核苷酸详细资料大全
核苷酸(hé gān suān) Nucleotide,一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。又称核甙酸。戊糖与有机碱合成核苷,核苷与磷酸合成核苷酸,4种核苷酸组成核酸。核苷酸主要参与构成核酸,许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能,如与能量代谢有关的三磷酸腺苷(ATP)、脱氢辅酶等。
基本介绍中文名 :核苷酸 英文名 :Nucleotide 别称 :核甙酸 套用 :具有多种重要的生物学功能 定义,合成,分布,功能,代谢,合成代谢,分解代谢,代谢调节,与医学的联系,嘌呤核苷酸,合成代谢,分解代谢,嘧啶核苷酸,合成代谢,分解代谢,相关名词,核苷酸,核苷多磷酸,核苷酸衍生物,腺苷酸衍生物,鸟苷酸衍生物,胞苷酸衍生物,尿苷酸衍生物,利用,调味料,食品添加剂,医疗医药,母婴用品, 定义 一类由嘌呤碱或嘧啶碱基、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。又称 核甙酸 。五碳糖与有机碱合成核苷,核苷与磷酸合成核苷酸,4种核苷酸组成核酸。核苷酸主要参与构成核酸,许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能,如与能量代谢有关的三磷酸腺苷(ATP)、脱氢辅酶等。某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢,可作为抗癌药物。根据糖的不同,核苷酸有核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类。根据碱基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸, CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)、胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸,TMP)及次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等。核苷酸中的磷酸又有一分子、两分子及三分子几种形式。此外,核苷酸分子内部还可脱水缩合成为环核苷酸。 合成 核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位,是体内合成核酸的前身物。核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中,并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还有相当数量以游离形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起著主要的作用。体内的能量释放及吸收主要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的。此外,三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鸟苷也是有些物质合成代谢中能量的来源。腺苷酸还是某些辅酶,如辅酶Ⅰ、Ⅱ及辅酶A等的组成成分。 核苷酸 在生物体内,核苷酸可由一些简单的化合物合成。这些合成原料有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及 CO 2 等。嘌呤核苷酸在体内分解代谢可产生尿酸,嘧啶核苷酸分解生成CO 2 、β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代谢紊乱可引起临床症状(见嘌呤代谢紊乱、嘧啶代谢紊乱)。 核苷酸类化合物也有作为药物用于临床治疗者,例如肿瘤化学治疗中常用的5-氟尿嘧啶及6-巯基嘌呤等。 有些核苷酸分子中只有一个磷酸基,所以可称为一磷酸核苷(NMP)。5'-核苷酸的磷酸基还可进一步磷酸化生成二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP),其中磷酸之间是以高能键相连。脱氧核苷酸的情况也是如此。 体内还有一类环化核苷酸,即单核苷酸中磷酸部分与核糖中第三位和第五位碳原子同时脱水缩合形成一个环状二酯、即3',5'-环化核苷酸,重要的有3',5'-环腺苷酸(cAMP)和3',5'-环鸟苷酸(cGMP)。 分布 核苷酸是核酸的基本结构单位,人体内的核苷酸主要有机体细胞自身合成。核苷酸在体内的分布广泛。细胞中主要以5′-核苷酸形式存在。细胞中核糖核苷酸的浓度远远超过脱氧核糖核苷酸。不同类型细胞中的各种核苷酸含量差异很大,同一细胞中,各种核苷酸含量也有差异,核苷酸总量变化不大。 功能 核苷酸类化合物具有重要的生物学功能,它们参与了生物体内几乎所有的生物化学反应过程。现概括为以下五个方面: ① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脱氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四种类型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP,这四种类型的核苷酸从头合成前身物是磷酸核糖、胺基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质。DNA中主要有四种类型脱氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,它们是由各自相应的核碳核苷酸在二磷酸水平上还原而成的。 ② 三磷酸腺苷 (ATP)在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。物质在氧化时产生的能量一部分贮存在ATP分子的高能磷酸键中。ATP分子分解放能的反应可以与各种需要能量做功的生物学反应互相配合,发挥各种生理功能,如物质的合成代谢、肌肉的收缩、吸收及分泌、体温维持以及生物电活动等。因此可以认为 ATP是能量代谢转化的中心。 核苷酸 ③ ATP还可将高能磷酸键转移给UDP、CDP及GDP生成UTP 、CTP及GTP。它们在有些合成代谢中也是能量的直接来源。而且在某些合成反应中,有些核苷酸衍生物还是活化的中间代谢物。例如,UTP参与糖原合成作用以供给能量,并且 UDP还有携带转运葡萄糖的作用。 ④ 腺苷酸还是几种重要辅酶,如辅酶Ⅰ(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD + )、辅酶Ⅱ(磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADP + )、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及辅酶A(CoA)的组成成分。NAD + 及 FAD是生物氧化体系的重要组成成分,在传递氢原子或电子中有着重要作用。CoA作为有些酶的辅酶成分,参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。 ⑤ 核苷酸对于许多基本的生物学过程有一定的调节作用。一切生物体的基本成分,对生物的生长、发育、繁殖和遗传都起著主宰作用。如在奶粉作为维持宝宝胃肠道正常功能,减少腹泻和便秘、提高免疫力,少生病的作用。 代谢 可从合成代谢、分解代谢及代谢调节三个方面讨论。 合成代谢 嘌呤核苷酸主要由一些简单的化合物合成而来,这些前身物有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、CO 2 及一碳单位(甲酰基及次甲基,由四氢叶酸携带)等。它们通过11步酶促反应先合成次黄嘌呤核苷酸(又称肌苷酸)。随后,肌苷酸又在不同部位氨基化而转变生成腺苷酸及鸟苷酸。合成途径的第一步是5-磷酸核糖在酶催化下,活化生成5-磷酸核糖1-焦磷酸。(PRPP),这是一个重要的反应。嘌呤核苷酸的从头合成主要是在肝脏中进行,其次是在小肠黏膜及胸腺中进行。 核苷酸 嘌呤核苷酸降解可产生嘌呤碱,嘌呤碱最终分解为尿酸,其中部分分解产物可被重新利用再合成嘌呤核苷酸,这称为回收合成代谢途径,可在骨髓及脾脏等组织中进行。嘌呤核苷酸降解产生的腺嘌呤、鸟嘌呤及次黄嘌呤在磷酸核糖转移酶的催化下,接受3'-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)分子中的磷酸核糖,生成相应的嘌呤核苷酸。此合成途径也具有一定意义。 嘧啶核苷酸的从头合成主要也在肝脏中进行。合成原料为氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸等。氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸经过数步酶促反应生成尿苷酸,尿苷酸转变为三磷酸尿苷后,从谷氨酰胺接受氨基生成三磷酸胞苷。 上述体内合成的嘌呤及嘧啶核苷酸均系一磷酸核苷。它们均可在磷酸激酶的催化下,接受 ATP提供的磷酸基,进一步转变为二磷酸核苷及三磷酸核苷。 体内还有一类脱氧核糖核苷酸。它们是dAMP、dGMP、dCMP及dTMP。它们组成中的脱氧核糖并非先生成而后组合到核苷酸分子中去,而是通过业已合成的核糖核苷酸的还原作用而生成的。此还原作用发生于二磷酸核苷分子水平上,dADP、dGDP、dCDP及dUDP均可由此而来,但dTMP则不同,它是由dUMP经甲基化作用而生成的。 分解代谢 嘌呤核苷酸在体内进行分解代谢,经脱氨基作用生成次黄嘌呤及黄嘌呤,再在黄嘌呤氧代酶催化下,经过氧化作用,最终生成尿酸。尿酸可随尿排出体外,正常人每日尿酸排出量为0.6g。嘧啶核苷酸在体内的分解产物为CO2,β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。 代谢调节 核苷酸在体内的合成受到反馈性的调节作用。嘌呤核苷酸合成的终产物是AMP及GMP,它们可以反馈性地抑制由 IMP转变为AMP及GMP的反应。它们可与 IMP一齐反馈性地抑制合成途径的起始反应PRPP的生成。嘧啶核苷酸合成的产物 CTP也可反馈性地抑制嘧啶合成的起始反应。 与医学的联系 可从代谢异常所致疾病及作为药物两方面讨论。 ① 核苷酸代谢的异常。GMP及IMP的回收合成需次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)参与。此酶遗传性缺乏则2~3岁时就可出现智力发育障碍、共济失调,敌对性及侵占性及自毁容貌的表现(莱施-尼汉二氏综合征)。患儿嘌呤核苷酸的从头合成仍可正常进行,但回收合成的障碍就可造成严重后果。 核苷酸 嘌呤核苷酸分解代谢的终产物为尿酸。正常人血中尿酸含量约为2~6mg%,血中尿酸水平的升高(高尿酸血症)常见于痛风。血中尿酸含量超过8mg%时,尿酸就以钠盐形式沉积于关节、软组织、软骨及肾脏等处。原发性痛风症是一种先天代谢缺陷性疾病。患者体内的次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶部分缺乏,致使IMP及GMP 的回收合成减少,结果造成嘌呤核苷酸的从头合成加快。此外,患者体内的磷酸核糖焦磷酸激酶活性异常增高,以致大量地生成PRPP,促使从头合成加快,这些都造成尿酸的大量产生。原发性痛风症可用别嘌呤醇治疗。别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似,是黄嘌呤氧化酶的抑制剂,可抑制次黄嘌呤及黄嘌呤转变为尿酸的反应,降低血中尿酸水平。继发性痛风,可见于各种肾脏疾病、血液病及淋巴瘤等。患者细胞中核酸大量分解,因而尿酸生成增多。 cAMP对细胞的一些生理活动有广泛的影响。cAMP的合成不足或作用失调与有些疾病过程有关。例如,支气管喘息及银屑病组织中cAMP量较低,又如糖尿病人各种代谢的异常与肝及脂肪组织中cAMP的生成过多也是有联系的。 嘧啶合成障碍有乳清酸尿症,为乳清酸磷酸核糖转移酶及乳清酸核苷酸脱羧酶缺乏所致。 ② 核苷酸类似物的临床套用。核苷酸类似物6-巯基嘌呤(6MP)及5-氟尿嘧啶(5FU)用于肿瘤的化学治疗。6-巯基嘌呤的结构与次黄嘌呤相似,其一磷酸核苷对于AMP及GMP合成有关的几个酶有抑制作用,从而选择性地阻止肿瘤的生长。5-氟尿嘧啶的结构与胸腺嘧啶相似,它在体内可转变为一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(5Fd-UMP)及三磷酸氟尿嘧啶(FUMP)。它们对于胸苷酸合成中的甲基化作用有较强的抑制作用,从而造成癌细胞的死亡。 嘌呤核苷酸 合成代谢 体内嘌呤核苷酸的合成有两条途径,一是从头合成途径,一是补救合成途径,其中从头合成途径是主要途径。 ⒈嘌呤核苷酸的从头合成 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官,其次是小肠黏膜和胸腺。嘌呤核苷酸合成部位在胞液,合成的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO 2 等。主要反应步骤分为两个阶段:首先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),然后IMP再转变成腺嘌呤核苷酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP)。嘌呤环各元素来源如下:N 1 由天冬氨酸提供,C 2 由N 10 -甲酰FH 4 提供、C 8 由N 5 ,N 10 -甲炔FH 4 提供,N 3 、N 9 由谷氨酰胺提供,C 4 、C 5 、N 7 由甘氨酸提供,C 6 由CO 2 提供。嘌呤核苷酸从头合成的特点是:嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子基础上逐步合成的,不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合的。反应过程中的关键酶包括PRPP酰胺转移酶、PRPP合成酶。PRPP酰胺转移酶是一类变构酶,其单体形式有活性,二聚体形式无活性。IMP、AMP及GMP使活性形式转变成无活性形式,而PRPP则相反。从头合成的调节机制是反馈调节,主要发生在以下几个部位:嘌呤核苷酸合成起始阶段的PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶活性可被合成产物IMP、AMP及GMP等抑制;在形成AMP和GMP过程中,过量的AMP控制AMP的生成,不影响GMP的合成,过量的GMP控制GMP的生成,不影响AMP的合成;IMP转变成AMP时需要GTP水解供能,而IMP转变成GMP时需要ATP水解供能。 ⒉嘌呤核苷酸的补救合成 反应中的主要酶包括腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT),次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)。嘌呤核苷酸补救合成的生理意义:节省从头合成时能量和一些胺基酸的消耗;体内某些组织器官,例如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系,而只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。 ⒊嘌呤核苷酸的相互转变 IMP可以转变成AMP和GMP,AMP和GMP也可转变成IMP。AMP和GMP之间可相互转变。 ⒋脱氧核苷酸的生成 体内的脱氧核苷酸是通过各自相应的核糖核苷酸在二磷酸水平上还原而成的。核糖核苷酸还原酶催化此反应。 ⒌嘌呤核苷酸的抗代谢物 ①嘌呤类似物:6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等。6MP套用较多,其结构与次黄嘌呤相似,可在体内经磷酸核糖化而生成6MP核苷酸,并以这种形式抑制IMP转变为AMP及GMP的反应。 ②胺基酸类似物:氮杂丝氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸等。结构与谷氨酰胺相似,可干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用,从而抑制嘌呤核苷酸的合成。 ③叶酸类似物:氨喋呤及甲氨喋呤(MTX)都是叶酸的类似物,能竞争抑制二氢叶酸还原酶,使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸,从而抑制了嘌呤核苷酸的合成。 分解代谢 分解代谢反应基本过程是核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷,进而在酶作用下成自由的碱基及1-磷酸核糖。嘌呤碱最终分解成尿酸,随尿排出体外。黄嘌呤氧化酶是分解代谢中重要的酶。嘌呤核苷酸分解代谢主要在肝、小肠及肾中进行。嘌呤代谢异常:尿酸过多引起痛风症,患者血中尿酸含量升高,尿酸盐晶体可沉积于关节、软组织、软骨及肾等处,导致关节炎、尿路结石及肾疾病。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。 ⒈从头合成途径(de novo synthesis):体内嘌呤核苷酸的合成代谢中,利用磷酸核糖、胺基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸称为从头合成途径。 ⒉补救合成途径(salvage pathway):利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应过程,合成嘌呤核苷酸,称为补救合成途径。 ⒊自毁容貌症:又称(Lesch-Nyhan综合症),是由于某些基因缺乏而导致HGPRT完全缺失的患儿,表现为自毁容貌症。 嘧啶核苷酸 合成代谢 ⒈嘧啶核苷酸的从头合成 肝是体内从头合成嘧啶核苷酸的主要器官。嘧啶核苷酸从头合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO 2 等。反应过程中的关键酶在不同生物体内有所不同,在细菌中,天冬氨酸氨基甲酰转移酶是嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶;而在哺乳动物细胞中,嘧啶核苷酸合成的调节酶主要是氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ。主要合成过程:形成的第一个嘧啶核苷酸是乳氢酸核苷酸(OMP),进而形成尿嘧啶核苷酸(UMP),UMP在一系列酶的作用下生成CTP。dTMP由dUMP经甲基化生成的。嘧啶核苷酸从头合成的特点是先合成嘧啶环,再磷酸核糖化生成核苷酸。 ⒉嘧啶核苷酸的补救合成 主要酶是嘧啶磷酸核糖转移酶,能利用尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳氢酸作为底物,对胞嘧啶不起作用。 ⒊嘧啶核苷酸的抗代谢物 ①嘧啶类似物:主要有5-氟尿嘧啶(5-FU),在体内转变为FdUMP或FUTP后发挥作用。 ②胺基酸类似物:同嘌呤抗代谢物。 ③叶酸类似物:同嘌呤抗代谢物。 ④阿糖胞苷:抑制CDP还原成dCDP。 分解代谢 嘧啶核苷酸在酶作用下生成磷酸、核糖及自由碱基,产生的嘧啶碱进一步分解。胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶,尿嘧啶最终生成NH 3 、CO 2 及β-丙氨酸。胸腺嘧啶降解成β-氨基异丁酸。 相关名词 核苷酸 核苷的磷酸酯,磷酸基与糖上的羟基连线。因为核糖有 3个羟基,所以核糖核苷酸如腺嘌呤核苷酸(简称腺苷酸)。脱氧核糖有两个羟基,因而脱氧核糖核苷酸如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(简称脱氧腺苷酸)只有两种。 核苷多磷酸 含两个以上磷酸基的核苷酸。只带一个磷酸基的核苷酸,叫核苷一磷酸,带两个磷酸基的核苷酸叫核苷二磷酸,依此类推。如腺嘌呤核苷酸有腺苷一磷酸(即腺苷酸,AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)和脱氧腺苷一磷酸(即脱氧腺苷酸,dAMP)、脱氧腺苷二磷酸(dADP)、脱氧腺苷三磷酸(dATP)。天然的核苷多磷酸中,磷酸基多是与戊糖的5′-羟基相连。4 种核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 种脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP、dCTP和dTTP)分别是RNA和DNA生物合成的原料。 寡核苷酸与多核苷酸 2~20个核苷酸连线而成的化合物叫寡核苷酸。20个以上的核苷酸组成的化合物叫多核苷酸。核酸是一种多核苷酸。 核苷酸衍生物 腺苷酸衍生物 ADP和ATP是体内参与氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是细胞内最丰富的游离核苷酸(如哺乳动物细胞中ATP浓度接近1毫克分子),水解1克分子ATP约释放7000卡能量。 核苷酸 腺苷-3′,5′-磷酸即环腺苷酸,主要存在于动物细胞中,生物体内的激素通过引起细胞内cAMP的含量发生变化,从而调节糖原、脂肪代谢、蛋白质和核酸的生物合成,所以cAMP被称为第二信使。 2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3个腺苷酸通过2′,5-磷酸二酯键联接而成,即pppA⑵p⑸A⑵P⑸A,是干扰素发挥作用的一个媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和细胞生长、调节免疫反应等生物功能。 几个重要的辅酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一个。此外,NA、NAD和FAD,可通过氢原子的得失参与许多氧化还原反应。辅酶 A行使活化脂肪酸功能,与脂肪酸、萜类和类固醇生物合成有关。 腺苷-3′-磷酸-5′-磷酰硫酸是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖组分中硫酸根的来源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸,它在生物体内广泛用作甲基供体。 鸟苷酸衍生物 在某些需能反应中,如蛋白质生物合成的起始和延伸,不能使用ADP和ATP,而要GDP和GTP参与反应。鸟苷-3′,5′-磷酸也是一个细胞信号分子,在某些情况下,cGMP与cAMP是一对相互制约的化合物,两者一起调节细胞内许多重要反应。鸟苷-3′-二磷酸-5′-二磷酸 (ppGpp)和鸟苷-3′-二磷酸-5′-三磷酸(pppGpp)则与基因表达的调控有关。 核苷酸 胞苷酸衍生物 CDP和CTP也是一类高能化合物。与磷脂类代谢有关的胞苷酸衍生物有CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-二甘油酯等。 尿苷酸衍生物 在糖代谢中起着重要作用,UDP是单糖的活化载体,参与糖与双糖多糖的生物合成,如UDP-半乳糖是乳糖的前体,UDP-葡萄糖是糖原的前体,UDP-N-乙酰葡糖胺与糖蛋白生物合成有关。UDP和 UTP也是一类高能磷酸化合物。 利用 调味料 鸟苷酸(GMP)、肌苷酸(IMP)等核苷酸属于呈味性核苷酸,除了本身具有鲜味之外,还有和左旋谷氨酸(味素)组合时,有提高鲜味的作用,作为调料、汤料的原料使用。 食品添加剂 母乳中含有尿苷酸(UMP)、胞苷酸(CMP)、腺苷酸(AMP)、鸟苷酸(GMP)、肌苷酸(IMP)等多种核苷酸,为提高婴儿的免疫调节功能和记忆力发挥著作用,在欧美、日本等国家生产的婴儿奶粉均按照母乳中的含量有添加微量核苷酸。也有添加RNA的例子。1991年欧共体对婴幼儿食品中核苷酸的添加水平规定了上限:每420kj食品中cmp2.5mg,ump1.75mg,amp1.5mg,gmp0.5mg,imp1.0mg。2005年中国卫生部15号公布推荐,核苷酸在婴幼儿配方粉中的添加量为0.2~0.58g/kg(以核苷酸总量计)。中国也有专利介绍添加核酸或核苷酸的高能牛奶,易被人体吸收,可以促进血液循环,改善脑机能,促进新陈代谢,抗疲劳,抗辐射,增强体制,提高免疫力等作用。 医疗医药 核苷酸作为医药,可抑制尿道发炎,在美国也有作为免疫调节剂给手术后的患者使用的例子。 母婴用品 核苷酸在婴幼儿产品上多用于生产益生元葡萄糖、奶粉类、米粉类等产品。关于核苷酸添加2013年有新的添加标准,只能添加在奶粉类,不可添加在葡萄糖、米粉类。
从啤酒废酵母中提取核苷酸是目前生产农用核苷酸的主要方法。在我国登记的产品为0.05%核苷酸水剂。用于黄瓜(主要是保护地黄瓜)调节生长并增产,使用方法为400~600倍液喷雾。此外,核苷酸还可以防治棉花黄萎病和辣椒疫病。
一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物.又称核甙酸.戊糖与有机碱合成核苷,核苷与磷酸合成核苷酸,4种核苷酸组成核酸.核苷酸主要参与构成核酸,许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能,如与能量代谢有关的三磷酸腺苷(ATP)、脱氢辅酶等.某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢,可作为抗癌药物.根据糖的不同,核苷酸有核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类.根据碱基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸, CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)、胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸,TMP)及次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等.核苷酸中的磷酸又有一分子、两分子及三分子几种形式.此外,核苷酸分子内部还可脱水缩合成为环核苷酸.
核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位,是体内合成核酸的前身物.核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中,并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动.生物体内还有相当数量以游离形式存在的核苷酸.三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起着主要的作用.体内的能量释放及吸收主要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的.此外,三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鸟苷也是有些物质合成代谢中能量的来源.腺苷酸还是某些辅酶,如辅酶Ⅰ、Ⅱ及辅酶A等的组成成分.
在生物体内,核苷酸可由一些简单的化合物合成.这些合成原料有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及 CO2等.嘌呤核苷酸在体内分解代谢可产生尿酸,嘧啶核苷酸分解生成CO2、β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等.嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代谢紊乱可引起临床症状(见嘌呤代谢紊乱、嘧啶代谢紊乱).
核苷酸类化合物也有作为药物用于临床治疗者,例如肿瘤化学治疗中常用的5-氟尿嘧啶及6-巯基嘌呤等.
有些核苷酸分子中只有一个磷酸基,所以可称为一磷酸核苷(NMP).5'-核苷酸的磷酸基还可进一步磷酸化生成二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP),其中磷酸之间是以高能键相连.脱氧核苷酸的情况也是如此.
体内还有一类环化核苷酸,即单核苷酸中磷酸部分与核糖中第三位和第五位碳原子同时脱水缩合形成一个环状二酯、即3',5'-环化核苷酸,重要的有3',5'-环腺苷酸(cAMP)和3',5'-环鸟苷酸(cGMP).
生物学功能 核苷酸类化合物具有重要的生物学功能,它们参与了生物体内几乎所有的生物化学反应过程.现概括为以下五个方面:
① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脱氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四种类型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP.合成前身物则是相应的三磷酸核苷 ATP、GTP、CTP和UTP.DNA中主要有四种类型脱氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,合成前身物则是dATP、dGTP、dCTP和dUTP.
② 三磷酸腺苷 (ATP)在细胞能量代谢上起着极其重要的作用.物质在氧化时产生的能量一部分贮存在ATP分子的高能磷酸键中. ATP分子分解放能的反应可以与各种需要能量做功的生物学反应互相配合,发挥各种生理功能,如物质的合成代谢、肌肉的收缩、吸收及分泌、体温维持以及生物电活动等.因此可以认为 ATP是能量代谢转化的中心.
③ ATP还可将高能磷酸键转移给UDP、CDP及GTP生成UTP 、CTP及GTP.它们在有些合成代谢中也是能量的直接来源.而且在某些合成反应中,有些核苷酸衍生物还是活化的中间代谢物.例如,UTP参与糖原合成作用以供给能量,并且 UDP还有携带转运葡萄糖的作用.
④ 腺苷酸还是几种重要辅酶,如辅酶Ⅰ(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、辅酶Ⅱ(磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及辅酶A(CoA)的组成成分.NAD+及 FAD是生物氧化体系的重要组成成分,在传递氢原子或电子中有着重要作用.CoA作为有些酶的辅酶成分,参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用.
⑤ 环核苷酸对于许多基本的生物学过程有一定的调节作用(见第二信使).
代谢 可从合成代谢、分解代谢及代谢调节三个方面讨论.
① 合成代谢.嘌呤核苷酸主要由一些简单的化合物合成而来,这些前身物有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳单位(甲酰基及次甲基,由四氢叶酸携带)等.它们通过11步酶促反应先合成次黄嘌呤核苷酸(又称肌苷酸).随后,肌苷酸又在不同部位氨基化而转变生成腺苷酸及鸟苷酸.合成途径的第一步是5-磷酸核糖在酶催化下,活化生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP),这是一个重要的反应.嘌呤核苷酸的从头合成主要是在肝脏中进行,其次是在小肠粘膜及胸腺中进行.
嘌呤核苷酸降解可产生嘌呤碱,嘌呤碱最终分解为尿酸,其中部分分解产物可被重新利用再合成嘌呤核苷酸,这称为回收合成代谢途径,可在骨髓及脾脏等组织中进行.嘌呤核苷酸降解产生的腺嘌呤、鸟嘌呤及次黄嘌呤在磷酸核糖转移酶的催化下,接受3'-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)分子中的磷酸核糖,生成相应的嘌呤核苷酸.此合成途径也具有一定意义.
嘧啶核苷酸的从头合成主要也在肝脏中进行.合成原料为氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸等.氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸经过数步酶促反应生成尿苷酸,尿苷酸转变为三磷酸尿苷后,从谷氨酰胺接受氨基生成三磷酸胞苷.
上述体内合成的嘌呤及嘧啶核苷酸均系一磷酸核苷.它们均可在磷酸激酶的催化下,接受 ATP提供的磷酸基,进一步转变为二磷酸核苷及三磷酸核苷
体内还有一类脱氧核糖核苷酸.它们是dAMP、dGMP、dCMP及dTMP.它们组成中的脱氧核糖并非先生成而后组合到核苷酸分子中去,而是通过业已合成的核糖核苷酸的还原作用而生成的.此还原作用发生于二磷酸核苷分子水平上,dADP、dGDP、dCDP及dUDP均可由此而来,但dTMP则不同,它是由dUMP经甲基化作用而生成的.
② 分解代谢.嘌呤核苷酸在体内进行分解代谢,经脱氨基作用生成次黄嘌呤及黄嘌呤,再在黄嘌呤氧代酶催化下,经过氧化作用,最终生成尿酸.尿酸可随尿排出体外,正常人每日尿酸排出量为0.6g.嘧啶核苷酸在体内的分解产物为CO2,β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等.
③ 代谢调节.核苷酸在体内的合成受到反馈性的调节作用.嘌呤核苷酸合成的终产物是AMP及GMP,它们可以反馈性地抑制由 IMP转变为AMP及GMP的反应.它们可与 IMP一齐反馈性地抑制合成途径的起始反应PRPP的生成.嘧啶核苷酸合成的产物 CTP也可反馈性地抑制嘧啶合成的起始反应.
与医学的联系 可从代谢异常所致疾病及作为药物两方面讨论.
① 核苷酸代谢的异常.GMP及IMP的回收合成需次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)参与.此酶遗传性缺乏则2~3岁时就可出现智力发育障碍、共济失调,敌对性及侵占性及自毁容貌的表现(莱施-尼汉二氏综合征).患儿嘌呤核苷酸的从头合成仍可正常进行,但回收合成的障碍就可造成严重后果.
嘌呤核苷酸分解代谢的终产物为尿酸.正常人血中尿酸含量约为2~6mg%,血中尿酸水平的升高(高尿酸血症)常见于痛风.血中尿酸含量超过8mg%时,尿酸就以钠盐形式沉积于关节、软组织、软骨及肾脏等处.原发性痛风症是一种先天代谢缺陷性疾病.患者体内的次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶部分缺乏,致使IMP及GMP 的回收合成减少,结果造成嘌呤核苷酸的从头合成加快.此外,患者体内的磷酸核糖焦磷酸激酶活性异常增高,以致大量地生成PRPP,促使从头合成加快,这些都造成尿酸的大量产生.原发性痛风症可用别嘌呤醇治疗.别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似,是黄嘌呤氧化酶的抑制剂,可抑制次黄嘌呤及黄嘌呤转变为尿酸的反应,降低血中尿酸水平.继发性痛风,可见于各种肾脏疾病、血液病及淋巴瘤等.患者细胞中核酸大量分解,因而尿酸生成增多.
cAMP对细胞的一些生理活动有广泛的影响.cAMP的合成不足或作用失调与有些疾病过程有关.例如,支气管喘息及银屑病组织中cAMP量较低,又如糖尿病人各种代谢的异常与肝及脂肪组织中cAMP的生成过多也是有联系的.
嘧啶合成障碍有乳清酸尿症,为乳清酸磷酸核糖转移酶及乳清酸核苷酸脱羧酶缺乏所致.
② 核苷酸类似物的临床应用.核苷酸类似物6-巯基嘌呤(6MP)及5-氟尿嘧啶(5FU)用于肿瘤的化学治疗.6-巯基嘌呤的结构与次黄嘌呤相似,其一磷酸核苷对于AMP及GMP合成有关的几个酶有抑制作用,从而选择性地阻止肿瘤的生长.5-氟尿嘧啶的结构与胸腺嘧啶相似,它在体内可转变为一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(5Fd-UMP)及三磷酸氟尿嘧啶(FUMP).它们对于胸苷酸合成中的甲基化作用有较强的抑制作用,从而造成癌细胞的死亡.
与核苷酸有关的名词
核苷酸 核苷的磷酸酯,磷酸基与糖上的羟基连接.因为核糖有 3个羟基,所以核糖核苷酸如腺嘌呤核苷酸(简称腺苷酸).脱氧核糖有两个羟基,因而脱氧核糖核苷酸如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(简称脱氧腺苷酸)只有两种.
核苷多磷酸 含两个以上磷酸基的核苷酸.只带一个磷酸基的核苷酸,叫核苷一磷酸,带两个磷酸基的核苷酸叫核苷二磷酸,依此类推.如腺嘌呤核苷酸有腺苷一磷酸(即腺苷酸,AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)和脱氧腺苷一磷酸(即脱氧腺苷酸,dAMP)、脱氧腺苷二磷酸(dADP)、脱氧腺苷三磷酸(dATP).天然的核苷多磷酸中,磷酸基多是与戊糖的5′-羟基相连.4 种核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 种脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTPdCTP和dTTP)分别是RNA和DNA生物合成的原料.
寡核苷酸与多核苷酸 2 ~20个核苷酸连接而成的化合物叫寡核苷酸.20个以上的核苷酸组成的化合物叫多核苷酸.核酸是一种多核苷酸.
重要的核苷酸衍生物
腺苷酸衍生物 ADP和ATP是体内参与氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是细胞内最丰富的游离核苷酸(如哺乳动物细胞中ATP浓度接近1毫克分子),水解1克分子ATP约释放7000卡能量.
腺苷-3′,5′-磷酸即环腺苷酸,主要存在于动物细胞中,生物体内的激素通过引起细胞内cAMP的含量发生变化,从而调节糖原、脂肪代谢、蛋白质和核酸的生物合成,所以cAMP被称为第二信使.
2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3个腺苷酸通过2′,5-磷酸二酯键联接而成,即pppA(2)p(5)A(2)P(5)A,是干扰素发挥作用的一个媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和细胞生长、调节免疫反应等生物功能.
几个重要的辅酶都是腺苷酸衍生物.ATP 就是其中最重要的一个.此外,NA、NAD和FAD,可通过氢原子的得失参与许多氧化还原反应.辅酶 A行使活化脂肪酸功能,与脂肪酸、萜类和类固醇生物合成有关.
腺苷-3′-磷酸-5′-磷酰硫酸是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖组分中硫酸根的来源.甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸,它在生物体内广泛用作甲基供体.
鸟苷酸衍生物 在某些需能反应中,如蛋白质生物合成的起始和延伸,不能使用ADP和ATP,而要GDP和GTP参与反应.鸟苷-3′,5′-磷酸也是一个细胞信号分子,在某些情况下,cGMP与cAMP是一对相互制约的化合物,两者一起调节细胞内许多重要反应.鸟苷-3′-二磷酸-5′-二磷酸 (ppGpp)和鸟苷-3′-二磷酸-5′-三磷酸(pppGpp)则与基因表达的调控有关.
胞苷酸衍生物 CDP和CTP也是一类高能化合物.与磷脂类代谢有关的胞苷酸衍生物有CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-二甘油酯等
尿苷酸衍生物 在糖代谢中起着重要作用,UDP是单糖的活化载体,参与糖与双糖多糖的生物合成,如UDP-半乳糖是乳糖的前体,UDP-葡萄糖是糖原的前体,UDP-N-乙酰葡糖胺与糖蛋白生物合成有关.UDP和 UTP也是一类高能磷酸化合物.
胞嘧啶核糖核苷酸(C)
腺嘌呤核糖核苷酸(A)
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸(G)
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(T)胞嘧啶脱氧核糖核苷酸(C)
糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,以及它们的衍生物或聚合物。据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。
糖的历史
在古代,人们利用蜂蜜来制造糖果。最先是在罗马周围的地区出现了糖衣杏仁这种糖果。制造者用蜂蜜将一个杏仁裹起来,放在太阳底下晒干,就可以得到糖衣杏仁了。这种糖果一直以来广受人们的喜爱。位于MEUSE的VERDUN地区是今天最有名的糖衣杏仁制造地。这里的BRAQUIER公司制造多种形状和颜色的糖衣果仁,有巧克力的、烤杏仁的、开心果的,均采用古老的方法精心制作。制造糖衣果仁的过程超过10天。
FLAVIGNY修道院的茴香糖相比之下要小一点、圆一点。这种糖果是1650年的时候在位于BOURGOGNE地区的FLAVIGNY小城被发明的,现在已被出口到20个国家。
由于糖果的价格昂贵,直到18世纪还是只有贵族才能品尝到它。但是随着殖民地贸易的兴起,蔗糖已不再是什么稀罕的东西,众多的糖果制造商在这个时候开始试验各种糖果的配方,大规模地生产糖果,从而使糖果进入平常百姓家。这就是今天我们能见到如此众多的糖果的重要原因。糖的化学分类
糖还可根据碳层子数分为丙糖(triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示,所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物,称为碳水化合物。现在已经这种称呼并恰当,只是沿用已久,仍有许多人称之为碳水化合物。
糖的种类
根据糖的结构单元数目多少分为:(1)单糖:不能被水解称更小分子的糖。(2)寡糖:2-6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖最为普遍,意义也较大。(3)多糖:均一性多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)不均一性多糖:糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)(4)结合糖(复合糖,糖缀合物,glycoconjugate):糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等(5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
糖类的生物学功能
(1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。 (2) 物质代谢的碳骨架,为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。 (3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是细胞壁的主要成分。 (4) 细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。
糖怎么被人体吸收
糖又称碳水化合物,包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖、等。在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收久,其余的糖都要在体内转化为葡萄糖后,才能被吸怀利用。
糖对人体的功能
糖的主要功能是提供热能。每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。此外,糖还是构成组织和保护肝脏功能的重要物质。
糖对人体的危害
蔗糖是含有最高热值的碳水化合物,过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病以及龋齿等疾病。
一种三氯蔗糖的合成方法,其特征是以蔗糖为原料,加入N,N-二甲基甲酰胺溶液,在硫酸盐固体酸催化剂或吸附在高分子载体上的硫酸盐固体酸催化剂作用下与乙酸乙酯发生酯交换反应,生成蔗糖-6-乙酸酯,蔗糖-6-乙酸酯再经氯代、醇解反应生成三氯蔗糖。本发明具有工艺简单、产品纯度高、生产成本低等优点,非常适合工业化生产。
吃糖过多影响小孩长高
吃糖过多可影响体内脂肪的消耗,造成脂肪堆积;吃糖过多,还可以影响钙质代谢。有些学者认为吃糖量如果达到总食量的16-18%,就可使体内钙质代谢紊乱,妨碍体内的钙化作用。据日本一项调查表明,小儿骨折率有所增加,他们认为糖过多是造成骨折的重要原因。
吃糖过多,会使人产生饱腹感,食欲不佳,影响食物的摄入量,进而导致多种营养素的缺乏。儿童长期高糖饮食,直接影响儿童骨骼的生长发育,导致佝偻病等。儿童多吃糖如果又不注意口腔卫生,则为口腔的细菌提供了生长繁殖的良好条件,容易引起龋齿和口腔溃疡。
为了避免龋齿、近视、软骨症、消化道等疾病,世界卫生组织呼吁:家长不要让孩子吃太多的甜食。
糖是人类赖以生存的重要物质之一
糖是人体三大主要营养素之一,是人体热能的主要来源。糖供给人体的热能约占人体所需总热能的60~70%,除纤维素以外,一切糖类物质都是热能的来源。
糖是自然界中最丰富的有机化合物。糖类主要以各种不同的淀粉、糖、纤维素的形式存在于粮、谷、薯类、豆类以及米面制品和蔬菜水果中。在植物中约占其干物质的80%,在动物性食品中糖很少,约占其干物质的2%。下午2点吃糖减少车祸
许多研究人员研究证实,只要适量摄入,掌握好吃糖最佳时机,对人体是有益的。如洗浴时,要大量出汗和消耗体力,需要补充水和热量,吃糖可防止虚脱;运动时,要消耗热能,糖比其他食物能更快提供热能;疲劳饥饿时,食糖可迅速被吸收提高血糖;当头晕恶心时,吃些糖可升血糖稳定情绪,有利恢复正常;饭后进食点糖食品,可使人在学习和工作时,精神振奋,精力充沛。据报道,美国科学家对千余名中小学生实验表明,饭后吃一些巧克力,下午1-2节课打瞌睡者才2%,而对照者(不吃巧克力)却高达11%。此外,对数百名驾驶员试验发现,当他们按要求每天下午2点吃点巧克力、甜点心或甜饮料时,车祸要少得多。
甜食吃得太多易患各种疾病
有些专家认为,糖比烟和含酒精的饮料对人体的危害还要大。世界卫生组织曾对23个国家人口死亡原因作了调查后得出结论:嗜糖之害,甚于吸烟,长期食用含糖量高的食物会使人的寿命缩短20年。因此,世界卫生组织于1995年提出“全球戒糖”的新口号。世界卫生组织调查发现,食糖摄人过多会导致心脏病、高血压、血管硬化症及脑溢血、糖尿病等。
长期高糖饮食,会使人体内环境失调,进而给人体健康造成种种危害。由于糖属酸性物质,吃糖过量会改变人体血液的酸碱度,呈酸性体质,减弱人体白血球对外界病毒的抵御能力,使人易患各种疾病。
长期嗜好甜食的人,容易引发多种眼病。有关专家还提出老年性白内障与甜食过多也有关。他们调查了50例白内障患者,发现其中有34%的患者有酷爱甜食的习惯,他们认为,这与葡萄糖代谢障碍有关。吃糖引发肥胖病没有依据
我国许多食品营养及医学界专家认为,单纯性肥胖是由于总热量的摄入与消耗之间失去平衡所致,不能把肥胖归结于糖。美国食品和药物管理局特别工作小组对食糖研究的结果,认为食糖引发肥胖是没有根据的。理由是:每汤匙食糖含热量16卡,而每汤匙黄油或其他脂类食物含热量是100卡,所以食糖不是使人发胖的原因。
瑞典几位医学家的研究更进一步证实,食用糖不会导致人体内形成脂肪层,这一研究成果被称为“小型革命”。根据医学家的观察,胖人的食物中脂肪总是比糖多,所以减肥的人首先应减少食用脂肪性食物。欧洲的主要饮食营养学家、瑞典的阿斯特鲁认为,如果不滥食过多脂肪食物,那就可以安心地提高糖的用量,而不必担心肥胖。
食用适量,不会影响健康
近年来,由于报道糖对人体健康危害的文章越来越多,一些片面宣传的舆论使人们对进食糖顾虑重重,感到“吃糖可怕”。美国食品和药物管理局特别工作小组对食糖研究的结论是:食糖除导致龋齿外,对引起其他疾病是没有根据的。作为合理搭配饮食的一部分,吃糖如同吃其他东西一样,只要食用适量,是不会有碍健康的。
糖的甜味的分类
人们都喜欢甜味,甜味是与糖联系着的。蔗糖、葡萄糖、麦芽糖是大家熟悉的糖,它们不仅味道甜,而且还是供应人体能量的物质。蜂蜜中含有果糖和葡萄糖。果糖是最甜的糖。果糖、蔗糖与葡萄糖的甜味的比例,根据实验测定是9:5:4。没有甜味的糖
是不是所有的糖都有甜味呢?不是。例如,牛奶中有4%的乳糖,乳糖是没有甜味的糖。反过来说,是不是有甜味的都是糖呢?也不能这样说。例如乙二醇、甘油虽有甜味,但都不是糖。
糖的准确定义
那么,糖应该如何定义呢?在化学上一般把多羟基醛或多羟基酮或水解后能变成以上两者之一的有机化合物称为糖,这种定义就与甜味没有必然的联系了。
作为一种甜味物质,人们经常食用的是白糖、红糖和冰糖。制糖方法并不复杂,把甘蔗或甜菜压出汁,滤去杂质,再往滤液中加适量的石灰水,中和其中所含的酸,再过滤,除去沉淀,将二氧化碳通入滤液,使石灰水沉淀成碳酸钙,再重复过滤,所得滤液就是蔗糖的水溶液了。将蔗糖水溶液放在真空器里减压蒸发、浓缩、冷却,就有红棕色略带粘性的结晶物析出,这就是红糖。想制造白糖,须将红糖溶于水,加入适量的骨碳或活性炭,将红糖水中有色物质吸附,再过滤,加热、浓缩、冷却滤液,一种白色晶体——白糖就出现了。白糖比红糖纯的多,但仍含一些水分,再把白糖加热至适当温度除去水分,就得到无色透明的块状大晶体——冰糖。可见,冰糖的纯度最高,也最甜。
说起甜味物质,人们很自然想到糖精,糖精并非“糖之精华”,它不是从糖里提炼出来的,而是以又黑又臭的煤焦油为基本原料制成的。糖精没有营养价值。少量糖精对人体无害,但食用糖精过量对人体有害。所以糖精可以食用,但不可多用。