55 Сурет-Метан түзетін бактерияның аралас культурасының көмегімен в 12 витамин концентратын алудың технологиялық сызба нұсқасы

В₁₂ витаминін өндіру үшін соңғы жылдары технологиялық процесті автоматтау жүйесінің негізгі сатылары ендірілген.

КМБ -12 құрғақ концентраты В₁₂ витаминінен басқа да бай өсіретін заттары бар. Әсіресе мал шаруашылығында жақсы нәтижелі В₁₂ витаминнің антибиотиктері азырақ мөлшермен, әсіресе биомицинмен қосқанда алады. Осы аталған әдісті қолдану және В₁₂ витаминінің концентратын алу, мал шаруашылығын бұл витаминмен толық қамтамасыз етеді.

Рибофлавин (В₂ витамин) алу

Рибофлавин (В₂ витамині, 7-8-диметил – 10 - (1-Д – рибитил - изоаллоксазин) 1933 жылы кристалл түрінде бөлініп алынған болатын.

Рибофлавин өзінің фосфорлы эфирлері:флавиномононуклеотидті (ФМН) және флавинадениндинуклеотидті (ФАД) білдіретін коэнзимді формада функционирлейді. Соңғы он жылдықта функционалды топтары РФ, ФМН, ФАД-тың модифицирленген молекулаларымен көрсетілетін Рибофлавин жататын флавиндердің құрылымының негізінде үш конденсирленген: хош иісті (А) пиразинді (В) және пиримидинді (С) циклдерімен белгіленетін гетероциклді изоаллоксазинді жүйелер кіреді.Пиразинді сақинаның азотына рибит спирті қосылған.Изоаллоксазинді құрылымды жаңа биокаталитикалық факторлар ашылды.

РФ-ның жаңа табиғи аналогтары көптеген флавопротеидтердің простетикалық топтарының құрамына кіреді.

Рибофлавин продуценттері

Табиғатта рибофлавин продуценттері болып жоғарғы сатыдағы өсімдіктер, ашытқылар, мицелиялы саңырауқұлақтар мен бактериялар табылады. Көптеген микроорганизмдер бос рибофлавин және оның екі коферментті формасын – ФМН мен ФАД-ты түзеді. Көптеген бактериялар мен зең саңырауқұлақтарынан РФ аналогтары мен олардың коферментті формалары бөлініп алынады. Ортаға микроорганизмдермен бөлінетін флавиндердің негізгі формасы – РФ болып табылады.

Әр түрлі микроорганизмдердің топтары жүргізетін РФ биосинтезінің ерекшелігін зерттеу жұмыстары, оның жасушасының осы витаминге деген қажеттілігін қанағаттандыратын мөлшерден де көп түзілетіндігін көрсетті.

Прокариоттардың ішінде флавиногенді топтар деп микобактериялар мен ацетон бутил бактерияларды айтады.

Актиномицеттердің ішінен РФ белгілі бір мөлшерде Nocardia eritropolis синтездейді.Зең саңырауқұлағының ішінде рибофлавиннің активті продуценттері болып, саңырауқұлақтардың Aspergillus туыстары мен A. Niger түрлері табылады.

Саңырауқұлақтардың мицелилерін флавиндер препараты ретінде қолданған тиімді, себебі мицелийлер антибиотиктер өндірісінің қалдығы болып табылады.

Рибофлавиннің активті продуценттері Eremothecium ashbyii, Ashbyii gossypii, олар Ascomycetes класына, Endomycetales қатарында, Spermophtoraceae туыстасына жататын ашытқы тәрізді саңырауқұлақтар тәрізді аскоспораларды түзеді. Осы микроорганизмдерді қолданып, РФ-ның азықтық және кристалды препараттарын алудың бірқатар әдістері бар.

Бұрын немесе қазіргі уақытта практикада қолданылатын рибофлавиннің активті продуценттері кестеде келтірілген. Дәл сонда витаминнің түзілуі үшін қолайлы темір концентрациясы да келтірілген.

6 кесте - Рибофлавиннің белгілі бір мөлшерін түзетін микроорганизмдер және витаминнің шығымына темірдің әсері

Микроорганизм	Рибофлавин шығымы	Темірдің оптимальді концентрациясы, мг/л
Clostridium acetobutylicum Mycobacterium smegmatis Mycocandida riboflavina Candida flaveri Eremothecium ashbyii Ashbyii gossypii	97 58 200 567 2480 6420	1-3 Көп емес » » 0,04-0,06 Көп емес » »

Рибофлавин (В₂ витамин) биосинтезі

Рибофлавин синтезінің жүру жолы Saccharomyces сerevisiae, Pichia guillermondii мутанттары мен Bac. Subtilis бактерия мутанттарына Eremothecium ashbyii саңырауқұлағымен жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде анықталған. РФ алғашқы қызметін гуанозинтрифосфат (ГТФ) атқарады. ГТФ пуринді сақинасы РФ-ның гетероцильді ядросында локализацияланады, ал рибозды ядро РФ-ның рибитильді тізбегіне қосылады.

І-сатыда ГТФ-циклогидролаза ферментінің әсерінен ГТФ-тың амидазольды сақинасынан (ІІ)С – 8 бөлінеді. Бірінші сатының өнімі формиат, пирофосфат және 2,5-диамино-4 гидрокси-6-рибозиламинопиримидин-5'-фосфат болып табылады. ГТФ-тың рибозды ядросы қайта түзіледі. Биогенездің екінші сатысына тиісті редуктазаның қатысуымен соңғы байланыстағы (ІІ) рибоза қайта түзіліп, 2,5-диамино-4-гидрокси-6-рибитиламинопиримидин-5'-фосфат (ІІІ) түзіледі, ол дезаминирлегенде 2,4-дегидрокси-5-амино-6-рибитиламинопиримидин-5'-фосфат (ІV) түзеді.

Келесі сатыда төрт көміртегі атомы қосылып, 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин (V) түзілуі жүреді. Бұл қосылыстар Candida түрінің өкілдері E. ashbyii, A. Gossypii, Cl. Acetobutylicum-нен бөлініп алынған. Осы төрт көміртегі доноры-рибозо-5-фосфат немесе оның метаболиті болатындығы анықталған. Птеридин (V) перимидинді итермидиатқа (ІV) қосылар алдында дефосфорилирленеді. Соңғы сатыда 6,7-диметил-8-рибитиллюмазиннің екі молекуласы рибофлавинсинтетазаның қатысуымен өзара әсерлесіп, рибофлавин-6-рибитиламинопиримидин (VІІ) түзіледі. Соңғы (VІІ) қосылыс 6,7-диметил-8-рибитиллюминазаның синтез реакциясына қайта қосылатын сияқты.

РФ биосинтезінің қарастырылған сатыларына байланысты биохимиялық мутанттардың бес тобы бар (Saccharomyces сerevisiae, Pichia guillermondii). Мутанттардың бірінші тобы (rib 1) ортада пиримидиндер мен птериндер түзеді, бұл флавиногенездің 1-ші реакциясының табылып қалуы (блокировка) мүмкін. Екінші топтың мутанттары (rib 2) 2,5,6-триамино -4- гидроксипиримидинді немесе оның рибозирленген туындыларын түзеді. Диацетилмен өзара әрекеттескеннен кейін бұл қосылыстар 6,7-диметилптеринге айналады.

Үшінші топтың мутанттары (rib 3) 2,5-диамино-4-гидрокси-6-рибитиламинопиримидинді аккумулирледі, олар диацетолмен өзара әрекеттесу нәтижесінде 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин береді.

Төртінші топтың мутанттары (rib 4, rib 5, rib 6) 2,4-дигидрокси-5-амино-6-рибитиламинопиримидин түзді, себебі (V) люмазинді итермедиатты синтезделеді, ал бесінші топтың мутанттары (rib 7) ортаға 6,7-димитил-8-рибитиллюмазин бөледі.

ФМН-нің түзілуі келесі реакцияда жүреді: рибофлавин+АТФ→ФМН+АДФ. ФАД ФМН-нен келесі сызба нұсқа бойынша түзіледі: ФМН+АТФ↔ФАМ+рибофлавин.

Флавопротеидтермен катализденетін реакциялар

Құрамында флавині бар ферменттер тотығуды катализдейді: