谈谈核酸营养

谈谈核酸营养

http://www.sina.com.cn 2001年04月20日 15:07 新浪科技

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　　文/哈尔滨医科大学公共卫生学院营养学科博士生导师李蓉

　　1868年瑞士青年科学家米歇尔(F.Miescher)在外科绷带上脓细胞的核中发现了“核素”(nuclein),1889年生物化学家奥尔特曼(Altmann)因其为酸性物质，首先以“核酸(nucleic acid)”命名核素。

　　一、什么是核酸？

　　核酸分脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类，与蛋白质等一样是构成人体细胞的生物大分子，由碱基、核糖和磷酸组成。碱基又分嘌呤和嘧啶两种。一个碱基连上一个核糖就是核苷，再连上一个磷酸就是核苷酸，许多核苷酸按一定顺序连接起来就构成核酸。核酸具有编码遗传命令的功能，携带基因；但内源性和外源性的碱基、核苷、核苷酸都没有遗传功能，不带有任何遗传信息，它们有许多生理和营养功能。

　　二、核酸的化学组成与结构

　　核酸分子的三种组成成分主要由碳、氢、氮和磷五种最基本的化学元素组成，其中磷含量可高达元素总量的9~10%。碱基是环状化合物，DNA的碱基主要是由胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)加上腺嘧啶(A)和鸟嘧啶(G)构成；RNA的碱基除以尿嘧啶(U)代替T之外，其余均与DNA相同。

　　DNA是双螺旋结构，就象一座螺旋型的楼梯。楼梯的两侧扶手是两条多核苷酸链上的核糖与磷酸根结合形成的骨架，楼梯的踏板就是两条多核苷酸链上相互配对的碱基：如果一侧扶手上的碱基是A，另一侧扶手上的碱基就一定是T；同样，G永远与C配对，碱基对之间靠氢键连接，这就是碱基配对规律(base pairing rules)。由于A和G为双环状化合物，分子大一些，T和C为单环状化合物，分子小一些，使A=T和G=C的长度相等，因此双螺旋结构的直径是一致的，也就是说，楼梯的宽度是一样的。

　　DNA的双螺旋结构很适合它靠自身“复制(replication)”将遗传信息传给下一代(子代)。复制时，双螺旋结构先解链，变成两条单链，再分别以这两条单链为模板，靠碱基配对原则分别形成两条互补的配对链，即产生两个子代的双螺旋结构。每个子代的双螺旋结构中都含有亲代的一股链，因此也称作“半保留复制”，是生物物种稳定性和延续性的保证。

　　三、核酸可被消化吸收，没有遗传功能

　　食物中的核酸被肠道中原本就存在的酶降解，变成了没有遗传功能的碱基、核苷、核苷酸，食物中核酸真正被吸收的是这三种物质，而不是具有遗传功能的核酸。人们吃米、面，也不直接吸收碳水化合物，而是吸收它的降解物葡萄糖；吃肉、蛋时不直接吸收蛋白质，而是蛋白质的降解物氨基酸；吃脂肪时吸收的是脂肪的降解物甘油和脂肪酸等。但我们不把吃蛋白质说成吃氨基酸，也不把蛋白质营养称作氨基酸营养。从食物中消化吸收的碱基、核苷、核苷酸，在组成、结构和功能上与内源性同类物质没有区别，同样起生理和营养作用。因此核酸能被消化吸收，核酸食品不是基因食品。

　　四、补充核酸营养的必要性、日安全补充剂量2、0克

　　1、节省能量并使某些组织细胞能够合成核酸类物质。人们早就知道人体内有两种途径合成核酸，称作“从头合成途径”和“补救合成途径”；从头合成途径既复杂又非常消耗机体能量，补救合成途径既简单又节能，尤其是骨髓、淋巴、红细胞、小肠和脑等组织细胞没有从头合成能力，只能利用补救途径合成核酸。但过去人们没有认识到从头合成途径受外源性核苷酸反馈抑制，因而认为没必要从食物中补充核酸。到了上世纪70年代以后，国际权威的科学杂志上不断发表科学研究结果(见参考文献)，人们才逐渐认识到体内合成核酸的两条途径间存在着一个平衡调节机制，调节的结果是选择最节省能量的方式来合成核苷、核苷酸，只要从肠道吸收的核酸分解物够用，便没必要从头合成碱基、核苷、核苷酸，因而起到节能和减轻机体负担的作用。更重要的是，使没有从头合成途径的组织细胞得以利用补救途径合成核酸。90年代后，国际上关于饮食核酸的消化吸收、代谢，安全摄入量问题已基本明了，故未见新的报道。

　　2、补充食物核酸的适宜人群，日安全摄入量2、0克。营养学就是研究食物及食物的消化、吸收和作用过程的学问，国外许许多多科学家致力于核酸营养学研究，证明在身体代谢功能下降时，如记忆力不如前、疲劳后不易恢复、贫血、营养不良、免疫力低下、对感染和传染性疾病抵抗力低、亚健康状态、外伤、术后、快速生长期、人工喂养的婴幼儿、孕妇等人群，天然食物中核酸的含量是不够的，建议补充食物核酸。我们的动物的实验和国外的人体实验都证明，日安全补充剂量为2.0克。

　　国内外一些最有影响、最权威的营养学杂志(见参考文献)刊登了许多研究结果，支持补充食物核酸对上述状态的营养作用，如提高免疫力、抗疲劳、抗氧化、调节血脂、促进细胞再生与修复、抗放射性和化疗损伤、调节其他营养素的利用等等。美国、加拿大、欧洲诸国和日本等许多国家至今都有市售核酸补充食品，我国目前市场上经过卫生部统一审批生产的核酸类保健食品，全部都经过安全性、功能性、质量可控性和产品稳定性四方面的严格审查，只要企业严格按照卫生部核准的质量标准生产，质量和功效是有保证的，其核酸含量均未超出安全剂量(2.0克)。

　　富含核酸的食物依次有：海鲜类，如沙丁鱼、鲑鱼(我国常见的是大马哈鱼)和其它海鱼类；动物内脏：如猪肝、鸡肝、鸡心、牛肾、牛肝等；干豆类：如黑豆、斑豆、豌豆和小扁豆等。其中动物内脏的胆固醇含量较高，对于血脂较高的人不大适合。如果每周能有4顿饭多吃沙丁鱼或8顿饭多吃干扁豆，基本能达到适宜人群对核酸的需求，但这对我国大多数居民来说是很难做到的，胃口不好，吃得很少的人就更难做到。日常食物中富含其它营养的牛奶及奶制品、蛋类和一般蔬菜水果中仅含有微量的核酸，米面中更少；蔬菜中的菠菜、竹笋、蘑菇含量稍高些。对于富含核酸的食物烹调，没有特殊要求。您可以根据自己的口味调制。对于人工喂养的婴儿，建议尽量使用添加了核酸的奶粉。因为牛奶中的核酸含量远远低于母乳中的含量。婴儿处于快速增殖期，免疫系统还没有发育成熟。国外一些主要的配方奶粉中已经添加了核苷酸，我国还没有添加核苷酸的婴儿配方奶粉。

　　五、补充食物核酸的营养作用

　　核酸营养的作用是通过改善细胞的活力而提高机体各组织、器官和系统的自身功能和自我调节能力，达到最佳综合状态——动态生理平衡。许多研究证明补充食物核酸对上述适宜人群有以下作用。

　　1、核酸营养是维持正常免疫的必需营养物质，可提高免疫力，尤其是提高细胞免疫的功能和免疫调节能力，免疫监视功能低下是肿瘤发生的重要原因。营养不良和饥饿造成的免疫抑制状态，可通过补充核酸营养恢复正常，但补充蛋白质就起不到这种作用。我们就膳食核酸对小鼠不同生命阶段的免疫影响，从免疫器官、免疫细胞、免疫分子三方面进行了探讨。免疫器官以中枢免疫器官——胸腺、外周免疫器官——脾脏来衡量。膳食核酸不但如文献报道对生命早期的生长、发育和维持正常免疫起着重要作用，还可显著改善小鼠增龄性免疫系统的衰退和提高衰老时的免疫功能；青年鼠由于机体合成核酸能力较强，补充少量核酸就可满足需要，而衰老小鼠则需补充低剂量核酸没有起到类似作用，说明衰老机体需要更高量的食物核酸提取物。

　　2、抗氧化作用：许多疾病的发生与发展与脂质过氧化程度高度相关，如血管壁过氧化脂质含量越高动脉粥样硬化程度就越高、血清过氧化脂质含量越高患高血压、心肌梗塞、糖尿病、高脂血症和肝损害等等疾病的可能性就越大。脂质过氧化同时可造成DNA的损伤，而DNA损伤可进而引起基因及其遗传功能的异常。核酸类物质都是内源性自由基清除剂和抗氧化剂，除有维生素C一样的抗氧化作用外，还可协同维生素C的作用，同时使维生素C免受氧化，其中尿酸的作用最强。我们在大鼠实验中发现，核酸营养可提高自然衰老大鼠的超氧化物歧化酶(SOD，一种抗氧化的酶)活性、降低老化产物(MDA)的含量、增加性激素和生长激素的分泌及提高血清高密度脂蛋白水平，并能改善衰老时的肝、脑细胞形态学上的改变。

　　3、影响脂肪代谢：补充核酸营养可增加单不饱和脂肪酸含量，增加血清高密度脂蛋白的水平，降低胆固醇含量。

　　4、促进细胞再生与修复：对术后伤口愈合、受损肠黏膜康复、肝细胞再生等都有很好的作用。对肝脏的研究表明食物核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必须营养物质，对皮肤、毛发状况也有很好的改善作用。血液中的红细胞、白细胞、血小板和血浆蛋白等也都是代谢较快的人体组成成分，加之它们几乎没有从头合成核酸的能力，因此它们的代谢和功能也都依赖于食物核酸。

　　5、抗放射线和化疗损伤：有研究证明应用c-AMP(核苷酸的一种)时，放疗对癌细胞的杀伤效果毫无下降，但却保护了毛发和小肠黏膜等容易同时被损伤的组织细胞，这是由于恶性肿瘤细胞株的核酸代谢及细胞增殖，与正常细胞的核酸代谢及增殖不同所致。不仅c-AMP，IMP、GMP、AMP等其它核苷酸和许多碱基也具有同样的效果，但作用稍弱些。

　　6、改善痴呆等神经障碍：食物核酸提取物对痴呆症状的改善非常令人鼓舞。在大鼠实验中发现，如阻断大脑的RNA合成，大鼠的学习和记忆能力在5小时后丧失，如阻断没有成功这种丧失就不会发生；美国哈佛大学的研究也表明，老年痴呆患者脑内神经细胞病变多的部位，RNA合成就显著减少，因此发生记忆障碍；内源性核苷、核苷酸的不足可能与衰老性或遗传性记忆缺陷有关，因这些缺陷可被饮食中添加核苷和核酸所改善；体外添加核苷酸培养神经细胞能促进神经细胞的生长；另外，美国休斯敦的得克萨斯大学卫生科学中心研究证明，核酸营养可修复小鼠中枢神经系统的信息传递；饮用核酸可使吗啡戒断症状减轻。这些研究结果都与脑细胞不能从头合成核酸有关。

　　7、维持肠道正常菌丛：小肠中优势菌是双歧杆菌，双歧杆菌通过水解各种糖降低肠道内的PH而抑制病原菌的生长和增殖。体外实验中，在双歧杆菌培养基中添加核苷酸促进了双歧杆菌的生长。

　　8、影响营养素利用：饮食核酸除可调节脂肪的代谢外，对三大营养要素的吸收和利用也起着调节作用。如果蛋白质吃的不够，补充食物核酸能促进蛋白质的吸收及利用，并消除低蛋白饮食造成的各种不良影响。“次黄嘌呤”还能促进肠道内铁的吸收和利用。

　　9、其它作用：饮食核酸可提高机体对环境变化的耐受力，具有显著的抗疲劳、增强机体对寒、暑的抵抗力、促进氧气利用等作用，还能促进实验小鼠生殖系统的发育。

　　国外一些最有影响、最权威的专业学术杂志(见参考文献)刊登了许多研究结果，支持补充食物核酸对上述状态的营养作用。美国、加拿大、欧洲诸国和日本等许多国家至今都有市售核酸补充食品。我国目前市场上经过卫生部统一审批生产的核酸类保健食品，全部都经过安全性、功能性、质量可控性和产品稳定性四方面的严格审查，只要企业严格按照卫生部核准的质量标准生产，质量和功效是有保证的，其核酸含量均未超出安全剂量(2.0克)。正常人服用这种核酸补充物也绝对不会有副作用，但正常人代谢能量下降还不明显时，补充效果不如上述推荐人群显著。

　　对于嘌呤代谢异常和高尿酸血症的人，补充食物核酸会加重症状，应持慎重态度。这并不是否定核酸的营养作用，正如有肾功能障碍的人对食用鸡蛋等蛋白质类食物应慎重一样，任何食物、任何营养素的不恰当食用，都会产生不良作用。

　　六、核酸营养学领域中存在的问题

　　1、关于美国FDA的报告。综上所述，在一定条件下有必要补充核酸，的确是近20--30年研究的新结果，《美国FDA1999年饮食补充产业经济学描述最终报告》没有把它列为饮食补充物也并不足为奇，因为这一报告中主要列入的是维生素和矿物质，并没有涉及核酸营养学问题，其对核酸论述的全文为：“Nucleic acids: large molecules that are encoded with genetic instructions and are part of each living cell. Nucleic acids taken orally are not effective and have no impact, as they are changed or destroyed in the intestinal tract before they can be absorbed. There is no deficiency for nucleic acids, and the oral tablet and capsule forms are nontoxic(Griffith,1998; Health World Online, 1998d).”译成中文为：“核酸，是编译遗传命令的大分子，还是每一活细胞的成分。因为它们可被吸收前就在肠道内被改变和破坏了，所以经口摄入核酸(指编码遗传命令的大分子)是无效的、也无影响。对于核酸这种编码遗传命令的大分子没有缺乏症，口服片剂和胶囊是无毒的。”

　　由此可见，这段文字指的是吃了编码遗传命令的大分子没用、没影响、没毒(因为它本身就是人体细胞的组成成分)、不缺乏。这是对的，否则，吃什么不就变成什么了吗？但它丝毫没有涉及营养学问题，即这种大分子在肠道内消化后被吸收利用的情况。因为它出自一本食物手册，即格里菲斯(Griffith, H Winter)1988年编写的《维生素、矿物质营养和补充指南大全》第509页(这本厚厚的书现正在网上以二手书出售，售价8.5美元：Griffith, H Winter. Complete guide to vitamins, minerals, nutrients & supplements/Arizona: Tucson, AZ: Fisher Books, c 1998/Health Trade paper/Used-Standard Condition/＄8.50)。一般来说，书中所讲多是专业杂志上以前发表的内容。许多食物中的成分被科学研究证明是有效的之后许多年，才可能被管理部门列入报告。如食物中的纤维素，因不被消化吸收，尽管证明它对便秘等有效，许多年来也一直认为它是食物中的有效成分，最近才被美国FDA列入了饮食补充物之列。

　　2、关于我国目前的争论。随着研究的深入，一个学者的研究会“聚焦”于某一学科的某一点，他们跟踪掌握的常是他们研究着的这一点，因此称他们为“专家”；另一方面科学是不断发展的，新的交叉学科和研究领域不断地产生，原有知识不断被更新，一些专家不去检索跟踪研究进展并用科学研究加以验证，仅凭过去的知识肯定或否定某一新的学术观点或研究进展，就容易得出与事实不符的看法。科学史中有许多类似的例子，如哥白尼的日心说直至他临终时才敢发表；人们把阿斯匹林作为解热镇痛药使用了100多年，最近20余年才发现小剂量使用具有极好的抑制血凝作用，所以被广泛用于预防血栓形成，这以前人们无论如何也难以相信一种水杨酸类物质怎么会有抗凝作用？因此，学术界有争论不足为奇，科学就是在争论中前进的，问题是各界能否坚持科学地和实事求是地争论。希望我国早日建立起一个更好的学术生态环境。

　　3、关于我国相关行业的发展。自1868年人类发现核酸后，有关核酸营养学的研究就有报道，国外在上世纪60年代末就已取得了长足的进展，相关行业也在健康地发展。但我国有关核酸营养学的研究才刚刚起步，真正从事核酸营养学研究的还不多，远远落后于嗅觉更加敏锐的企业界。随着社会、经济、科学的发展，人们将越来越注重生命质量的提高，而身心健康和愉悦是幸福的最主要内涵，从事与此相关的行业都应有明朗的前景。中国的市场不稳定，国外的企业就会进来，目前又有多个国外企业、公司、银行瞄准了中国的核酸工业市场，希望国内，国外的同类企业能够具有一个同等的竞争环境。

　　七、部分参考文献

　　核酸营养学最早的研究发表在1882年，但有长足进展是在上世纪70年代后，此处列出部分较新文献，外文期刊全部是SCI收录的、点数很高的源期刊，中文期刊均是国内本专业最高期刊。更早的文献(1882年-1970年期间)可跟踪检索各文献之后的文献。

　　代表我国目前对核酸合成、补充认识的一本教科书：

　　周爱儒：核苷酸代谢。周爱儒主编：《生物化学》，面向21世纪课程教材，全国高等医药院校教材·供基础、预防、临床、口腔药学类专业用，第五版，北京：人民卫生出版社，2000年，191页-204页)

　　关于食物核酸消化、吸收和补充量的文献：

　　1、Edozien JC., Udo UU,Young . VR., Scrimshaw NS. Effects of high levels of yeast feeding on uric acid metabolism of young men. Natute 228:180, 1970(“自然”杂志是极具权威性的杂志，此文确定2.0克是安全剂量)

　　2、BoweringJ.,Calloway DH.,alloway DH., Marden S.,Kaufmann NA. Dietary protein leveland uric acid metabolism in normal man.J.Nutr.100:249-261,1970

　　3、Waslien C.I.et al.Am.J.Clin.Nutr.21:892-897,1968

　　4、Salati L.M.et al.J.Clin.Nutr.114:753-760,1984

　　5、Schwenk M.Et al.Biochimica et Biophysica Acta 805:370-374,1984

　　6、Jakobs E.S.ct al. Biochem Biophys.Res.Commum.140:1028-1035,1986

　　7、Bronk J.R.et al.Clin.Science 72;705-716,1987

　　8、Bronk J.R.et al.J.Physilo.382;475-488,1987

　　9、Javis S.M.et al.Biochim.Biophys.Acta 979:132-138,1989

　　10、Gross C.J.et al.Biochim.Bophys.Acta 1073:260-267,1991

　　11、Gross C.J.et al.Biochim.Bophys.Acta 966:168-175,1988

　　12、Cory J.G.et al.Text of Biochemistry(T.M.Devlin,ed.) ,p.529-571,Wiley-Liss,Inc.,New York, NY USA,1992(美国90年代已把食物中核酸吸收后可被利用并抑制从头合成写入教科书中)

　　13、《美国FDA1999年饮食补充产业经济学描述最终报告》

　　美国FDA网址：http://vm.cfsan.fda.gov/~comm/ds-ccon4.html。

　　关于食物核酸营养功能的国内外文献:

　　14、李容：核酸.顾景范主编：《现代临床营养学》。北京，科学出版社，2001

　　15、Nagafuchi S,Hachimura S,Totsuka M,et al.Dictary nucleotides can up-regulate antigen-specific Th1 immune response and suppress antigen-specific IgE responses in Mice.Int Arch Allcrgy Immunol.122:33-41,2000

　　16、Jyonouchi H,Sun S,Abiru T,et al.detary nucleotides modulate antigen-specific type 1 and type T-cell responscs in young C57b1/S mice. Nutrition.16:442-446,2000。

　　17、李蓉，佟晓永，潘洪志等。饮食核酸对不同小鼠免疫功能的影响，营养学报，2000；22：523—526

　　18、赵鑫，佟晓永，李蓉。核酸及其对衰老的影响，中华老年医学杂志，2000，19：72----74

　　19、玄国东，佟晓永，赵鑫，李蓉：食物核酸提取技术。中国卫生检验杂志，2000，10

　　20、李蓉：核酸营养与保健。于守洋主编《中国保健食品的进展》北京，人民卫生出版社，2000，607----625

　　21、佟晓永，赵鑫，李蓉。核酸营养及其与免疫，中华预防医学杂志，1999；33：180--182

　　22、Adjei AA,Jones JT,Enriquez FJ,et al. Dietary nucleoside reduce Cryptosporidium parvum infeetion dexamcthasone immunosuppressed adult mice. Exp parasitol. 92:199-208,1999

　　23、Fontana L, Morcira E, Torres MI,et al.Effccts of dietary polyunsaturated fatty acids and nucleotides on tissue fatty acid profiles of rats with carbon tetrachloride-induced liver damage.Clin Nutr18(2):93-101,1999

　　24、Clement K.Ameho,et al.Modulation of ae-related changes in immune functions of protein-defictient senescence-accelerated mice by dietary nucleoside-nucleotide mixture supplemtion British J.Nutr.77:795-804,1997

　　25、Kulkarni A,et al. Nuturtional supplemention of nucnucleotides restores opiaid CNS-mediated phenmena in mice.LifeSck.1997,61(17):1691—1698

　　26、Tanaka M,et al.Exogenous nucleotides alter the proliferation,differentiation and apoptosis of human small intestinal epithelium.J.Nutr.1996.126:424---433.

　　27、Jyonouchi H,Sun S.An orally supplemented mononucleotide mixture prevents the decrease in T cell-dependent humoral immunity in C57BL/6mice fed a nucleotide-free diet.J.Nutr.126:1586-1593,1996

　　28、Barness LA. Dietary sources of nucleotides-from breast milk to weaning.J. Nutr.124:128s-130s,1994

　　29、Uauy R.Nonimmune system responses to dietary nucleotides.J.Nutr.124:157s-159s,1994

　　30、Peden DB,Hohman R,Brown ME,et al.Uric acid is a major antioxidant in human nasal airway secretions. Proc Natl Acid SciUSA,87:7638-7643,1990