Лекция биотехнология в производстве витаминов

Витамин В3 (пантотеновая кислота). Способ получения – тонкий органический синтез и микробиологический синтез с использованием иммобилизованных клеток бактерий, актиномицетов (основной метод).
Витамин РР. Используется биотехнологический метод, метод экстракции из микроорганизмов, обычно из пекарских дрожжей с добавлением предшественников. Используется штамм – Brevibacterium ammoniagenes.
Аскорбиновая кислота. Здесь применяется в основном химический синтез и лишь одна стадия осуществляется биотехнологическим способом с применением уксусно-кислых бактерий, проводящих реакцию трансформации D -сорбита в L-сорбозу. Для получения сорбозы культуру продуцента Gluconobacter oxydans выращивают в ферментерах периодического действия с мешалкой, барботером, усиленной аэрацией в течение 20-40 часов. Выход сорбозы достигает 98% от начального сорбита. Питательная среда: кукурузный дрожжевой экстракт до 20%. Сорбозу выделяют из культуральной жидкости. Развитие микробиологического метода получило развитие в производстве 2-кето L - гулоновой кислоты – это промежуточный продукт синтеза витамина С.
Продуценты: Acetobacter, Erwinia, Gluconobacter. Перспективно создание генноинженерных штаммов продуцентов.
Жирорастворимые витамины.
Эргостерин (витамин Д 2)
Эргостерин – это основной компонент стеринов дрожжеподобных грибов рода Candida, использующих углеводы. Есть несколько вариантов выращивания дрожжей – продуцентов эргостерина.
Продуценты – это дрожжи, плесени, особенно Saccharomyces cerevisiae.
Питательная среда должна содержать источники углерода, азота, фосфора.
Ферментация идет в аэробных условиях около 12-20 часов. Для получения кристаллического витамина Д2, биомассу гидролизуют, охлаждают, фильтруют, делают спиртовые экстракты, которые омыляют (обрабатывают щелочью), кристаллизуют, очищают, растворяя в эфире, удаляют эфир, а затем эргостерин облучают ультрафиолетовыми лучами (УФ-облучение), так как витамин Д2 из эргостерина образуется только после ультрафиолетового облучения (УФ-облучения).
Источником получения эргостерина может служить и мицелий грибов, который остается как отход (побочный продукт) антибиотической промышленности. Микроорганизмы Cryptoccocus curvatus на средах с отходами молочной промышленности и при переработке хлопка синтезируют значительные количества эргостерина. Это все относится к вопросу рентабельности и экологичности биотехнологического производства.
β-каротин. Каротиноиды (политерпены) – это природный пигмент. Общий путь биосинтеза из изопреновых единиц. Источник – это высшие растения, водоросли, микроорганизмы. Получение - это тонкий органический синтез (химический способ) и биотехнология (использование мицелиальных грибов).
Питательная среда – кукурузно-соевая среда. Процесс получения многостадийный. β-каротин экстрагируется подсолнечным маслом и используется в виде масляных препаратов. Если используют химический синтез, то более рентабельно после экстракции его кристаллизовать.
Витамин РР – в его производстве используется биотехнологический метод, применяя способ экстракции из микроорганизмов, обычно это пекарские дрожжи. В качестве штамма используется Brevibacterium ammoniagenes.