现在的保健品宣传都这么不讲道理的吗?咋还要为核酸买单了?对一个身体健康的成年人来说,完全不需要考虑补充核酸的问题,核酸也不是人体的营养物质之一。
1.核酸不属于人体需要的营养物质
食物中能够被人体消化吸收和利用的物质称为营养素。人体必需的营养素包括水、糖类、蛋白质、脂质、维生素和矿物质等6类。[1]
其中,糖类、脂质和蛋白质又被称为人体的三大营养物质。这三类有机化合物
都是我们在高中生物学课程中学习过的,细心的读者可能会发现一个问题,这里面好像缺少了一类有机化合物,那就是核酸?
为什么没有核酸呢?今天我们就来聊一聊,为什么核酸不是人体需要的营养物质。
2.核酸的基本组成单位是核苷酸
核酸是生物大分子,包括DNA和RNA两大类,其基本组成单位是核苷酸。核苷酸的名字是“核苷+酸”(一般记为NMP和dNMP,d表示脱氧),核苷由一分子五碳糖和一分子含氮碱基构成,酸是磷酸基团。如果某分子是“核苷+磷酸×2”,此分子称为核苷二磷酸(一般记为NDP和dNDP,d表示脱氧),相应的“核苷+磷酸×3”称为核苷三磷酸
(一般记为NTP和dNTP,d表示脱氧)。比如ATP就是腺苷三磷酸。
原图1:腺苷三磷酸分子结构示意图(此图有BUG)
图1:腺苷三磷酸分子结构示意图(感谢评论区题型,原图1有问题,这个图更好些)
虽然核酸的基本组成单位是核苷酸,但是食物中的核酸并不是被分解为核苷酸后再被细胞吸收的。
3. 核苷是核酸物质被吸收的主要形式
核酸不能直接在消化道内被吸收,但其消化产物可在消化道内被吸收。核酸会在特异的酶的作用下水解为寡核苷酸和部分单核苷酸,然后继续在一系列酶的作用下分解为核苷和磷酸。嘧啶核苷还会进一步被水解成嘧啶碱基和五碳糖,或者在核苷磷酸化酶的作用下转化为核糖-1-磷酸。五碳糖、磷酸、嘧啶碱基和核糖-1-磷酸等由小肠上皮细胞吸收。对动物的研究证明,核苷是核酸物质被吸收的主要形式,超过90%的核苷和磷酸被吸收到小肠上皮细胞。
过去人们认为,核酸水解后只有磷酸和五碳糖可被细胞利用,消化道吸收来的碱基等部分被降解和排出,因此不把核酸视为食物中的营养物质。
图2:食物中的三大营养物质,图片来源[1]
后来的研究表明也有细胞吸收的核苷也参与了核苷酸的合成过程,但占比很小。人体合成核酸的过程并不依赖食物中的核酸。
4.人体内不缺乏合成核酸的原料
人体内的核酸类物质的合成有“从头合成”和“补救合成”两条途径,并以从头合成为主。从头合成主要是通过利用一些简单的前体物,如5-磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等逐步合成的。人体 “从头合成”核苷酸能满足绝大部分的核酸需要。[2]
图3:核苷酸的合成过程,图片来源[2]
正是因为人体可以“从头合成”核苷酸,并进一步合成核酸满足需求,因此不把核酸视为营养物质。另外,核酸不是人体的营养物质,也不是人体细胞的能源物质。
5.作为遗传物质与作为能源物质是一对矛盾
DNA作为细胞中的遗传物质具有一定的稳定性。人体细胞中的DNA主要存在于细胞核
中,其质和量保持相对的稳定性,不容易分解。试想一下,如果DNA很容易的被氧化分解,生物遗传的稳定性将不复存在,也不利于遗传,这样的机制注定会被自然演化这把大剪刀淘汰掉。
换句话说,我们的生命世界注定了这样的结果。核酸作为能源物质和核酸作为遗传物质在演化过程中是矛盾的。因此,在现存的以核酸为遗传物质的生物体内,核酸都不作为主要的能源物质存在。
当然,核苷酸的分解代谢途径是存在的,但是核苷酸分解代谢所产生的能量很少。[3]
图4:核苷酸的分解代谢,图片来源[3]
另外,有关外源核酸的研究多集中在养殖业
。有些研究似乎已经证实,核苷酸是一种无毒、无害的新功能型料添加剂,它对于动物维持其免疫系统正常功能、胃肠道发育、肝功能、脂代谢等都有重要影响,在畜牧生产中具有促进动物生长和改善肉质的明显作用。但是,这些研究并没有说明核酸是一种必须的营养素,有些研究的结论最多就是说“可以但非必要”,研究结果也没有形成统一的定论,仍然需要进一步的研究。必需的营养因此就目前的研究结论而言,核酸并不是人体需要的营养物质。
综上,有关“核酸保健品”的相关宣传,健康人完全不用理会。
参考
- ^陈阅增,普通生物学,第4版,高等教育出版社
- ^王镜岩,生物化学,第3版,高等教育出版社
- ^牛宝田.简答高中生在学习“核酸”时经常提出的几个问题[J].生物学教学,2018,43(11):74-75.
- ^吴艳波, 李周权, 李仰锐. 外源核苷酸的研究与应用现状[J]. 饲料研究, 2005(05):20-23.