- Рекомендуемая норма дневного
потребления: 300 мкг.
- Предельно допустимая суточная
доза: нет данных.
- Источники: печень и почки, молочные
продукты, морепродукты, яичный желток,
дрожжи.
Витамин B9
Фолиевая кислота принимает
участие в синтезе ДНК, поэтому она особенно
необходима в периоды быстрого деления
и роста клеток — такие, как развитие плода
и рост организма в младенческий период.
Высокую потребность в фолиевой кислоте
испытывают также интенсивно делящиеся
клетки костного мозга. Отмечено, что фолиевая
кислота уменьшает риск сердечно-сосудистых
заболеваний за счет снижения концентрации
аминокислоты гомоцистеина в крови, а
также благотворно влияет на мыслительные
процессы и память в пожилом возрасте.
Полноценное снабжение женского
организма витамином B9 исключительно
важно в период зачатия и на ранних стадиях
беременности. Недостаток витамина B9 увеличивает
риск врожденных дефектов развития плода.
Недостаток витамина B9 также увеличивает
риск развития рака из-за сбоев в механизме
репарации поврежденной ДНК.
Избыточные дозировки витамина
B9 сами по себе
не опасны, но могут замаскировать симптомы
недостаточности витамина B12.
В продуктах питания фолиевая
кислота находится в форме фолата.
- Рекомендуемая норма дневного
потребления:
- 400 мгк фолата — взрослые мужчины и женщины
- 600 мкг фолата — беременные женщины
- 500 мкг фолата — кормящие женщины
- Предельно допустимая суточная
доза: 1 мг фолата.
- Растительные источники: шпинат
и другая зелень, бобы, семена подсолнечника.
- Животные источники: печень.
Витамин B12
Кобаламин — кофермент, необходимый
для реакций перестройки углеродного
скелета органических молекул и для переноса
метильных групп. В человеческом организме
кобаламин принимает участие в реакциях
производства энергии из белков и жиров
и в преобразовании аминокислоты гомоцистеина
в метионин, который в свою очередь необходим
для синтеза азотистого основания тимина —
компонента ДНК. Метионин также требуется
для синтеза миелина — оболочки нервных
волокон и для синтеза нейромедиаторов —
катехоламинов, необходимых для нормальной
работы мозга[9].
Витамин B12 не синтезируется
ни животными, ни растениями, а только
бактериями. Человек получает витамин
B12, накопленный
другими организмами, в основном через
животную пищу — мясо и особенно печень.
Усвоение витамина B12 в желудочно-кишечном
тракте происходит с участием ряда белков-переносчиков
при определенной кислотности и нормальной
секреции пищеварительных ферментов.
В связи с этим дефицит витамина B12распространен
шире, чем дефицит остальных витаминов
группы B. Вегетарианская диета бедна витамином
B12. Нарушения
работы желудочно-кишечного тракта также
препятствуют его полноценному усвоению.
Недостаток витамина B12 приводит
к нарушению синтеза миелина и вызывает
серьезные необратимые эффекты дегенерации
нервной системы. Первые признаки дефицита
витамина B12 проявляются
как повышенная утомляемость, раздражительность,
снижение памяти и внимания, нарушении
мыслительных процессов. Развитие процесса
сопровождается утерей чувствительности
нервных окончаний, дрожью конечностей,
в дальнейшем происходит деградация спинного
мозга. Нарушение синтеза ДНК проявляется
как изменение состава и морфологии кровяных
телец и связанная с этим анемия.
- Рекомендуемая норма дневного
потребления: 2...3 мкг.
- Предельно допустимая суточная
доза: менее 20 мкг.
- Источники: печень, морепродукты,
молочные продукты[11].
ГЛАВА
2. ПРОДУЦЕНТЫ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ В
2.1.Продуценты витамина В2
Рибофлавин, или витамин
В2 - содержится в клетках различных микроорганизмов,
будучи коферментом в составе флавопротеинов
(ФМН, ФАД). Поэтому в качестве продуцентов
рибофлавина (флавопротеинов) могут быть бактерии,
дрожжи и нитчатые грибы. Однако наиболее
заманчивыми являются те штаммы, которые
образуют на жидких средах 0,5 г и более
рибофлавина в 1 л среды. К подобным организмам
относятся Ashbyii gossypii, Eremothecium ashbyii и Candida
guilliermondii. Учитывая изменчивость активных
продуцентов названных видов по способности
синтезировать витамин В2, необходим систематический
отбор культур в процессе их эксплуатации
на производстве. Обычно активные продуценты
первых двух видов формируют ярко-оранжевые
колонии на агаризованных средах. Методами
генной инженерии удалось получить штамм
сенной палочки, образующий около 6 г рибофлавина
в 1 л среды, включающей мелассу, белково-витаминный
концентрат и его гидролизат.[6]
Высокий выход рибофлавина
у Е.ashbyii коррелирует с азотом пуринов
и другими азотистыми источниками, содержание
которых должно быть достаточным. В качестве
источников углерода применяют глюкозу
или сахарозу, практикуют использование
дрожжевого и кукурузного экстрактов,
соевой муки, масла (жира). Жидкие питательные
среды для получения инокулюма и для основной
ферментации могут несколько различаться
между собой. Например, для получения посевного
материала известна среда, содержащая
сахарозу, пептон, кукурузный экстракт,
дигидрофосфат калия, сульфат магния,
подсолнечное масло, время выращивания
продуцента на этой среде - 2 суток при
27-30?С (в зависимости от штамма). Ферментационная
среда обычно включает кукурузную и соевую
муку, сахарозу, кукурузный экстракт, калия
дигидрофосфат, кальция карбонат, натрия
хлорид и ненасыщенный жир.
Обычно ферментацию
проводят в течение 5 суток при рН 5,5- 7,7.
После использования сахарозы (примерно
через 30 часов) начинает заметно накапливаться
витамин В2, вначале - в мицелии, а затем
- в культуральной жидкости. Всю биомассу
можно подвергнуть высушиванию и полученный
сухой продукт с остаточной влажностью
8%, содержащий 1,5-2,5% рибофлавина, 20% белка,
тиамин, никотиновую кислоту, пиридоксин,
цианкобаламин, микроэлементы и
вещества, рекомендуют для кормления животных.
В случае высоких выходных
показателей по рибофлавину, витамин можно
выделять в индивидуальном состоянии
и, наряду с синтетическим рибофлавином,
использовать в медицине.
Для Candida guillierniondii важно
регулировать содержание железа в питательной
среде; оптимальные концентрации колеблются,
в среднем, от 0,005 до 0,05 мкг/мл. При этом
определенные штаммы дрожжей могут образовывать
за 5-7 дней до 0,5 г/л и более витамина. Однако
для целей промышленного производства
рибофлавина предпочитают использовать
более продуктивные виды и штаммы грибов
- E.ashbyii и Ashbyii gossypii.
Табл.1. Микроорганизмы,
образующие значительное количество
рибофлавина и влияние железа на выход
витамина[1].
|
Микроорганизмы |
Выход рибофлавина,
мг/л |
Оптимальная
концентрация железа,
мг/л |
Clostridium acetobutylicum |
97 |
1-3 |
Mycobacterium smegmatis |
58 |
Не существенна |
Mycocandida riboflavina |
200 |
Не существенна |
Candida flaveri |
567 |
0,04-0,06 |
Eremothecium ashbyii |
2480 |
Не существенна |
Ashbyii gossypii |
6420 |
Не существенна |
2.2. Продуценты
витамина В12
В природе витамин B12 и родственные
корриноидные соединения находят в клетках
микроорганизмов, в тканях животных и
некоторых высших растениях (горох, лотос,
побеги бамбука, листья и стручки фасоли).
Однако происхождение витамина B12 в высших
растениях окончательно не установлено.
Такие низшие эукариоты, как дрожжи и нитчатые
грибы, корриноиды, по-видимому, не образуют.
Организм животных не способен к самостоятельному
синтезу витамина. Среди прокариот способность
к биосинтезу корриноидов широко распространена.
Активно продуцируют витамин В12 представители
рода Propionibacterium. Природные штаммы пропионовокислых
бактерий образуют 1,0-8,5 мг/л корриноидов,
но получен мутант Р. Shermaniiм-82, с помощью
которого получают до 58 мг/л витамина.
В семействе Propioni bacberiaceae есть и другие представители,
способные к высокому накоплению витамина
B12 в клетках. Это, прежде всего Eubacterium limosum Butyribacterium
rettgerii. Как продуценты витамина практический
интерес имеют многие представители актиномицетов
и родственных микроорганизмов. Истинный
витамин B12 в значительных количествах
синтезирует Nocardia rugosa. Путем мутаций и
отбора получен штамм N. Rugosa, накапливающий
до 18 мг/л витамина B12. Активные продуценты
витамина обнаружены среди представителей
рода Micromonospora: M. Purpureae, M. Echinospora, M. Halophitica, M. Fusса,M. Chalceae.
Высокой кобаламинсинтезирующей активностью
обладают метаногенные бактерии, например Methanosarcina
barkeri, M. Vacuolataи отдельные штаммы галофильного
вида Methanococcus halophilus. Последний организм
синтезирует более 16 мг корриноидов на
грамм биомассы. Столь высокого содержания
корриноидов не отмечено ни у одного другого
из изученных микроорганизмов. Причина
высокого содержания корриноидов у метаногенных
бактерий не установлена. Корриноиды синтезируют
строго анаэробные бактерии из рода клостридий.
У clostridlum tetanomorphum и Cl. Sticklandil аденозилкобаламин
входит в состав ферментных систем, катализирующих
специфические реакции изомеризации таких
аминокислот, как глутаминовая, лизин
и орнитин. В значительных количествах
образуют витамин B12 ацетогенные клостридии.
Известны активные продуценты витамина
B12 у псевдомонад, среди которых лучше других
изучен штамм Pseudomonas denitrificans MB-2436 – мутант,
дающий на оптимизированной среде до 59
мг/л корриноидов. Интерес представляют
термофильные бациллы, а именно Bacillus circulans и Вас. Stearothermophilus,
которые растут соответственно при 60 и
75 °С и за 18 ч. Культивирования без соблюдения
стерильных условий дают высокие (2,0-6,0
мг/л) выходы витамина.. Значительные количества
витамина B12 образует цианобактерии Anabaena cylindrica,
одноклеточные водоросли Chlorella pyrenoidosae и
красные водоросли Rhodosorus marinus[5].
ГЛАВА
3.ПРОИЗВОДСТВО ВИТАМИНОВ ГРУППЫ В
3.1 .Получение рибофлавина
Витамин
В2(рибофлавин) по химической природе представляет
собой азотистое основание: 6,7-диметилизоаллоксазин,
соединенное с остатком спирта D-рибита.
Рибофлавин содержится в клетках различных
микроорганизмов, будучи коферментом
в составе флавопротеинов.
Рибофлавин химически не устойчив, легко
разрушается при кипячении и на свету,
способен легко окисляться и восстанавливаться,
что лежит в основе биологического действия
этого витамина.
Получают витамин В2 из 3,4-диметиланилина и рибозы (химическим
способом), а также микробиологическим
способом[7].
Основными продуцентами рибофлавина
являются микроорганизмы – это различные
виды бактерий, актиномицеты, дрожжевые
клетки, причем некоторые из них способны
накапливать в культуральной среде до
1 мг/л витамина В2.
В качестве промышленных продуцентов кормового рибофлавина используют отселектированные
штаммы дрожжей Eremothecium ashbyii или штаммы
бактерий Candida guilliermondii, Ashbyii gossypii, способные
накапливать в культуральной среде 0,5
и более г целевого продукта. Учитывая
изменчивость активных продуцентов указанных
видов по способности синтезировать витамин
В2, необходим систематический поддерживающий
отбор культур в процессе их эксплуатации
на производстве. Рибофлавин накапливается
в вакуолях дрожжевых клеток и придает
культуре характерную желтую окраску.
Для производственной ферментации готовятся
отдельно жидкая питательная среда и посевной
материал культуры дрожжей, выращенной
в специальном посевном аппарате (инокуляторе).
Высокий выход рибофлавина у Eremothecium ashbyii
коррелирует с азотом пуринов и другими
азотистыми источниками, содержание которых
должно быть достаточным. В качестве источников
углерода применяют глюкозу или сахарозу,
практикуют использование дрожжевого
и кукурузного экстрактов, соевой муки,
масла (жира). Жидкие питательные среды
для получения инокулята и для основной
ферментации могут несколько различаться
между собой. Например, для получения посевного
материала известна среда, содержащая
сахарозу, пептон, кукурузный экстракт,
калия дигидрофосфат, магния сульфат,
подсолнечное масло, время выращивания
продуцента на этой среде – 2 суток при
27 – 30 °С (в зависимости от штамма продуцента).
Ферментационная среда обычно включает
кукурузную и соевую муку, сахарозу, кукурузный
экстракт, калия дигидрофосфат, кальция
карбонат, натрия хлорид, ненасыщенный
жир. Перед подачей в ферментер она подвергается
стерилизации[2].