4. Джерело вітаміна

Ні тварини, ні рослини не здатні синтезувати вітамін В12. Це єдиний вітамін, що синтезується майже виключно мікроорганізмами: бактеріями, актиноміцетами і синьо-зеленими водоростями. З тваринних тканин найбільш багаті вітаміном В12 печінка і нирки. Цей вітамін виробляється мікроорганізмами в травному тракті будь-якої тварини, включаючи людину, як продукт діяльності мікрофлори. Проте більшість людей, за виключенням вегітаріанців і йогів, із-за неправильного живлення або патологій організму позбавлені можливості отримувати цей вітамін природним чином від бактерій свого кишечника, оскільки не мають в клубовій кишці, де цей вітамін може засвоюватися, мікрофлори, що виробляє його, яка регулярно гине унаслідок порушення кислотно-лужного балансу травного тракту. У таких людей В12 утворюється лише в товстій кишці, з якої не може попасти в тонку кишку. Тому люди з порушеною мікрофлорою тонкого кишечника вітамін B12 отримують в основному з тваринною їжею, у тому числі з м'ясом, рибою, яйцями і молочними продуктами. Джерелом кобаламінів також можуть бути збагачені ними продукти: наприклад, для вегетаріанців і веганів, таким джерелом є сухі сніданки, пивні дріжджі і харчові дріжджі, штучно збагачені вітаміном В12; вітамінізовані пластівці і вироби з роздробленого зерна, а також спеціальні добавки. У харчовій промисловості багатьох країн вітамін додають в такі продукти, як сухі сніданки, шоколадні батончики, енергетичні напої. Веганам рекомендується особливо уважно відноситися до достатності вжитку цього вітаміну

. 1.5 Синтез

У природі продуцентами цього вітаміну є бактерії і архєї. Хімік Роберт Бернс Вудворд в 1973 році розробив схему повного хімічного синтезу вітаміну B12, що стала класикою для химіков-синтетиків

1.6 Технологічна схема

Існує декілька варіантів отримання вітаміну В12:

1. За допомогою Prop. Freudenreichii.

2. За допомогою Pseudomonas denitricans.

3. За допомогою метаногенних бактерій.

Розглянемо як приклад отримання вітаміна В12 за допомогою пропіоновокислих бактерій.

Для виробництва використовують Prop. Freudenreichii та їх варіанти та мутанти. Найбільш цікавими є штами, здатні до самостійного синтезу 5,6 ДМБ (диметил бензол). Оскільки синтез 5,6 ДМБ проходить краще за наявності повітря, здійснюють процес, що проходить у дві стадії, у якому отримують найбільш високий вихід продукта. На 1-й стадії культуру вирощують в анаеробних умовах до повної утилізації цукру. На 2-1 стадії включають аерацію, тим самим створюючи умови для синтезу 5,6 ДМБ і перетворення етиокобаламіна в деексикобаламін. Обидві стадії здійснюють в двох різних ферментерах, чи в одному. Анаеробно вирощені клітини можна зібрати шляхом центифугування або інкубувати згущену суспензію на повітрі. Додавання ДМБ роблять тільки на 2-й стадії ферментації (якщо бактерії не синтезують його самостійно), оскільки в його присутності утворюються повні форми вітаміну, що інгібують його синтез. Середовище для ферментації зазвичай містить глюкозу або інвертировану мелясу (10-100 мг/л), джерела азоту. В середовище додають кукурудзяний екстракт (30-70 г/л), що містить молочну і пантотенову кислоти, що посилюють ріст бактерій. Ферментацію здійснюють в ферментерах на 500 л, що містить 340 л середовища, інокульованих 7 л посівного матеріалу. В перші 80 год культура росте під невеликим тиском N2 і слабким переміщуванням (без аерації), в наступні 88 год вмикають аерацію (2 м3/год) і перемішування. Можливі декілька варіантів культивування. Вітамін В12 зберігається в клітинах бактерій, тому роблять його екстракцію : 1) виділення вітаміну з клітин і перетворення його в ціанкобаламін, 2) виділення неочищеного продукту (80% чистоти), який можна використовувати у тваринництві, 3) подальшу очистку до рівня 91-98% (для медичних цілей).

Для екстракції вітаміну з клітин останні нагрівають при 80-120° протягом 10-30 хв при рН 6,1-8,5. Перетворення в CN-кобаламін досягають оброботкою гарячого розчину чи клітинної суспензії цианідом чи тіоцианатом, часто в присутності NaNO2 чи хлораміну.

При упарюванні різних розчинників отримують осад чи кристали вітаміну, що розчиняють у відповідному розчиннику до потрібної концентрації. Вихід вітаміну В12 при використанні пропіоновокислих бактерій – 25-40 мг/л.