NMN (Nicotinamide Mononucleotide) 學名為β-煙酰胺單核苷酸，是維生素B3（煙酰胺）的一種衍生物分子量為334.221 g/mol。NMN的結構可分為α和β兩種異構體，其中只有β-NMN為天然存在的形式，具有生物活性[1]。
NMN本身是人類和生物體內自然生成的物質。天然的NMN可從多種食物中獲得，NMN在一些常見食物中的含量如下圖所示。由于在食物中含量較少，人類很難完全通過飲食來滿足自身對于NMN的需求[2]。
NAD+與人體健康
NAD+又叫輔酶I，全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，存在于每一個生物細胞中，參與上千項生化反應。在多種細胞代謝反應中，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）分子都扮演著重要角色，是細胞保持活力的重要支撐物質。
人體內的NAD+大約每20年減少一半，衰老過程中NAD的下降被認為是導致疾病和殘疾的主要原因，如聽力和視力喪失，認知和運動功能障礙，免疫缺陷，自身免疫炎癥反應失調導致的關節(jié)炎、代謝障礙和心血管疾病[3]。隨著年齡增長，NAD+水平的降低導致DNA修復能力下降， DNA損傷積累，驅動衰老進程。
NAD+人體中的作用主要分為兩類，第一類是作為輔酶，在細胞中參與各種生化反應，促進能量代謝過程（如葡萄糖、脂肪、氨基酸的氧化）。NAD+和NADH氧化還原對是多種依賴于電子交換的生化反應的關鍵因素，特別是涉及氧化還原酶介導的氫化物轉移的氧化還原反應。在這些反應中，NAD+是電子受體，而NADH是電子供體。許多需要NAD(H)作為輔酶的反應都與分解代謝和獲取代謝能量有關，包括酒精代謝、糖酵解、丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A、脂肪酸β氧化、三羧酸循環(huán)等。
除了可以作為還原反應的輔酶，NAD+還被發(fā)現可以作為非氧化還原反應的共底物，即作為去乙?；竤irtuin家族的共底物，可以有效協調線粒體功能、代謝和衰老。在這之后，研究者們開始陸續(xù)發(fā)現其他重要的NAD+消耗酶，如環(huán)二磷酸核糖（cADPR）合成酶（包括CD38和CD157）和聚二磷酸核糖聚合酶（PARP）蛋白家族，以及神經元中的SARM1。David Sinclair博士的團隊研究表明，NAD+含量下降的罪魁禍首其實正是蛋白酶CD38，它像剪刀一樣剪碎NAD+分子。CD38的表達和活性會隨著衰老過程而逐漸增加，在某些組織和細胞中可能會高出幾倍[4]。
NMN與NAD+
NAD+分子較大，無法被人體直接吸收利用，直接口服攝入的 NAD+ 主要在小腸內被刷狀緣細胞水解。從思路上來說，補充NAD+的確還有另一種方法，就是想辦法補充某種物質，使其在人體內自主合成NAD+。人體中合成NAD+的途徑有3種：Preiss-Handler途徑、從頭合成途徑和補救合成途徑。雖說三種途徑都能合成NAD+，但也有個主次之分。其中，前兩種合成途徑產生的NAD+只占人體NAD+總量的15%左右，剩下的85%都是通過補救合成的途徑來實現的。也就是說，補救合成途徑才是人體補充NAD+的關鍵[5]。
在NAD+的前體中，煙酰胺（NAM）、NMN和煙酰胺核糖（NR）都是通過補救合成途徑來合成NAD+，因此這三種物質就成為了人體補充NAD+的選擇。
NAM目前主要用在化妝品中，起到美白的功效。補充過多的NAM，會導致皮膚發(fā)熱發(fā)紅、瘙癢。另外，NAM在轉化成NAD+的過程中，還會受到NAMPT限制酶的限制，很難起到很好的效果[6]。
NR雖然本身沒有副作用，但在合成NAD+的過程中，大部分并不是直接轉換成了NMN，而是需要先被消化成NAM，再參與合成NMN，這中間依然逃脫不了限速酶的限制。所以，通過口服NR來補充NAD+的能力也有限[7]。
NMN作為補充NAD+的前體，不僅繞過了限速酶的限制，在體內的吸收還非常迅速，能直接轉變?yōu)镹AD+。因此可以作為補充NAD+直接、迅速的有效方法。
NMN合成方法
NMN目前的主要生產方法有三種:包括化學合成法，發(fā)酵法和生物酶催化法。
化學合成法：化學合成的技術相對比較簡單，成本較其余兩種方法低很多?；瘜W法通常需要多步反應，整體產率不高，可以通過后續(xù)的分離純化來提高產品的純度。由于NMN具有α和β兩種構型，化學法無法選擇性合成純的β-NMN，手性純度不高。化學法過程中產生的雜質為人體內沒有的，是額外的雜質(主要是化學溶劑等等)，雖然也是微量的,但是不排除雜質在體內積累，長期對人體可能有害。
發(fā)酵法：這個主要代表是日本新興和的技術產品，技術壁壘較高，產量較低，所以價格非常昂貴。
生物酶催化法：這個就是我們通常所說的酶法技術，這個方法是模擬體內NMN的代謝路徑，將體內酶進行體外表達，實現體外酶催化反應，從而生產NMN。酶法的生產過程與生物體內過程一致，基本無額外雜質產生(純度都在99%以上)。酶法可進一步分為一步酶法和全酶法。一步酶法是以化學合成的NR為原料，通過一步酶催化反應合成NMN。全酶法是以天然提取的核心原料，通過模擬生物體內多步酶催化反應來合成NMN。全酶法不涉及到化學原料，安全性較高，同時具有較高的技術壁壘。
生物酶催化法是目前比較通行的生產方式，門檻較高，幾個關鍵催化酶價格不菲，約占整個生產過程成本的 80%，但也是兼?zhèn)淞税踩c高效的生產方式。通過全酶法生產的NMN產品，在產品純度，安全性和穩(wěn)定性上都優(yōu)于其他生產方法，是市場上各大主流廠家的優(yōu)先選擇。