Курс лекций для студентов специальности -48 02 01 «Биотехнология» Минск 2014 034)


 Технология кормового препарата витамина В



Pdf көрінісі
бет48/63
Дата17.06.2022
өлшемі1,87 Mb.
#36984
түріКурс лекций
1   ...   44   45   46   47   48   49   50   51   ...   63
Байланысты:
Tehnologiya-mikrobnogo-sinteza-El--konspekt-lekcij (2)

12.2. Технология кормового препарата витамина В
2
 
Витамин В
2
(рибофлавин) в промышленных условиях производят 
для кормовых целей. Продуцентами рибофлавина в природе являются 
высшие растения, дрожжи, мицелиальные грибы и бактерии. Боль-
шинство микроорганизмов образуют свободный рибофлавин и две его 
коферментные формы – ФМН и ФАД. Основной формой флавинов, 
синтезируемых микроорганизмами, является рибофлавин. Гетероцик-
лическая система рибофлавина представлена тремя конденсирован-
ными циклами: ароматическим (А), пиразиновым (В) и пиримидино-
вым (С). К пиразиновому кольцу присоединен спирт рибит: 
H
3
C
H
2
C C
C
C
H
OH OH OH
CH
2
OH
O
O
N
N
N
NH
H
3
C
H
H
A
B
C
Рибофлавин – светочувствительное оранжево-желтое красящее 
вещество. Водные растворы рибофлавина флуоресцируют на свету, 
давая желто-зеленое окрашивание. Флуоресцирующая способность 
витамина используется при его количественном определении. Окис-
лительно-восстановительные свойства флавинов обусловлены нали-
чием в составе молекулы системы, способной к обратимому окисле-
нию и восстановлению: 
C
B
A
H
3
C
NH
N
N
N
O
O
R
H
3
C
H
3
C
R
O
O
N
N
N
NH
H
3
C
A
B
C
H
H
+2H
2H


126 
С этим связана биологическая роль витамина В
2
, которую в клет-
ках выполняют моно- и динуклеотидные формы рибофлавина.
Путь синтеза рибофлавина в микробных клетках установлен. Его 
предшественником является гуанозинтрифосфат. 
Микроорганизмы, как правило, синтезируют рибофлавин в боль-
ших количествах, чем необходимо для удовлетворения потребности 
клетки. Например, дрожжеподобные грибы синтезируют до 6 г/дм
3
рибофлавина, в то время как потребность в нем не превышает 
0,1 мг/дм
3
. Высокой рибофлавинпродуцирующей способностью отли-
чаются дрожжеподобные грибы Eremothecium ashbyii (до 2,5 г/дм
3
ви-
тамина В
2
) и Ashbya gossypii (до 6 г/дм
3
), применяемые в промышлен-
ном производстве витамина В
2

Для большинства микроорганизмов выход рибофлавина увеличи-
вается при дефиците железа в среде. Предполагают, что ионы железа 
участвуют в регуляции синтеза рибофлавина. Однако для штаммов-
сверхсинтетиков E. ashbyii и A. gossypii дефицит железа не влияет на 
рибофлавинсинтетическую активность. Считают, что указанные про-
дуценты рибофлавина являются природными мутантами с нарушен-
ной регуляцией синтеза витамина. 
Получены мутантные штаммы бактерий Bacillus subtilis, способные 
синтезировать витамин В
2
в количестве до 6 г/дм
3
. В отечественной 
практике используют гриб Eremothecium ashbyii. Колонии гриба имеют 
оранжевый цвет. Интенсивность окраски колоний коррелирует с ри-
бофлавинсинтетической способностью. Недостаток культуры – неста-
бильность при хранении. Гриб легко теряет способность к сверхсинте-
зу витамина, поэтому осуществляют систематический отбор наиболее 
интенсивно окрашенных колоний. Культура A. gossypii (применяется 
за рубежом) более стабильна, хорошо развивается, используя в каче-
стве источника углерода углеводы (глюкозу, сахарозу), но лучше все-
го – соевое и кукурузное масло. 
Рибофлавин накапливается в мицелии в виде желтых кристаллов, 
а к концу ферментации около 80% рибофлавина выходит из клеток 
в результате автолиза. 
Гриб E. ashbyii после шести дней роста образует на дрожжевой 
агаризованной среде (дрожжевой экстракт 0,2–0,4%, пептон 0,3%, 
глюкоза 1%) ярко-оранжевые колонии диаметром 5–8 мм. На соевой 
агаризованной среде (мука соевая 4,0%, сахароза 2,0%) колонии гриба 
имеют диаметр 17–25 мм. Для получения посевного материала отби-
рают типичные колонии с интенсивной окраской. В качестве субстра-
та для получения спорового материала используют подготовленное 


127 
пшено высшего качества. Флаконы со стерильным пшеном засевают 
суспензией (смыв культуры с агаризованной среды) и инкубируют 
при температуре 30°С в течение 8–9 сут. Пшено после прорастания 
гриба приобретает ярко-желтый цвет. Полученный посевной материал 
хранят в темноте при комнатной температуре. 
Материалом из флакона засевают качалочные колбы и выращи-
вают культуру 10–14 ч. В качалочных колбах и посевных аппаратах 
используется среда, содержащая кукурузный экстракт 2%, сахарозу 
1%, фосфат калия 0,1% и технический жир 0,5%. Величина рН сре-
ды – 6,8–7,2. Продолжительность ферментации в посевных аппара-
тах – 24–27 ч при температуре 28–32°С и уровне аэрации 50–
60 м
3
/(м
3
· ч). 
Среда для производственной ферментации содержит соевую му-
ку, кукурузный экстракт, мел, технический жир. В первые сутки куль-
тивирования гриб накапливает биомассу, а затем переходит к споро-
образованию. В этот период интенсивно синтезируется рибофлавин. 
Примерно с 60-го часа ферментации начинается автолиз культуры 
и переход рибофлавина в среду. Продолжительность ферментации –
65–68 ч, процесс проводят в условиях асептики. 
Культуральную жидкость стабилизируют подкислением до значе-
ния рН 4,5–5,0, упаривают под вакуумом до содержания сухого веще-
ства 18–20%, концентрат высушивают распылением в мягких услови-
ях (температура сушильного агента на входе в сушилку – 150–160°С). 
Продукт содержит 20–40 г витамина на 1 кг препарата. 
Примерно 70% рибофлавина, произведенного в мире, получают 
путем химического синтеза из рибозы. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   44   45   46   47   48   49   50   51   ...   63




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет