大家可能思考过这么一个问题: 我们在工作、学习和生活中所需的能量来自哪里? 我们知道, 汽车、飞机的动力来自发动机对汽油的燃烧, 火车的动力来自电或蒸汽, 工厂里的机器的动力来自电, 等等。依此类推, 我们的一切活动所需的能量来源于食物。然而, 我们要进一步问: 我们吃进去的食物又是怎样变成能量的呢?
大家在学习《生物》或《自然常识》时已经知道, 我们吃进去的食物要通过一系列复杂的变化( 呼吸作用) 最后将葡萄糖分解为二氧化碳和水, 在这一过程中将食物的能量贮存在一种叫ATP 的高能物质中。ATP 的化学名称叫腺苷三磷酸或简称腺三磷, 它含有两个高能磷酸键, 每个高能键贮存有10000 卡的能量。因此, ATP 就像人体内的“蓄电池”一样, 它源源不断地为我们提供能量。ATP 在临床上具有广泛的用途, 是心肌梗塞、心肌炎等病危人的回春妙药。过去主要从兔子的肌肉中提取ATP, 远远不能满足需要。现在主要是从发酵取得的酵母菌细胞中提取和制备。特别是近年来使用白地霉菌进行发酵, 使ATP 的产量迅速增长, 从而满足了临床上对ATP 的大量需要。
有一种强烈的增鲜剂叫5′-肌苷酸钠, 它的增鲜效果使味精相形见拙, 因此被广泛地用于制作特鲜的酱油、食醋、汤料和鱼、肉制品。国内市场上出售的多种特鲜酱油就是用它与味精配合使用制成的。在工业上,5′-肌苷酸是通过微生物发酵生产的, 所用的微生物是多种细菌如枯草杆菌和简单棒状杆菌。
辅酶A 是临床上应用很多的药物之一, 它对于治疗白血球减少症和降低胆固醇引起的动脉硬化有良好的疗效, 还可以治疗低热、肝炎和脂肪肝等病症。以前医疗上使用的辅酶A 是从猪肝中提取的, 不仅成本高而且无法满足医疗上的需要。现在主要通过培养酵母菌的方法来制备辅酶A, 方法是: 在培养面包酵母时加入少量的ATP 或半胱氨酸等前体物质, 结果可以在每毫升培养基中获得0. 1 ~0. 2 毫克辅酶A 。除酵母菌外, 许多杆菌和球菌也可以用来生产辅酶A 。
以上我们所介绍的ATP 、5′-肌苷酸和辅酶A 等称之为核酸类物质, 它们在医疗卫生和食品加工中具有广泛的用途。核酸类物质的微生物发酵是本世纪60 年代以后发展起来的, 目前已有60 多种不同的核酸类物质是通过微生物方法生产的。而且这方面的研究正在不断进行中, 今后将有愈来愈多的产品问世。