肌酸,又名次黃苷酸(Inosinic acid)、次黃嘌呤核苷酸(Inosine monophosphate,IMP),是一種在核糖核酸(RNA)中發現的核苷酸,屬于芳香族化合物,化學式為C10H13N4O8P。
肌苷酸是畜、 禽、魚肉中的主要鮮味物質, 對肉品風味形成具有重要作用,作為食品鮮味劑在食品工業中被廣泛應用。
發現歷史
1847年,德國有機化學家Liberg在牛肉中分離出肌苷酸。
1913年,Kodama從一種干魚(東方狐鰹)中提取到肌苷酸,首先發現肌苷酸具有鮮味,此后眾多科學家對其風味特性、形成機理、品種差異及影響因素等進行了大量研究。
中國對肌苷酸的研究起步較晚,自二十世紀八十年代以來研究逐漸增多,主要集中于不同種類畜禽肌肉中肌昔酸含量的測定。
理化性質
物理性質
肌苷酸是一種白色晶體,易溶于水,味道鮮美。肌苷酸的風味特性與其結構有關,肌苷酸是一種芳香族化合物,其結構具有空間專一性,核糖BOBBIN及磷酸骨架屬親水結構,是其必不可少的定位基,肌苷酸失去磷酸(生成肌苷)或核糖(生成次黃苷)后味苦,助味基為芳香雜環化合物上的疏水取代基。肌苷酸通過合作用,將金屬離子從鮮味感覺部位除去,使谷氨酸鈉在味覺神經上有效地作用。
化學性質
肌苷酸在水和堿溶液中穩定,但可被廣泛存在于動植物組織中的磷酸酶所水解。
應用領域
食品工業
肌苷酸最早于1960年在日本作為調味品投放市場,產品利用了肌苷酸與谷氨酸鈉鹽的協同作用。肌苷酸與谷氨酸鈉之間有強烈的正相關,可使谷氨酸鈉的鮮味增強數倍,并且對酸、苦味有抑制,起味覺緩沖作用,用量小,成本低,增味作用明顯。
醫學
肌苷酸在醫學上可用作各種白細胞減少癥、肝硬化、心臟病類的醫治。
制備方式
肌苷酸體內合成與代謝
肌苷酸在體內的合成有兩條途徑:主要合成途徑為從頭合成途徑(de novo synthesis),即利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質為原料合成嘌呤核苷酸;在部分組織如腦、骨髓中只能通過重新利用(或補救合成)途徑(saluage 神經通路),即利用體內游離嘌呤或嘌呤核苷,經基元反應過程生成嘌呤核苷酸。肌苷酸在酶的作用下可轉換成一磷酸腺苷(AMP)或鳥嘌呤核苷酸(GMP)。
動物死亡后,供氧停止,短時間內由糖酵解供能合成一定量的三磷酸腺苷(atp),同時ATP在ATP酶的作用下迅速降解為5'-二磷酸腺苷(ADP),ADP在肌酸激酶的作用下分解成一磷酸腺苷(AMP),AMP在腺苷酸脫氫酶的作用下形成肌苷酸(IMP),在數小時至數日內IMP含量達到峰值。部分IMP在磷酸酶的作用下形成肌苷(HxR),進一步在核苷水解酶作用下降解為次黃嘌呤(Hx)和核糖。IMP的降解過程相對緩慢,且降解速度直接受肌肉保存溫度的影響,低溫下IMP降解速度較慢。
工業制備方法
肌苷酸的主要工業制備方法為微生物發酵法,分為直接發酵法和半合成法。其中直接發酵法是利用細菌的生物合成途徑來生產肌苷酸;半合成法分為兩種,利用細菌發酵生產肌苷,再將肌苷用化學法或酶法進行磷酸化,或者先利用細菌發酵生成腺苷,再利用化學法或酶法生產肌苷酸。
參考資料 >