NMN (Nicotinamide Mononucleotide) 学名为β-烟酰胺单核苷酸，是维生素B3（烟酰胺）的一种衍生物分子量为334.221 g/mol。NMN的结构可分为α和β两种异构体，其中只有β-NMN为天然存在的形式，具有生物活性[1]。
NMN本身是人类和生物体内自然生成的物质。天然的NMN可从多种食物中获得，NMN在一些常见食物中的含量如下图所示。由于在食物中含量较少，人类很难完全通过饮食来满足自身对于NMN的需求[2]。
NAD+与人体健康
NAD+又叫辅酶I，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，存在于每一个生物细胞中，参与上千项生化反应。在多种细胞代谢反应中，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）分子都扮演着重要角色，是细胞保持活力的重要支撑物质。
人体内的NAD+大约每20年减少一半，衰老过程中NAD的下降被认为是导致疾病和残疾的主要原因，如听力和视力丧失，认知和运动功能障碍，免疫缺陷，自身免疫炎症反应失调导致的关节炎、代谢障碍和心血管疾病[3]。随着年龄增长，NAD+水平的降低导致DNA修复能力下降， DNA损伤积累，驱动衰老进程。
NAD+人体中的作用主要分为两类，第一类是作为辅酶，在细胞中参与各种生化反应，促进能量代谢过程（如葡萄糖、脂肪、氨基酸的氧化）。NAD+和NADH氧化还原对是多种依赖于电子交换的生化反应的关键因素，特别是涉及氧化还原酶介导的氢化物转移的氧化还原反应。在这些反应中，NAD+是电子受体，而NADH是电子供体。许多需要NAD(H)作为辅酶的反应都与分解代谢和获取代谢能量有关，包括酒精代谢、糖酵解、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A、脂肪酸β氧化、三羧酸循环等。
除了可以作为还原反应的辅酶，NAD+还被发现可以作为非氧化还原反应的共底物，即作为去乙酰化酶sirtuin家族的共底物，可以有效协调线粒体功能、代谢和衰老。在这之后，研究者们开始陆续发现其他重要的NAD+消耗酶，如环二磷酸核糖（cADPR）合成酶（包括CD38和CD157）和聚二磷酸核糖聚合酶（PARP）蛋白家族，以及神经元中的SARM1。David Sinclair博士的团队研究表明，NAD+含量下降的罪魁祸首其实正是蛋白酶CD38，它像剪刀一样剪碎NAD+分子。CD38的表达和活性会随着衰老过程而逐渐增加，在某些组织和细胞中可能会高出几倍[4]。
NMN与NAD+
NAD+分子较大，无法被人体直接吸收利用，直接口服摄入的 NAD+ 主要在小肠内被刷状缘细胞水解。从思路上来说，补充NAD+的确还有另一种方法，就是想办法补充某种物质，使其在人体内自主合成NAD+。人体中合成NAD+的途径有3种：Preiss-Handler途径、从头合成途径和补救合成途径。虽说三种途径都能合成NAD+，但也有个主次之分。其中，前两种合成途径产生的NAD+只占人体NAD+总量的15%左右，剩下的85%都是通过补救合成的途径来实现的。也就是说，补救合成途径才是人体补充NAD+的关键[5]。
在NAD+的前体中，烟酰胺（NAM）、NMN和烟酰胺核糖（NR）都是通过补救合成途径来合成NAD+，因此这三种物质就成为了人体补充NAD+的选择。
NAM目前主要用在化妆品中，起到美白的功效。补充过多的NAM，会导致皮肤发热发红、瘙痒。另外，NAM在转化成NAD+的过程中，还会受到NAMPT限制酶的限制，很难起到很好的效果[6]。
NR虽然本身没有副作用，但在合成NAD+的过程中，大部分并不是直接转换成了NMN，而是需要先被消化成NAM，再参与合成NMN，这中间依然逃脱不了限速酶的限制。所以，通过口服NR来补充NAD+的能力也有限[7]。
NMN作为补充NAD+的前体，不仅绕过了限速酶的限制，在体内的吸收还非常迅速，能直接转变为NAD+。因此可以作为补充NAD+直接、迅速的有效方法。
NMN合成方法
NMN目前的主要生产方法有三种:包括化学合成法，发酵法和生物酶催化法。
化学合成法：化学合成的技术相对比较简单，成本较其余两种方法低很多。化学法通常需要多步反应，整体产率不高，可以通过后续的分离纯化来提高产品的纯度。由于NMN具有α和β两种构型，化学法无法选择性合成纯的β-NMN，手性纯度不高。化学法过程中产生的杂质为人体内没有的，是额外的杂质(主要是化学溶剂等等)，虽然也是微量的,但是不排除杂质在体内积累，长期对人体可能有害。
发酵法：这个主要代表是日本新兴和的技术产品，技术壁垒较高，产量较低，所以价格非常昂贵。
生物酶催化法：这个就是我们通常所说的酶法技术，这个方法是模拟体内NMN的代谢路径，将体内酶进行体外表达，实现体外酶催化反应，从而生产NMN。酶法的生产过程与生物体内过程一致，基本无额外杂质产生(纯度都在99%以上)。酶法可进一步分为一步酶法和全酶法。一步酶法是以化学合成的NR为原料，通过一步酶催化反应合成NMN。全酶法是以天然提取的核心原料，通过模拟生物体内多步酶催化反应来合成NMN。全酶法不涉及到化学原料，安全性较高，同时具有较高的技术壁垒。
生物酶催化法是目前比较通行的生产方式，门槛较高，几个关键催化酶价格不菲，约占整个生产过程成本的 80%，但也是兼备了安全与高效的生产方式。通过全酶法生产的NMN产品，在产品纯度，安全性和稳定性上都优于其他生产方法，是市场上各大主流厂家的优先选择。