D-核糖项目介绍

     本项目D－核糖是利用微生物发酵所得的产品。以前，它作为维生素B₂的中间体，采用以葡萄糖为原料的化学合成工艺路线，需使用水银为电解物质，污染环境。故而七十年代国外开始研究发酵法生产路线，八十年代国外采用枯草杆菌转酮醇酶缺陷型突变株生产D－核糖获得成功，并已基本取代了化学合成工艺。近年来，我国也开始研究该项技术，并有少数工厂应用于维生素B₂的生产。

     随着核酸药物的发展，特别是它在抗病毒、抗肿瘤方面的独特作用，D－核糖作为各种核酸药物的起始原料，具有很大的潜在市场。例如：用D－核糖代替肌苷生产三氮唑核苷、β－胸苷等产品，将大幅度降低生产成本，仅此方面国内就有300吨/年的市场。据测算，用D－核糖代替肌苷生产β－胸苷，按年产30吨胸苷计，每年可节约成本2300万元。D－核糖还可用于制造抗癌新药氟铁龙，以及其它抗病毒药物中间体5－甲基尿苷、胞苷、尿苷等产品。此外，D－核糖已用于治疗心肌局部缺血，提高心脏耐受缺血的能力，并提高心脏的总体功能。D－核糖也可用于治疗运动引起的肌肉酸痛，腺苷酸脱氨酶缺陷造成的僵硬，以及胞内缺乏磷酸化酶造成的肌肉疼痛。并对糖尿病亦有疗效。故面它作为功能食品开发亦有极大的市场。近年来国外客户不断在我国寻求供货单位。

    我们与上海某公司合作申请了D-核糖保健品，已获得卫生部批准！

     一、工艺原理

    本项目利用微生物发酵法生产。该法以葡萄糖等为原料，采用转酮醇酶缺陷型芽孢杆菌突变株，在合适的条件下将葡萄糖（或葡萄糖酸钙）转化为D-核糖。该法发酵单位高，成本低，具有较大的工业化价值。

发酵法生产D-核糖原理请见图1。

由图1可以看出，葡萄糖（Glucose, G）可以在葡萄糖激酶的作用下先生成葡萄糖-6-磷酸（G-6-P），并继续由6-磷酸-D-葡萄糖脱氢酶催化转化为6-磷酸-D-葡萄糖酸（6-P-D-Gn）(主要途径）；G也可以在葡萄糖脱氢酶的作用下生成D-葡萄糖酸（Gn），后者经葡糖酸激酶的催化生成6-P-D-Gn（次要途径）。所生成的6-P-D-Gn在6-磷酸葡糖酸脱氢酶的作用下生成D-核酮糖-5-磷酸（D-Rn-5-P）。D-Rn-5-P在5-磷酸核酮糖差相异构酶的作用下生成D-木酮糖-5-磷酸，也可在5-磷酸核糖异构酶的作用下生成D-核酮糖-5-磷酸，后者经酶的作用脱去磷酸便形成目的产物—D-核糖。

图1.  D－核糖的生物合成途径：

    二、工艺流程

发酵法生产D-核糖工艺流程如图2所示。

图2、D-核糖生产工艺路线

三、技术特点

    1、发酵法生产D-核糖是国外八十年代研制成功较新发酵产品，虽然1986年日本专利使用ATCC21951发酵单位已有90g/L的报道，但据1997年De Wulf报道使用ATCC21951菌株发酵单位也只有60g/L水平。而本工艺经中试，72小时摇瓶达65g/L，小型发酵罐达92g/L，2吨发酵罐达50g/L，已接近国际先进水平，并处于国内领先。

    2、本工艺采用专利技术，使提取分离收率由70%提高到94%，可得到色泽淡、品位高的糖浆。该分离工艺具有产率高，纯度好等优点，具有国际先进水平。

    3、采用本工艺的专利技术所得到的D-核糖糖浆，可以直接结晶，避免了有毒有害有机溶剂的介入，使得产品可以直接食用。

    4、本工艺得到D-核糖结晶，质量达到日本味之素标准。

采用本工艺制得的D-核糖结晶，配制而成的保健品，经上海市医学预防研究院检测，证明是安全无毒，并已获得卫食健字批文。

四  市场分析

早期开发D-核糖是为了生产维生素B₂，到二十世纪八十年代，发现其还可以代替肌苷用于合成抗病毒抗癌药物。但是随着VB2生产工艺的改进，不再使用D-核糖；而作为药物中间体，其市场容量不是太大。

到九十年代，国外发现D-核糖具有显著的耐心脏缺局缺血的功效，并相继开发成保健食品（我们已获卫生部批准证书）。因为D-核糖是天然存在物质，基本上属于无毒无害的绿色食品，已被广泛接受。这方面也成为D-核糖市场主要开拓方向。若能有效开发，市场容量不可估量！

国内已有多家研究机构具有生产D-核糖的技术，但是大同小异，在发酵单位上不存在本质上的区别。我们的特点是后提取有独到之处，结晶方法简易可行，产品质量好，且安全无毒。