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D-核糖(D-ribose),分子式C5H10O5,是重要的五碳單糖,是核糖核酸(RNA)、ATP的重要組成物質,對生命的形成有重要作用。D-核糖也是重要的藥物中間體,用於多種核酸類藥物的生產,並且具有廣闊的應用前景。

D-核糖是生物體內遺傳物質——核酸的重要組成物質,在核苷類物質、蛋白質脂肪代謝中處於樞 紐位置,具有重要的生理功能及廣闊的應用前景。

基本信息

中文名稱:D-核糖

中文同義詞:D-脆核糖; 異性樹膠糖; 右旋核糖; D(-)-胞核糖; D(-)-核糖; 核糖; 異樹膠糖

英文名稱:D-ribose

英文同義詞:RIBOSE, D-(-)-; d-ribos; D-RIB; D-(-)-RIBOSE; FEMA 3793; ALPHA-D-RIBOFURANOSE

CAS號:50-69-1

分子式:C5H10O5

分子量:150.13

EINECS號:200-059-4

外觀: 白色結晶狀粉末,具有清涼口感的甜味,在水中的溶解度很大。

D-核糖的發現

  1. 20世紀初,相關學者從酵母RNA的組分中發現了D-核糖。
  2. D-核糖的製備方法主要有:從天然物質中提取分離的方法、化學合成法和微生物發酵法。從天然物中提取分離D-核糖,其提取分離過程複雜、製造成本高,難以適合規模化生產。
  3. 20世紀50年代,以葡萄糖為原料的化學合成方法的研究成功,使D-核糖生產實現了真正意義上的工業化。
  4. 20世紀70年代,日本學者從芽孢桿菌(Bacillus)轉酮醇酶(Transketolase,TKT)變異株中選育了D-核糖高產菌株,建立了以葡萄糖為原料的D-核糖發酵生產方法。

生產流程

  1. 生物合成,由糖原分解或細胞攝取的葡萄糖所產生的葡萄糖-6-磷酸主要通過糖酵解途徑(EMP)和三羧酸循環(TCA)途徑代謝,小部分的葡萄糖-6-磷酸進入磷酸戊糖途徑(HMP),在葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、內酯酶、6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶的依次作用下,最終氧化生成D-核酮糖-5-磷酸。
  2. D-核酮糖-5-磷酸在核酮糖-5-磷酸異構酶和核酮糖-5-磷酸差向異構酶作用下,發生結構變化形成D-核糖-5-磷酸和D-木酮糖-5-磷酸;正常情況下,它們在轉酮醇酶、轉醛酶的作用下生成莽草酸、L-色氨酸、輔酶Q等代謝產物,無法累積核糖。當轉酮醇酶失活時,D-核糖-5-磷酸代謝受阻,在胞外生成D-核糖。

貯藏及運輸

應密閉存放於通風、乾燥、陰暗的庫房中,存放溫度不應超過30℃,不得與有毒物質混放在一起,運輸中要求與存放相同。

用途

營養添加劑及醫藥中間體。用於維生素B2,(核黃素)、呋喃核糖吡喃核糖及抗病毒、抗腫瘤、核苷類藥物的製造。亦可用作運動保健產品及食品添加劑。[1]

D-核糖作為生物體內存在於所有細胞中的天然成份,與腺苷酸的形成和ATP的再生有密切關係,是生命代謝最基本的能量來源之一。在心臟和骨絡肌代謝中起關鍵作用,能夠促進局部缺血組織、局部缺氧組織的恢復。

核酸類藥物是當今人類治療病毒、腫瘤、艾滋病的重要手段,D-核糖是許多核酸類藥物的重要中間體,可用於三氮唑核苷、腺苷、胸苷、胞苷、氟腺嘧啶核苷、2-甲基腺苷、威他毒素、吡唑毒素、腺苷旦氨酸等許多藥物的生產中。

D-核糖的功效

人體的心臟和骨骼肌本身合成ATP的速度慢,而D-核糖能加快心臟和骨骼肌里ATP的合成,因此,心臟和骨骼肌是最需要D-核糖的器官和組織。

改善心臟缺血,提升心臟功能

心臟缺血會使心功能下降、心律失常。研究證實,口服D-核糖能促進心肌細胞ATP的產生,使心肌細胞的功能正常,從而明顯改善心功能,保護缺血時的心臟,對因心臟缺血誘發的心律失常也有保護作用,使原來一動就喘、經常心慌、胸悶、氣虛的症狀得以明顯改善,生活質量大大提高。

增強肌體能量,緩解肌肉酸痛

人感到疲勞的直接原因是肌肉細胞的ATP產生不足,使肌肉活動的能量不足,人就有疲勞感。D-核糖是合成ATP的起始分子,它是肌肉合成能量物質ATP的重要原料。研究證實,補充D-核糖可以提高人體的運動能力,有效抗疲勞,緩解肌肉酸痛。


D-核糖的講解

D-核糖的功效

參考文獻