Микроорганизмы, образующие рибофлавин

Микроорганизмы - продуценты	Выход рибофлавина (мг/%)
Clostridium acetobytylicum Mycobakterium smegmatis Mycocandida riboflavina Candida flaveri Eremothecium ashbyii Ashbyii gossipii	97 58 200 567 2480 6420

(Слайд 51). Технология получения кормового препарата витамина В₂ микробиологическим способом достаточно проста. В качестве микроорга­низма-продуцента используют микроскопический гриб Eremothecium ashbyii.

Установлено, что грибы-продуценты витамина В₂ очень чувствительны к изменению состава сред, подвержены инфицированию. В связи с этим предлагаются различные антибиотики и антисептики для обеспечения асептики производства. При хранении на твёрдых средах при комнатной, низкой температуре и даже при хранении в лиофилизированном состоянии гриб теряет способность к сверхсинтезу рибофлавина.

Продуцент витамина В₂ выращивают на средах, где источником углерода является глюкоза, сахароза, крахмал, пшеничная мука. В качестве источника азота используют молочную сыворотку, бобы, рыбную и кукурузную муку или экстракт, соевую муку, казеин. Развитие гриба-продуцента стимулируется добавлением ненасыщенных жирных кислот, биотина, тиамина, инозита, ростовых веществ, содержащихся в зародыше пшеницы, картофельном соке и дрожжевом автолизате.

Для производства рибофлавина используют поверхностный или глубинный/ способы культивирования. Рибофлавин накапливается в клетках микроорганизмов либо в виде флавина дениннуклеотида, либо в свободном состоянии. Время культиви-рования - 60-80 ч до начала лизиса мицелия гриба и образования спор. Содержание рибофлавина в КЖ - 1200 мг/л.

Кормовой препарат рибофлавина - упаренная до 30-40 % сухих веществ и высушенная в сушилках культуральная жидкость продуцента. Он содержит 20 % белка и не менее 15 мг рибофлавина на 1 грамм препарата.

Для животноводства можно получить кормовой рибофлавин как отход при производстве ацетона. Продуцентами витамина при этом являются ацетонобутиловые бактерии.

Преимущество и рентабельность микробного синтеза витамина В₂ иллюстрируется следующими цифрами: из 1 т моркови получают 1 г витамина, из 1 т тресковой печени - 6 г, а из 1 т питательной среды с помощью гриба Eremothecium ashbyii можно получить 25 кг.

Рибофлавин

Витамин В₁₂ (цианкобаламин)

Технологическая схема получения концентрата В12 (Слайд 52). Витамин B₁₂ занимает особое место среди витаминов, так как он полностью отсутствует в растительных кормах и в относительно небольших количествах содержится в кормах животного происхождения (рыбной и мясо­костной муке, молочных отходах).

Витамин B₁₂ обладает очень ценным биологическим свойством повышать у животных усвояемость белка растительных кормов. Недостаток витамина В₁₂ в организме вызывает у животных злокачественную анемию, тормозит рост животных, снижает способность животных усваивать белок из растительных кормов.

До недавнего времени основным источником снабжения этим витамином поголовья скота и птицы служили корма животного происхождения - рыбная и мясокостная мука. Поскольку кормовые рационы обычно не богаты кормами животного происхождения, часто имеет место недостаток в них витамина В₁₂.

Получение В₁₂ в промышленных условиях

Единственным способом получения витамина В₁₂ в промышленных масштабах является микробиологический синтез. В природе витамин B₁₂ синтезируют многие микроорганизмы (например, метанобразующие и пропионовокислые бактерии), а также биоценоз бактерий, осуществляющих термофильное метановое сбраживание сточных вод. В клетках микроорганизмов встречается около 30 аналогов витамина В₁₂, однако биологическую активность проявляют только два из них.

Витамин В₁₂ - единственный витамин, в структуру которого входит кобальт.

На большинстве зарубежных предприятий витамин В₁₂ выпускают в чистом кристаллическом виде и применяют в животноводстве большей частью в виде компонентов премиксов.

Указанный способ включения витамина В₁₂ в кормовые рационы применяется и в нашей стране.

В России в промышленных масштабах выпускают кормовой концентрат витамина В₁₂ (КМБ -12).

Сырьем для получения кормового концентрата витамина В₁₂ служит ацетонобутиловая барда - отход микробиологического производства ацетона и бутилового спирта.

Витамин В₁₂ кристаллизуют из барды.

(Слайд 53). Витамин D₂ (эргокальциферол)

Фотохимическое превращение предшественников витамина Д в эргокальциферол (при обработке дрожжевой суспензии или сухих дрожжей ультрафиолетовыми лучами)

Витамин D₂ производят микробиологическим синтезом: при выращивании микроорганизмов на углеводах и на углеводородном сырье.

Предшественником в образовании жирорастворимого витамина и кормовых препаратов, обогащенных витамином D₂ является эргостерин. Витамин D₂ образуется при облучении УФ-лучами эргостерина.

При обработке суспензии дрожжей или сухих дрожжей УФ-лучами происходит фотохимическое превращение эргостерина в эргокальциферол (витам. Д2).

(Слайд 54). Много эргостерина содержится в мицелии плесневых грибов Aspergilius и Penicillium. Из дрожжей или мицелия плесневых грибов витамин D₂ получают в кристаллическом виде или в виде масляного концентрата.

Получение препарата витамина D₂ организуют так, чтобы можно было использовать и другие витамины дрожжей. Для выделения из клетки эргостерина и витаминов необходимо гидролизовать дрожжи, что осуществляют либо при нагревании с кислотой, либо ферментативно (автолиз).

Технология приготовления витамина D₂

Для получения витамина D₂ из дрожжей или мицелия биомассу гидролизуют в автоклавы, используя на 100 кг дрожжей или грибного мицелия 20 л воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты. Гидролиз идёт при температуре 10 С в течение 20-30 минут. Затем гидролизованную массу обрабатывают спиртом (40-50 минут) при 75-78°С в специальном коагуляторе. Массу охлаждают до 10-15 С, фильтруют. Фильтрат концентрируют, отделяя спирт и часть воды, получают концентрат витаминов группы В, содержащий 50 % сухих веществ.

Массу, оставшуюся после фильтрации, промывают водой, отгоняют спирт и воду. Полученную пасту сушат до влажности 2 % и размельчают.

Порошок дрожжей при 78°С в экстракторе обрабатывают трёхкратным объёмом спирта-ректификата. После отделения раствора осадок ещё раз экстрагируют спиртом, который удаляют из экстракта, а остаток сгущают до 70 %-го содержания сухих веществ.

Из 100 кг дрожжей получают 20-25 кг липидного концентрата. Концентрат омыляют щёлочью, после чего раствор кристаллизуют при 0°С.

Установлено, что культурные расы дрожжей богаче стеринами, чем дикие.