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步入中年后，人體中輔酶（NAD+）數(shù)量急劇減少,僅為年輕時(shí)的數(shù)分之一，由此觸發(fā)體內(nèi)各種衰老的癥狀如記憶力衰退、心血管功能弱化、免疫力低落、睡眠質(zhì)量差、精力下降、便秘、脫發(fā)和食欲不振等等情況。近3—4年來(lái)國(guó)際上最權(quán)威的學(xué)術(shù)雜志Science,Nature,Cell持續(xù)不斷發(fā)表人體和動(dòng)物研究，反復(fù)證明補(bǔ)充NMN可有效地增加和恢復(fù)體內(nèi)輔酶水平。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已研發(fā)出國(guó)際領(lǐng)先的量產(chǎn)NMN植物反應(yīng)器生產(chǎn)技術(shù)。煙酰胺腺嘌呤雙核苷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）：是維持人體細(xì)胞正常運(yùn)作的重要輔酶之一，參與上千種生物催化反應(yīng)。同時(shí)，NAD+還是維持長(zhǎng)壽蛋白、修復(fù)DNA和維持免疫體系正常功能的關(guān)鍵。隨著人年齡的增長(zhǎng)，NAD+的數(shù)量急劇減少。如果不能及時(shí)和足夠的補(bǔ)充NAD+，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能下降，從而引發(fā)衰老、記憶力衰退、血糖增加以及新陳代謝失調(diào)等多種問(wèn)題。本項(xiàng)目所需要用到的MNM制備大多采用的是生物催化法，本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有生物催化法存在的步驟復(fù)雜、純度和收率低的缺陷，有專利研發(fā)了植物反應(yīng)器法制備β-NMN技術(shù)，使得成本僅為同行業(yè)的十分之一不到。該方法綠色環(huán)保，以較低的成本在較短的周期生產(chǎn)出高純度的β-NMN產(chǎn)品，因此已經(jīng)成為各大醫(yī)藥公司競(jìng)爭(zhēng)的研究熱點(diǎn)。例如基因港公司利用其發(fā)明的全酶法工藝以低成本有效提高β-NMN產(chǎn)量，所制備的β-NMN產(chǎn)品在市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力。該方法在ATP等磷酸供體存在下，以煙酰胺核糖為底物，在煙酰胺核糖激酶和/或含有煙酰胺核糖激酶的重組細(xì)胞的催化下反應(yīng)生成β-NMN。主要步驟如下：（1）利用生物信息學(xué)、分子克隆技術(shù)以及基因工程技術(shù)將編碼煙酰胺核糖激酶的基因序列克隆到表達(dá)載體（pET30a等），得到重組質(zhì)粒；（2）將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化進(jìn)入大腸桿菌BL21（DE3）中，得到表達(dá)煙酰胺核糖激酶的重組大腸桿菌表達(dá)菌株；（3）將重組表達(dá)菌株接種到液體LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)，IPTG誘導(dǎo)目的蛋白表達(dá)后收集細(xì)胞，即為含有煙酰胺核糖激酶的重組細(xì)胞；（4）將反應(yīng)所用的煙酰胺核糖、ATP以及含有煙酰胺核糖激酶的重組細(xì)胞加入到反應(yīng)釜中，混合均勻后，置于設(shè)定溫度下，攪拌反應(yīng)。反應(yīng)完成后通過(guò)樹脂分離提純后即可獲得純度高達(dá)95%以上的β-NMN產(chǎn)品。此外，還有專利研究發(fā)明了更為簡(jiǎn)單的一步酶法制備β-NMN：即在ATP存在下，以D-5-磷酸核糖和煙酰胺為底物，用固定化含有磷酸焦磷酸合成酶（PRPPs）和煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（Nampt）的基因工程菌全細(xì)胞催化，一步實(shí)現(xiàn)β-NMN的生物合成。該方法的核心是利用分子生物學(xué)技術(shù)，將兩個(gè)酶（PRPPs和Nampt）同時(shí)克隆到一個(gè)細(xì)胞中，得到共表達(dá)細(xì)胞，然后將共表達(dá)細(xì)胞進(jìn)行固定化，得以實(shí)現(xiàn)固定化全細(xì)胞催化生成β-NMN，同時(shí)固定化全細(xì)胞可以反復(fù)利用，從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，突顯生物催化路線的優(yōu)勢(shì)。 【展開】 【收起】