24.3. Витамин в12

Витамин В₁₂ (цианокобаламин) — октаэдральный кобальтовый комплекс с шестью лигандами. Его основа — макрокольцо, обра­зуемое четырьмя частично восстановленными пиррольными коль­цами, связанными через N с атомом кобальта (Со). Пиррольные кольца несут три амидированных остатка уксусной кислоты и четыре амидированных остатка пропионовой кислоты.

Витамин В₁₂ участвует в процессах кроветворения и в синтезе таких биологически активных веществ, как аминокислоты и нуклеиновые кислоты. Он также способен повышать использование организмом растительных белков, приближая их по пищевой цен­ности к животному белку.

Витамин В₁₂ не содержится в продуктах растительного проис­хождения и в дрожжах. Главный его источник для человека — продукты животного происхождения, особенно печень и почки.

Витамин В₁₂ синтезируют многие микроорганизмы, но про­мышленных продуцентов очень мало. К ним относятся: Pseudomonas denitriftcans (до 20 мг/дм³), представители родов Micromonospore (до 11,5 мг/дм³) и Rhodopseudomonas, а также Bacillus megaterium, Klebsiella pneumoniae, Bacillus pasteurii, Achromobacter cobalamini (до 2 мг/дм³). Наибольшее количество витамина В₁₂ (до 60 мг/дм³) синтезируют пропионовокислые бактерии.

В нашей стране были созданы две различные биотехнологии получения витамина В₁₂:

• для медицинских целей на основе глубинного культивирова­ния пропионовокислых бактерий;

• для животноводства путем ферментационного выращивания метанообразующих бактерий.

Пропионовокислые бактерии выращивают в анаэробных усло­виях для накопления биомассы микроорганизмов, в конце культи­вирования осуществляют аэрирование культуральной жидкости и вносят предшественник — 5,6-диметилбензимидазол для увели­чения выхода витамина В₁₂, который находится в биомассе; культуральную жидкость сепарируют и из биомассы экстрагируют водой витамин. Раствор витамина подтитровывают, вводят стаби­лизаторы, удаляют белки, витамин сорбируют на ионообменных смолах, затем его элюируют, чистят и кристаллизуют. Получают витамин В₁₂ в разных формах — CN- и оксикобаламин.

Есть и другие способы выделения и очистки витамина В₁₂. Для медицинских целей выпускается витамин В₁₂ в различных формах и часто с примесью фолиевой кислоты. Все коферментные формы кобаламина получают в темноте, так как они неустойчивы к дей­ствию света.

24.4. Эргостерин и витамин d2

Эргостерин (эргоста-5,7,22-триен-3-ол) — предшественник ви­таминов группы D, которые встречаются только в животных орга­низмах. В растениях есть стеролы, которые по химической приро­де и биохимическим превращениям тесно связаны с витаминами группы D. Характерным представителем группы стеролов являет­ся эргостерин (эргостерол).

Один из самых перспективных источников эргостерина — дрожжи, содержащие его в количестве, составляющем 60—90% общей суммы дрожжевых стеринов. Абсолютное количество эрго­стерина составляет 0,5—10 % массы дрожжей.

Эргостерин в клетках дрожжей может быть в свободном виде и в виде эфиров жирных кислот. Наиболее богаты эргостеринами Saccharomyces cerevisiae, S. carlsbergensis, S. chevaliery, S. oviformis. Эргостерины синтезируют дрожжеподобные микроорганизмы Ere-mothecium ashbyii и Ashbyii gossypii.

Микроскопические грибы, например Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Newvspora, Carotocystis, Rhizoctonia, Dendrodochium и др. также синтезируют эргостерин. Стерины обнаружены и в бактери­ях, но в гораздо меньших количествах, чем в дрожжах.

Важным условием синтеза дрожжами эргостерина является ин­тенсивное аэрирование культуры, а также высокий уровень ис­точника углерода в среде при сравнительно низком содержании азота. Стимулирует биосинтез внесение в среду аскорбиновой кислоты и предварительно окисленной или облученной олеино­вой кислоты, а также ряд других приемов.

На основе проведенных многочисленных исследований в РФ была разработана технология дрожжевых препаратов витамина D₂.

При определенных режимах аэробного культивирования эрго­стерин накапливается в дрожжевых клетках в огромных количе­ствах. Дрожжи разрушают, обрабатывают щелочью (стерины — неомыляемая часть липидов) и экстрагируют эргостерины органи­ческими растворителями. Полученный экстракт концентрируют и осаждают эргостерин этанолом. Для получения витамина D₂ эрго­стерин облучают ультрафиолетовым светом. Такой витамин D₂ может быть использован в медицине и в качестве биологически активной добавки к пище.