Контрольные вопросы. Лекция 16.    Частная биотехнология витаминов. План лекции.    Частная биотехнология витаминов      

Контрольные вопросы

    1. Биологическая роль витаминов.

2. Продуценты витаминов.

Лекция 16

   Частная биотехнология витаминов      

   Форма проведения лекции: лекция-конференция

План лекции       

1. Витамин В₂ (рибофлавин). Основные продуценты.

2. Схема биосинтеза и пути интенсификации процесса.

 

1. Биосинтез флавинов осуществляется как растительными, так и многими бактериальными клетками, а также плесневыми грибами и дрожжами. Благодаря именно микробному биосинтезу ри­бофлавина в желудочно-кишечном тракте жвачные животные не нуждаются в этом витамине. У человека синтезирующихся флавинов недостаточно для предупреждения гиповитаминоза.

 

Витамин В₂ хорошо растворим в воде, устойчив в кислой сре­де, но легко разрушается в нейтральной и щелочной средах, а так­же под действием УФ-облучения. Для этого витамина характерно функционирование в коэнзимных формах: флавиномононуклеотид (ФМН) и флавиноадениндинуклеотид (ФАД). Именно на при­мере выделения рибофлавина в культуральную жидкость было открыто явление сверхсинтеза. При промышленном получении рибофлавина используют культуры дрожжеподобных грибов Eremothecium ashbyii и Ashbya gossipii, синтезирующих до 3, 8 и 6, 4 г/л рибофлавина соответственно. Однако серьезным недостат­ком этих культур является их нестабильность при хранении на твердых средах во всем диапазоне температур — от комнатной до температуры лиофилизации, в результате чего они теряют спо­собность к сверхсинтезу рибофлавина. Поэтому для сохранения активности штамма приходится систематически проводить рассев на твердые среды, отбирая колонии с высокой активностью.

2. Сейчас вместе с вышеуказанными культурами при промыш­ленном получении рибофлавина в помощью методов использует­ся мутантный штамм продуцент Bacillus subtilis с нарушенной ре­гуляцией синтеза витамина В₂. Этот штамм устойчив к наиболее сильному антиметаболиту рибофлавина — его аминоаналогу розеофлавину и обладает способностью к сверхсинтезу витамина В₂. При культивировании его на среде с мелассой и дрожжевым эк­страктом в культуральной жидкости накапливается 3, 5 — 4, 5 г/л рибофлавина. При этом время ферментации сократилось в 3 раза. Рибофлавин получают и химическим методом, используя в каче­стве биокатализатора сухие клетки бревибактерий. Причем, если биосинтез с нативными клетками занимает несколько суток, то при биосинтезе с суспензией сухих клеток время синтеза ФАД составляет всего 15— 17 ч.

 

Контрольные вопросы

1.  Основные продуценты рибофлавина.

2. Схема биосинтеза рибофлавина

3. Каковы пути интенсификации процесса биосинтеза витаминов?

 

 

Лекция 17

   Частная биотехнология витаминов

   Форма проведения лекции: лекция-конференция

План лекции       

1. Микроорганизмы прокариоты - продуценты витамина B₁₂ (пропионовокислые бактерии и др. ).

2. Схема биосинтеза. Регуляциия биосинтеза.

 

1. В настоящее время витамин В₁₂ получают чисто биотехнологи­ческими методами. Витамин В₁₂ является производным внутрен­него кобальтового комплекса нуклеотида бензимидазола и макроциклической корриновой системы. Способность синтезировать соединения корриноидной природы широко распространена сре­ди прокариотических микроорганизмов.

 

Так, некоторые мутантные штаммы пропионовых бактерий из рода Propionibacterium способны продуцировать свыше 50 мг витамина В₁₂ на 1 л среды, а в присутствии его предшественника 5, 6-диметилбензимидазола (5, 6-ДМБ) накапливать до 200 мг на 1 л культуральной жидкости. Культивируют продуценты витамина В₁₂ на средах, приготовлен­ных из пищевого сырья (кукурузный и мясной экстракты, соевая и рыбная мука). В настоящее время успешно ведется поиск актив­ных продуцентов, образующих достаточное количество витамина на средах, из непищевого сырья, когда в качестве источника уг­лерода и энергии используются изопропиловый спирт, метанол и др. Пропионовые бактерии выращивают периодическим методом в анаэробных условиях на среде, содержащей кроме пищевого сырья глюкозу, соли кобальта и сульфат аммония.

2. В процессе ферментации образуются кислоты, которые затем нейтрализуют, непрерывно подавая в ферментер раствор щелочи. Через 72 ч после начала ферментации в питательную среду вносят предшественник (5, 6- ДМБ), так как без добавления последнего вместо витамина В₁₂  синтезируются фактор В (кобинамид) и не обладающий терапевтическим эффектом псевдовитамин В₁₂, у которого азотистым основанием служит аденин. Общее время ферментации – 6 сут. По ее окончании витамин В₁₂ остается в клетках бактерий, то есть в биомассе, которую далее сепарируют, а целевой продукт экстрагируют подкисленной водой.

Необходимо отметить, что в качестве новых перспективных разработок создан высокопродуктивный штамм  Propionibacterium ari, способный в отличие от ранее известных продуцентов выделять витамин В₁₂ в культуральную среду. Для предотвращения образования коферментной формы витамина В₁₂ в качестве стабилизатора добавляют нитрит натрия. Далее следуют стандартные стадии выделения и очистки. Полученный продукт используется для изготовления разных лекарственных форм препарата и в производстве поливитаминных препаратов.

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: