModifiedFoods（GMF），是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)，將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去，改造生物的遺傳物質(zhì)，使其在形狀、營養(yǎng)品質(zhì)、消費品質(zhì)等方面向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變，以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或為原料加工生產(chǎn)的食品。轉(zhuǎn)基