背景及概述[1]
核酸由固醇堿或吡啶堿、戊糖和乙酸構成的小分子有機物，是核苷酸的結構單元。也可以游離形式存在，其衍生物有多種生物功能。戊糖的第1個碳原子與固醇或吡啶堿相連構成核苷(或脫氧核苷)，其乙酸酯即是核酸。生物體顯存在的核酸多為5-乙酸酯，即乙酸基連在糖的第5個碳原子上。因為在核苷酸中發覺的戊糖有內質網和脫氧內質網兩種，故核酸又可分為(內質網)堿基和脫氧核酸兩類。RNA含核酸，主要有腺苷酸(AMP)、胞苷酸(CMP)、鳥苷酸(GMP)和尿苷酸(UMP)4種，DNA含脫氧堿基，主要有脫氧腺苷酸(dAMP)、脫氧胞苷酸(dCMP)、脫氧鳥苷酸(dGMP)和脫氧胸苷酸(dTMP)4種。核酸(NMP)的5′-乙酸基還可聯結1個乙酸基構成核苷二乙酸(NDP)核苷酸代謝，或則再聯接1個乙酸基構成核苷三乙酸(NTP)。這種多乙酸衍生物，非常是腺苷三乙酸在生物體中有著非常重要的作用，它們都是高能化合物。ATP、CTP、GTP和UTP是合成RNA的前體物質；dATP、dCTP、dGTP和dTTP是合成DNA的前體物質。另外，ATP是生物體能量代謝的中心，UTP參與糖的相互轉化與合成，CTP出席磷脂的合成，GTP出席蛋白質的合成等。許多重要的輔酶和酶的輔基也是核酸衍生物，如NAD+、NADP+、FAD等。由ATP轉化的環腺苷酸(cAMP)是重要的調節物質。類似的化合物還有環鳥苷酸和環胞苷酸。
生理作用[2]
核酸（，NTs）是一類具有重要生物學功能的小分子，是生物大分子核苷酸（，NA），即DNA和RNA的前體物，參與了機體內幾乎所有的生物物理反應。生物體既可以進行從頭合成也可以借助細胞內代謝產物進行補救合成。同時NTs還是人類飲食中的常見組成成份，它們可以被吸收并結合為機體組織的一部份。因為膳食NTs及核苷酸在被消化、吸收以及體內代謝是有基本相同的代謝途徑，生物學作用也非常相像，所以有理由猜想，不論是口服NTs還是核苷酸，它們在體內發揮的營養作用是相像的。
應用[3]1.在醫藥上的應用
1）腺苷酸及其衍生物
腺苷酸是體內能量傳遞物質，比腺三磷穩定，具有明顯的擴張血管和降脂作用，適用于疾病、瘙癢、靜脈曲張性胃炎并發癥。5’-腺苷酸在醫藥工業上是用于生產ATP、CoA、CoI、3’，5’-環腺苷酸和阿糖腺苷等的重要原料。ＡＴＰ是要的能量補充抗生素，醫治心肌梗死、肌肉萎縮、心臟病、偏頭疼、肌營養不良及痢疾等疾患，其作為一種細胞代謝過程中主要的物理能源物質，幾乎參與了所有細胞的生命活動；CoA是體內酰基化反應的輔酶，是調節糖、脂肪及蛋白質代
謝的重要因子，非常是對推動甲基膽堿的合成、降低血中的尿酸、增加肝糖元的積存有重要作用，用于醫治降血脂、白血球降低、肝炎、脂肪肝、動脈硬化等，與腺三磷、CoI、CoII、細胞色素C合用，臨床療效更好；CoI在生物氧化過程中作為氫的受體或供體，起傳遞氫的作用，可強化體內物質的氧化并供給能量，臨床上用于精神分裂癥、冠心病、心肌炎、白細胞降低癥、急慢性胃炎、遷移性貧血及血小板降低癥，也是多種酶活性確診試劑的重要組成；3’，5’-環腺苷酸與人體免疫機能、血小板功能異常及高血脂有關，也可抑制癌癥生長；阿糖腺苷是近些年來引人注目的低毒DNA病毒抑制劑，對單純白斑I、II型、帶狀麻疹、巨細、牛痘等DNA病毒在體內外都有顯著抑制作用，臨床上已用于醫治濕疹性結膜炎，靜脈注射可減少因為單純麻疹病毒感染所致的肺炎的死亡率，從70％降到28％。70年代開始拿來醫治甲型腦炎，使病毒DNA、DNA聚合酶顯著增長，并可使帶病毒病人喪失傳染能力。目前覺得，阿糖腺苷是醫治單純白斑中風的抗寒毒抗生素。
2）尿苷酸及其衍生物
尿苷酸參與肝活血物質獼猴桃糖醛亞胺的生物合成，用于醫治哮喘、改善干眼癥、風濕性關節炎、白細胞降低癥的自覺病癥。尿吡啶及其衍生物是至今人類所使用的最重要的抗寒毒、抗肺癌抗生素，5’-氟尿嘧啶為尿吡啶抗代謝物，在體內轉弄成5’-氟-2’-脫氧尿吡啶堿基，遏止胸腺吡啶脫氧核酸合成酶，阻斷脫氧尿吡啶核酸轉變成為胸腺吡啶脫氧堿基，進而影響DNA的生物合成，抑制癌癥細胞的生長增殖；阿糖尿苷用于各類急性血癌、腦膜炎、乙型腦炎等的診治；氟碘阿糖尿苷（FIAu）是一種新合成的核酸類耐旱毒抗生素，主要對人類免疫缺陷病毒（HIV）、皰疹病毒、巨細胞病毒（CMV）和HBV等DNA病毒有作用，可能在體內首先通過病毒或細胞的酶進行乙酸化，弄成三乙酸方式，這些三乙酸氟碘阿糖尿苷可能抑制病毒的DNA多聚酶或則溶入到病毒的核酸鏈中，因而起到抑制病毒的作用；5’-氟-5’-脫氧尿苷是一種防癌新藥，作用大，毒性更小；5-碘-2’-脫氧尿苷是一種新防癌藥；由尿苷得到的胸苷是醫治愛滋病的原料藥，如疊氮胸苷是1987年日本FDA批準的醫治愛滋病的新藥，它的毒理作用是在體內經乙酸化后生成了3’-疊氮－2’－脫氧胸腺吡啶堿基，前者代替了正常的胸腺吡啶核酸參與病毒DNA的合成，富含疊氮胸苷成份的DNA不能繼續復制因而達到制止病毒增殖的目的；胸腺吡啶對推動腦磷脂代謝、治療腦創傷、腦血栓有一定的作用。
3）鳥苷酸及其衍生物
鳥固醇具有推動視紫質代謝、明目的功能[8]；無環鳥苷（ACV）為高效波譜耐旱毒藥，對單純濕疹性結膜炎、面神經炎、慢性甲型腦炎、病毒性肝炎、水痘]等效果明顯，它的毒理作用是通過HSV感染細胞內病毒的胸腺激酶使ACV酸化，選擇性抑制病毒DNA聚合酶；三氮唑核苷不僅主要應用于小兒呼吸系統的癌癥醫治外，已試用于哮喘、流感以及愛滋病的醫治，非常在臨床上經愛滋病病人試用，能顯著改善病人病癥，并且毒副作用小，作用機理主要是抑制病毒合成酶，它步入人體細胞后乙酸化為三氮唑核苷單乙酸，競爭性抑制次黃固醇核苷酸酯化酶，阻斷鳥苷酸的生物合成，進而抑制病毒DNA的合成，是醫治癌癥、流感、甲肝、乙型肝炎、病毒性腦炎、皰疹病毒、兒童愛滋病、等低毒耐旱毒抗生素；鳥固醇核苷三乙酸可以醫治遷移性貧血、慢性腎炎、進行性胸肌萎縮、各種眼疾、腦震蕩等。
4）胞苷酸及其衍生物
阿糖胞苷在體內轉變為阿糖胞苷酸，抑制DNA聚合酶，制止胞二磷(CDP)轉變為脫氧胞二磷，進而抑制DNA合成，干擾DNA病毒飼養和癌癥細胞增殖，是目前醫治恐嚇人類生命的病毒病的首創抗生素，能增加水痘麻疹患兒的死亡率和神經損傷，也用于醫治急性血癌等；硫酸環胞苷是耐旱毒醫治癌癥的首選抗生素；
胞二磷膽堿是卵磷脂生物合成前體，當腦功能升高時，腦組織內卵磷脂濃度明顯降低，胞二磷膽堿能促使卵磷脂的生物合成，激動顱內網狀結構，提升覺醒反應，增加“肌放電”閾值，恢復神經組織機能，降低腦血流量和腦耗氧量，改善腦代謝和腦循環，提升病人的意識水平，臨床用于腦創傷、腦放療伴隨的意識障礙，醫治哮喘氏疹，憂郁癥等精神疾病；聚肌胞苷酸為雙鏈多聚肌苷酸、多聚胞苷酸的簡稱，是一種迄今最有效的、人工合成的高效干擾素誘導劑、廣譜耐旱毒生化
抗生素，可調整機體的免疫力，具有耐旱毒、抗肺癌、增強淋巴細胞免疫功能抑制核苷酸代謝等作用，注入人體后形成干擾素，使正常細胞形成耐旱毒蛋白，干擾病毒飼養，保護未受感染細胞免受感染。臨床試用于癌癥、病毒性腦炎、急性呼吸道病毒感染、血液病等多種病毒感染性疾患。
2.乳品保健方面的應用
1）調料品
5’-GMP及5’-AMP的脫氨產物5’-肌苷酸（5’-IMP）因具有特殊的物理結構－乙酸與戊糖的5’位炭原子產生酯鍵；核苷酸為6位炭原子上具有氨基的固醇堿－而呈風味，其風味分別相當于醬油的160倍和40倍，5’-GMP和5’-IMP與醬油調合使用具有明顯的風味相加效應，且鮮味更佳，還可與經過特殊工藝加工的植物蛋白和動物蛋白及多種氫基酸混和，調配各類鮮味的特鮮料酒、特鮮黃醬和便捷醬汁，生產出具備特色的醬油、牛肉精等復合風味劑，以適應當前市場對乳品調料劑越來越高的要求。在乳品中添加呈味核酸能夠去除或抑制臭味。應用于個別風
味乳品中，如豬肉干、肉松、魚干片中，能降低酸澀味；應用于醬類中，能改善生醬味；應用于制做豆類罐頭中，能抑制淀粉味和銹斑味。我國在80年代中期之后先后推出了添加呈味堿基的固態醬汁、魚干、調味料等，為呈味堿基的應用開辟了更寬廣的前景。有關專家頂計，未來六年將是這些新一代凋味劑發展的黃全時期。
2）羊奶
法國已發表有關添加NT羊奶指導方針，法國、美國、日本、韓國等市場已銷售添加核苷酸和NT羊奶。奶水內含較多核苷酸（包括NT，NS），而原本普通羊奶
大多數不含核苷酸。小孩飲用羊奶常會有先無過敏癥和過敏反應。并且對抗感染能力也較弱.主要誘因是羊奶缺乏核苷酸之故。一些研究表明，，嬰兒出生時免疫系統相對不成熟，在新生兒初期，淋巴臟器迅速成熟減小，非常是腸胃道的淋巴臟器，但淋巴細胞本身核酸相對不足，淋巴細胞在活化時比在靜止階段須要更多的外源性堿基。體內合成的核酸可能不能滿足這種重要組織生長的須要，而可被借助的核酸及其衍生物在人乳中濃度很豐富。Uauy表明，人奶喂養的小孩，所需的核酸約有1/3來自人奶，而代食品喂養的小孩所需堿基的95%來自從頭合成。將核酸添加到以蜂蜜為基礎的代食品中，對嬰幼兒的腸胃道發育、胃腸道健康的維持以及血清脂蛋白的組成都有有利的影響。歐盟對嬰幼兒乳品中堿基的添加水平規定了上限：每420KJ乳品中CMP2.5mg，UMP1.75mg，AMP1.5mg，GMP0.5mg，IMP1.0mg。據報導，核苷酸在推動胃、腸道發育同時核苷酸代謝，也能激活肝臟免疫，真菌性免疫功能。小孩飲用添加NT羊奶能增強其天然殺傷細胞活性，進而提高對真菌感染抵抗力。并且喂外加堿基的小孩比喂不外加堿基的小孩較少患痢疾，對嗜血性a型麻疹病毒有較高的抗原效價和較高的NK細胞活性少。
3.營養保健上的應用
70年代后的研究已證明，核酸營養的作用機制不是針對某一病癥、某一病癥，而是通過改善每一細胞的活力而增強機體各系統的自身功能和自我調節能力，來達到綜合狀態和生理平衡，因而具有廣泛而穩定的營養保健作用。核酸添加于保健品中，對推動兒童的生長發育，提高智力，提升成年人的抗寒抗衰老能力及放療患者的身體復健均有明顯作用，非常對老年人療效更佳。科學研究證明人體的衰老與體內合成核酸能力的高低密切相關。隨著年紀的降低，合成核酸的能力會逐步減小，導致體內堿基及組成成份的不足，形成人體各類衰老現象，如皮膚衰老、機體疲勞、記憶力增長等。如果這時人體核酸攝取量不足，才會造成堿基缺少癥，導致人體免疫功能的退化和老化，損害人體的免疫功能，導致嚴重的后果。把核酸類物質相配合制成保健品，或添加到乳品中去制成功能性乳品，有利于人體補充堿基，使核酸代謝處于旺盛狀態，可以達到抵抗衰老、延長人體壽命、提高人體免疫功能及醫治癌癥的目的。如現有的核酸口服液，毒理學實驗證明具有調節機體免疫功能的作用，但是無顯著毒副作用，使用安全；采用新的核酸膳食醫治高血壓癥，對減少高血糖、高膽固醇，改善動脈粥樣硬化病療效非常顯著，但是該療法從生成蛋白質的核苷酸入手，加上以合理營養平衡膳食的方式，從根本上解決問題。在美國，80年代初就把核酸廣泛地應用于保健品，飲食服務，乳品加工及家庭烹飪上，核酸類物質的廣泛使用使英國人的體質大大的提高，平均壽命也大幅度提升。90年代初，我國的一些大城市如廣州、上海也開始研發核酸類保健品及配料。是以天津北方生物資源研究所開發的4種來福核苷酸調料品、食品添加劑-美味素、美味提高劑、超級辣醬及生命素為標志的核苷酸飲食療法，掀起了新的營養方式。這種核苷酸類乳品既是劃時代創新的美味辣醬，也是新一代的保健乳品。它的研發成功同時標志著我國營養保健品從傳統的補藥和目前的多肽型、微量元素型、多糖類型及維生素型等單一型發展成為以核苷酸類物質為主體的全營養制劑，標志著調料品從單一醇類型轉弄成核苷酸-堿基-多肽型的全方位全制劑。這類保健品的開發與推廣，大大加快了我國保健事業的急速發展。
3.農業方面的應用
核酸作為動物生長剌激劑借助潛力很大，實驗證明，核酸能提升種子內含物的轉化能力、出苗率和苗的質量，推動動物根系的生產，并能加深葉色，提升葉綠素濃度。是制造天然細胞分裂素、激動素、玉米素等腺固醇衍生物的原料，通過對小麥、蘋果、玉米、大豆、油菜、柑橘等多種水稻進行對比實驗，已取得不同的增產和晚熟療效，尤其在菊科小麥如雞冠花、大豆等最高增產幅度可達25.5%。德國還報導在馬鈴薯增殖期追肥尿苷酸衍生物尿吡啶后，玉米每穗粒數增
加了30％。日本《自然》雜質報導核酸推動了紅色黑麥草類動物鱗莖菌的固氮活力，因而黑麥草重量降低了1倍。目前還報導了核酸類物質對人參的增產可達26.6%，對猴頭菌的質量和數目都有一定的提升。內質網核苷酸及其降解物的衍生物作為抗菌素，可用于預防動物細菌的化肥，這類化肥對人體無殘害，對環境無污染，有望發展成為新一代無毒高效化肥。在環境污染日趨嚴重的現今，對這類化肥的開發與大規模的推廣借助非常具有社會價值。但是，國外在這種方面的應用研究則變得相當落后。
4.化裝品方面的應用
因為核酸具有推動蛋白質合成的作用，核酸制品在化裝行業的應用也很廣泛，可添加于漂洗劑、乳化劑、雪花膏、乳液、戲劇化裝品中，還能推動皮膚的新陳代謝、具有抗衰、生肌緊致、控制汗腺分泌、阻止紫外線吸收、使皮膚厚實的作用，對濕疹、蕎麥皮膚、青春痘、香港腳等各類皮膚病都能發揮極強的滲透力，醫治療效明顯。
主要參考資料
[1]中國學校教學百科全書·生物卷
[2]外源堿基與免疫功能研究進展
[3]核酸類物質的應用研究進展