7. Мб синтез витаминов

Промышленностью вып-ся корм вит (КМБ-12) и мед вит В12. Общ объем пр-ва 10т чистого вит в год.

Практически весь вит В12 производится МБ способом, т.к. хим. синтез не выгоден (включает 70 р-ций); в раст/жив. тканях сод-ся незначит его кол-во 1 мг В12/1 кг веса печени; в акт иле 4-10 мг/кг, но выделение не выгодно, так как он содержит больше неактивных форм В12.

В12 выполняет важные ф-ции: уч-ет в синтезе и катаболизме АК – метионина, валина, треонина, изолейцина; уч-ет в синтезе и катаболизме ЖК, им нечет кол-во атомов С; уч-ет в метаб пиримидинов.

Строение: тетропирольное ядро, в центре кот Со⁺³ и 5,6-ДМБ (диметилбензимидазол).

Вместо 5,6-ДМБ м.б. аденин (псевдовит В12), гуанин (фактор С), метиладенин (фактор А). Эти соед-я неактивны для высших животных и растений.

По наличию корринового ядра все формы В12 относят к группе корреноидов.

МБ способом получают: - В2 (рибофлавин) до 30%, если комбинированным, то до 70% B.subtilis

- вит.С (по принципу Рихштейна) Acetobacter

- бэтакаратин Blakeslea trispora

Биосинтез вит В12 осущ-ся культурами актиномицетов или бактерий, особенно пропионовокислыми. Сущ-ют методы получ вит совместно с АБ.

1. Получение витамина в12 с помощью пропионовокислых бактерий.

Propionibacterium shermonii ВКМ103, АТСС13673 (в КЖ 25-40%, в биомассе до 75%, чистота 98%)

Pseudomonas denitrificans (до 60 мг В12/л КЖ, чистота 98-99%, вых-70-75%)

«+»- продуцирование преимущественно истинного вит и возможность ведения пр-сса без аэр.

- витамин удерживается внутри кл на протяжении всего пр-сса

ПС: кукурузный или дрожжевой экстракты, глюкоза, сульфат аммония и соли кобальта.

Условия: м.б. совершенно анаэр, или аэр, 96-120 часов, на протяжении всего пр-сса в среду вводят глюкозу.

Наиб кол-во вит накапл-ся при: рН=6,8-7,8 и исключительно анаэр условиях.

Регуляция: 5,6-диметилбензимидазола способствует направленному синтезу истинного вит, снижая до минимума образование псевдоформ. Для превращения псевдовит в истинный в среду в ходе биосинтеза вводят 5,6-диметилбензимидазол, после чего пр-сс ведут еще доп 12-24 часов.

2. Получение в12 с помощью ассоциации метаногенных бактерий (кмв12)

Содержащий В12 белковый фактор локализован в мембранах метанногенных бактерий и играет роль при утилизации водорода и СО2, а именно осущ-ет перенос электронов и уч-ет в генерации мембранного потенциала. Корриноиды бактерий уч-ют в катаболизме ацетата и метанола (входят в состав метилтрансфераз). В нашей стране пр-во КМВ12 было организовано на заводах по переработке ацетонобутиловой и спиртовой барды - за счёт жизнедеят-ти биоценоза бактерий, кот осущ-ют термофильное метановое брожение Methanobacterium, Methanosarcina, Methanococcus

Технология: барде (СВ 2,5%) + CH3OH до 2% поV,CaCl2 из расч 10г/м3, N в сост мочевины до 300 г/м3

Паточную барду перед введением в среду нейтрализуют щелочью или аммиаком.

Добавление метанола или этанола активирует метановое брожение и увеличивает выход вит. Фактороми, стимулирующими пр-сс брожения, явл-ся продувание среды пропан-бутаном и CO₂.

Биосинтез В12 проводят в метантенках разл ёмкости до 4000-5000м3. Брожение при Т=55-57С, рН 7,5-8

Пр-сс ведут в непрерывном режиме (за сутки должно смениться 20-25% р-ра КЖ)

Сам пр-сс биосинтеза проходит в 2 этапа: на 1-ом обр-ся орг. к-ты, аммиак, на 2-ом – метан, СО2, В12. Накопл В12 до 85-90 мг/м3 КЖ. В пр-ссе ферм-ции – пеногашение (рыбий жир 0,1-0,2% или раст. масла)

КЖ направляют на стадию дегазации нагреванием до 80-85С (КЖ стабилизируют с помощью Na2SO3 0,1-0,2%, подкисляют НCl до рН 5-5,3). После дегазации КЖ упаривают на вакуум-выпарной установке. Сод-е СВ – до 14-17% (в 3 раза) После выпаривания концентрат на распылит сушку. Сод-е В12 в сух препарате – КМБ-12(А) – 100-500 мг/кг; КМБ-12(В) - >500 мг/кг

В пр-ссе биосинтеза вит ост-ся внутри кл и не выходит в ПС. Пр-сс ведут в железных или железо-бетонных ферментерах отъемно-доливным способом.

Кроме вит, биомасса содержит большое кол-во азотистых соединений, кот можно исп-ть при получении кормовых добавок для животных.

«+» - получение наряду с вит метана (топливо)

- экономия на сырье для ПС (т.к. исп-ют отходы)

- трансформация отходов, содержащихся в сточных водах заводов (поставщиков сырья), в вит и др эклогически чистые продукты метаболизма.

- экономия на оборудовании, исп-я ферментеры из железа.

- пр-сс можно вести непрерывным способом, что увеличивает производит-ть биосинтеза вит.