肌酸,又名次
黄苷酸(Inosinic acid)、次黄嘌呤核苷酸(Inosine monophosphate,IMP),是一种在
核糖核酸(RNA)中发现的核苷酸,属于
芳香族化合物,
化学式为C10H13N4O8P。
肌苷酸是畜、 禽、鱼肉中的主要鲜味物质, 对肉品风味形成具有重要作用,作为食品
鲜味剂在食品工业中被广泛应用。
1913年,Kodama从一种
干鱼(
东方狐鲣)中提取到肌苷酸,首先发现肌苷酸具有鲜味,此后众多科学家对其风味特性、形成机理、品种差异及影响因素等进行了大量研究。
肌苷酸是一种
白色晶体,易溶于水,味道鲜美。
肌苷酸的风味特性与其结构有关,肌苷酸是一种
芳香族化合物,其结构具有空间专一性,
核糖BOBBIN及磷酸骨架属亲水结构,是其必不可少的定位基,肌苷酸失去磷酸(生成肌苷)或核糖(生成次黄苷)后味苦,助味基为芳香
杂环化合物上的疏水
取代基。肌苷酸通过合作用,将金属离子从鲜味感觉部位除去,使
谷氨酸钠在味觉神经上有效地作用。
肌苷酸在水和碱溶液中稳定,但可被广泛存在于动植物组织中的
磷酸酶所
水解。
肌苷酸最早于1960年在日本作为调味品投放市场,产品利用了肌苷酸与谷氨酸钠盐的协同作用。肌苷酸与谷氨酸钠之间有强烈的正相关,可使谷氨酸钠的鲜味增强数倍,并且对酸、苦味有抑制,起味觉缓冲作用,用量小,成本低,增味作用明显。
肌苷酸在体内的合成有两条途径:主要合成途径为
从头合成途径(de novo synthesis),即利用磷酸
核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料合成
嘌呤核苷酸;在部分组织如脑、
骨髓中只能通过重新利用(或补救合成)途径(saluage
神经通路),即利用体内游离
嘌呤或
嘌呤核苷,经
基元反应过程生成嘌呤核苷酸。肌苷酸在酶的作用下可转换成一磷酸
腺苷(AMP)或
鸟嘌呤核苷酸(GMP)。
动物死亡后,供氧停止,短时间内由
糖酵解供能合成一定量的三磷酸腺苷(
atp),同时ATP在ATP酶的作用下迅速降解为
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
腺苷酸脱氢酶的作用下形成肌苷酸(IMP),在数小时至数日内IMP含量达到峰值。部分IMP在
磷酸酶的作用下形成
肌苷(HxR),进一步在
核苷水解酶作用下降解为次黄嘌呤(Hx)和
核糖。IMP的降解过程相对缓慢,且降解速度直接受肌肉保存温度的影响,低温下IMP降解速度较慢。
肌苷酸的主要工业制备方法为微生物发酵法,分为直接发酵法和半合成法。其中直接发酵法是利用细菌的
生物合成途径来生产肌苷酸;半合成法分为两种,利用细菌发酵生产肌苷,再将肌苷用
化学法或酶法进行
磷酸化,或者先利用细菌发酵生成
腺苷,再利用化学法或酶法生产肌苷酸。