41, 42. Микробиологическое производство витаминов( в2 и в12)

Витамины - это группа низкомолекулярных органических веществ, которые в очень низких концентрациях оказывают сильное и разнообразное биологическое действие. Некоторые организмы, в том числе и человек, не способны самостоятельно синтезировать витамины, поэтому должны получать их из внешних источников в готовом виде. Гиповитаминоз - болезни, обусловленные недостаточным поступлением витаминов с пищей или плохим их усвоением; авитаминоз - болезни, возникающие при полном отсутствии их или при полном нарушении усвоения какого-либо витамина, и гипервитаминоз - болезни, связанные с поступлением в организм чрезвычайно больших количеств витаминов. В природе источником витаминов являются главным образом растения и МО.

Витамин В12 (цианокоболамин) в структуре молекулы содержит трехвалентный атом кобальта (розовенький). Он является единственным витамином, в состав которого входит металл. Этот витамин участвует в образовании красных кровяных телец крови эритроцитов. Витамин В12 – единственный, синтез которого осуществляется только МО-ми.

Производство витамина В12 основана главным образом на культивировании пропионовокислых бактерий, мезофильных и термофильных метаногенных бактерий, а также актиномицетов. Для получения витамина В12, пропионовокислые бактерии культивируют периодическим методом в анаэробных условиях в среде, содержащей кукурузный экстракт, глюкозу, соли кобальта и сульфат аммония, в среду вносят предшественник (азотистое основание диметилбензимидазол). Витамин сохраняется в клетках бактерий, поэтому после окончания брожения биомассу сепарируют и экстрагируют из неё витамин водой, подкисленной до pH 4,5-5 при температуре 85-90°С в течение 60 минут с добавлением стабилизатора. Далее раствор многократно очищают.

Рибофлавин (витамин В2). При недостатке витамина наблюдается ухудшение аппетита, снижение веса, выпадение волос. Специфическими для В2-авитаминоза являются воспалительные процессы слизистых оболочек языка, губ, особенно в уголках рта и ухудшение зрения. Особенно много В2 в хлебопекарных и пивных дрожжах. Его продуцентами являются также мицелиальные грибы и бактерии. Большинство микроорганизмов образуют свободный рибофлавин и две его коферментные формы ФМН (флавинмононуклеотид) ФАД (флавинадениндинуклеотид). Среда для культивирования рибофлавина с помощью плесневого гриба содержит свекловичных сахар или дрожжевой экстракт. Культивирование ведут в ферментере до начала лизиса клеток и появления спор. Для получении кормового препарата, культуральную жидкость упаривают под вакуумом, высушивают, дробят до состоянии порошка и расфасовывают. В медицине применяют витамин В2 в виде витаминных препаратов при лечении дистрофии сетчатки глаз, заболеваниях печени и поджелудочной железы.

43. Микробиологическое производство каротиноидов

Каротиноиды - наиболее многочисленная и широко распространенная группа природных пигментов. Их образуют высшие растения, водоросли, фототрофные бактерии и ряд хемотрофных бактерий. Каротиноиды синтезируют некоторые мицелиальные грибы и дрожжи. Каротиноиды находятся у растений и микроорганизмов в следующих формах: 1)в свободной форме; 2) гликозиды; 3) каротино-белковые комплексы, 4) эфиры длинноцепочечных жирных кислот. У большинства хемотрофных МО каротиноиды ассоциированы с клеточной мембраной, у микрококков - локализованы в клеточной стенке. У грибов - сосредоточены в липидных глобулах цитоплазмы. Функций кароиноидов: 1)дополнительными светособирающими пигментами, 2)защищают клетки от окисления молекулярным кислородом. Синтез каротиноидов часто зависит: 1)от интенсивности света; 2)наличия некоторых органических соединений; 3)содержания кислорода.

Продуценты и промышленное получение каротиноидов.

Каротиноиды получают с помощью химического синтеза и путем выделения из природных источников - растений и МО. Традиционными источниками получения каротиноидов служат некоторые растения (морковь, тыква, шиповник, облепиха и др.). Однако все больше используют в качестве продуцентов мицелиальные грибы, дрожжи, бактерии и водоросли. Например, биомассу пурпурных бактерий, богатую каротиноидами, в Японии используют в качестве добавок в рацион кур, что способствует более интенсивному окрашиванию желтка.

Среди хемотрофов для получения каротиноидов используют дрожжи Rhodotorula, Rliodosporidium, актиномицеты, микобатерии, грибы, . флавобактерии.