Продуценты. Промышленное получение каротиноидов.

Получение каротиноидов производят с помощью химического и биологического синтеза. Химическим путем получают -каротин, витамин А, -апо-8-каротиналь, этиловый эфир -апо-8-каротиновой кислоты, кантоксантин. Источниками получения каротиноидов в основном служат морковь, тыква, трава, шиповник, облепиха и некоторые другие. Как продуценты каротиноидов представляют большой интерес мицелиальные грибы, дрожжи, бактерии и водоросли. Перспективными на взгляд исследователей могут быть фототрофные бактерии, у которых можно регулировать выход продукта, меняя интенсивность освещения. В Японии в качестве витаминных добавок в корм птицам вносят биомассу пурпурных бактерий. Гиперпрордуцентами каротиноидов могут быть водоросли: Spongiococcus excentricum, Chlorella sp.; дрожжи: Rhodotorula gracilis, R.rubra, Rhodosporidium diobovatum; актиномицеты: Act. chrestomycetes var. aurantioideus, Act.chrysomallus var. cardinoides; микобактерии Mycobacterium phlei, M.carotenum; грибы Mucoraceae, Dacrymycetaceae. Привлекают внимание и некоторые штаммы Flavobacterium, синтезирующие пигмент зеаксантин, который не может быть получен с помощью химического синтеза.

В качестве сырья для питательных сред при выращивании продуцентов каротиноидов используют кукурузный экстракт, соевую муку, растительные масла, керосин, гидрол. В качестве стимуляторов синтеза  каротинов - -ионон, цитрусовая пульпа, цитрусовая меласса, изопреновые димеры и тримеры, циклогексан, циклогексанон, 2,6,6'-триметил-1-ацетилциклогексан (ТАЦ). Активаторами каротиногенеза у мукорового гетероталлического гриба Blakeslea trispora являются пирролидон, сикцинимид, нембутал, изониазид. Добавление этих веществ на фоне действия -ионона или ТАЦ дает возможность существенно увеличить выход каротиноидов. Все стимуляторы следует вводить в культуру после периода интенсивного роста биомассы (в стационарной дозе).

Процесс получения -каротина многостадиен. Подбирая соответствующие стимуляторы можно увеличивая выход продукта, изменить состав каротиноидов. Подбирая источники углерода для продуцента можно удешевить стоимость каротина, в некоторых случаях увеличив, выход его до семи раз. Наравне с Blakeslea trispora для практического использования предложен высокопродуктивный мутант дрожжей Rhodosporidium diobovatum, на основе которгго получен каротиносодержащий белковый препарат. С помощью высокоактивного мутанта Mycobacterium rubrum получен препарат, содержащий -, -, - каротиноиды, липин, ксантофилы (лютеин, торулин). Используя гриб Dacrymyces deliquescens, культивируемый на средах, содержащих глюкозу, глицерин, кукурузный экстракт при активном освещении, получают ксантофиллы (40 мг/л среды).

Использование каротиноидов в народном хозяйстве

Он широко применяется в сельском хозяйстве, медицине и пищевой промышленности.

-каротин, ликопин, -апо-8-каротиналь используют главным образом в пищевой промышленности, а также при изготовлении лекарств и косметических средств. При изготовлении пищевых продуктов применяют как пигментные вещества и красители для прокрашивания колбас и ветчинных изделий, сливочного масла, добавляют в сыры, овощные пасты, для окраски яичного желтка, добавляя в пищевой рацион кур. Совместное использование с аскорбиновой кислотой обеспечивает сохранность пигментов. Добавки каротиносодержащей биомассы в рацион кур повышает сохранность поголовья, улучшают товарный вид мяса, улучшают функцию размножения животных, даже в том случае если в корме присутствует витамин А. Особенно -каротин оказывает терапевтический эффект на развитие рака кожи индуцируемого УФЛ или диметилбензантрацином.

Производные витамина А - ретиноиды используют при нарушении процессов керотонизации, профилактики раковых заболеваний. Они влияют на рост опухоли, воздействую на иммунную систему, на дифференциацию ткани (особенно эпителиальной), на адгезивные свойства клеток и клеточные взаимодействия. Они оказались эффективны при лечении предлейкимического синдрома, канцеромы языка, меланомы. Ценным в действии ретиноидов является то, что механизм подавления роста злокачественных клеток иной, чем при использовании обычной цитотоксической химиотерапии.

Показано, что некоторые каротиноиды способствуют активации прорастания семян, роста растений.