بسم الله الرحمن الرحیم

1. بسم الله الرحمن الرحیم

2. بیوتکنولوژی ویتامین ها تهیه کننده سمیرا نصر اصفهانی استاد مربوطه مهندس بهشتی مآل زمستان88

3. مقدمه • بیش از نیمی از ویتامینهای تولید شده تجاری برای تغذیه حیوانات خانگی به کار می روند • میکروبها هفت ویتامین را در زمینه های تجاری تولید می کنند: ویتامین B12, ویتامینB13, ریبوفلاوین ,ویتامینC,لینولنیک اسید و ویتامینF • ازتو باکترها ساکن خاکهای با PHخنثی در مناطق معتدل وسرد میباشندکه گونه های از این جنس قادر هستندکلونیهای را روی سطح ریشه وریزوسفر گیاهانی که از نظر کشاورزی مهم می باشند تشکیل دهندکه فیتو هورمونها وویتامین ها اثرات مثبتی را در همزیستی باکتریهای ریزوبیوم با گیاهان تیره بقولات دارد

4. ویتامین B12 در سال 1926 مینوت و مورفی نشان دادند که عصاره جگر, کم خونی وخیم را در انسان درمان میکند در سال 1984 رایک و اسمیت مستقلاًویتامین B12 کریستالی را از عصاره جگر جدا نمود ویتامین B12(سیانوکوبالامین) ویتامینی است که درطبیعت منحصراً توسط میکرو ارگانیسمها ساخته می شود ,اما به لحاظ این که مورد نیاز حیوانات است,در غلظتهای خیلی کم موجود می باشد. اگر چه ماده جدا شده ازبافت سیانوکوبالامین است ,اما در سلول ,فقط به شکل کوآنزیم (آدنوزیل یا متیل کوبالامین)وجود دارد , که تا بازیافت محصول سیانوکوبالامین تولیدنمی شود.

5. در حیواناتنیاز به ویتامینB12 از طریق جذب مواد غذایی یا جذب ویتامینB12تولیدی توسطMOهای روده ای ,بر طرف می شود ولی در انسان ویتامینB12 را فقط از مواد غذایی بدست می آورند,زیرا ویتامین B12 تولیدی توسطMOها در ناحیه روده بزرگ,نمی تواند جذب شود • اولین بار ویتامینB12 به صورت تجاری به عنوان محصول جانبی تخمیرهای استرپتومیست به دست آمد • با افزایش تقاضا برای ویتامینB12, فرایندهای تخمیری با نژادهای با عملکرد بالاتر توسعه پیدا نمود . • در حال حاضر تولید تجاری از طریق تخمیرانجام می شود .

6. ساختمان B12 • کورین- ساختمان اصلی ویتامین B12-شامل یک حلقه تتراپیرول است • کربن شماره1 ریبوز موجود در کوبامید به باز هتروسیکلیک 6,5دی متیل بنزیمیدازول متصل می شود که جایگاه کوئوردیناسیون دیگری از کبالت را بلافاصله بعد از CNدر محصول سیانوکوبالامین نهایی اشغال می کند . • انالوگهای ویتامین B12که دارای بازهای هتروسیکلیک(پورین وبنزیمیدازول استخلاف شده) یا به طور خود به خودی توسط MO ها تولید می شوند یا این که بعد از افزودن این مواد به محیط کشت به وجود می آیند .

7. تولید ویتامینB12 در محیطهای حاوی کربوهیدرات • در اکثر فرآیندهای تخمیرB12,گلوکز به عنوان منبع کربن مورد استفاده قرار می گیرد • نژادهای تولید کننده معروف ویتامین B12 : باسیلوس مگاتریوم-بوتیری باکتریوم رتگری-پروپیونی باکتریوم فریدن ریشی-پروپیونی باکتریوم شرمانی-سودوموناس دنیتریفیکاسیون • فرآیندهای دارنده سودوموناس : در این فرآیند یک مرحله ای ویتامینB12در طی تخمیرتولید می شود به این صورت که کبالت و5,6 دی متیل بنزیمیدازول باید به عنوان مکمل اضافه شوند و همچنین با اضافه کردن بتائین باعث فزونی عملکرد می شود.

8. ریبوفلاوین • ریبوفلاوین موسوم به لاکتوفلاوین یا ویتامینB2می باشدکه اولین بار از آب پنیر جداسازی گردید • کمبود ریبوفلاوین: در انسان باعث بیماری آریبوفلاوینوز می شودکه به صورت نوعی درماتیت ظاهر می شود در موش صحرایی ,باعث به تعویق افتادن رشد, درماتیت و آسیب دیدگی چشمی می شود ریبوفلاوین به همراه تیامین واسید نیکوتینیک برای مصرف در تولید نان غنی شده با ویتامین افزوده می شود

9. میکروارگانیسمهای تولید کننده ریبوفلاوین : باکتریها ,مخمرها وقارچها می باشندکه مهم ترین آنها عبارتنداز : ارموتسیوم آشبی وآشبیا گوسیپی • که این دو گونه از تولیدکنندگان بالای ریبوفلاوین می باشندکه ریبوفلاوین را در غلظتهای بیش از20 g/L تولید می کنند • آشبیا گوسیپی 40 هزاربرابر بیش از نیاز های رشدی خود ریبوفلاوین تولید می کند • کلید بیوشیمیایی در تولید بالای ریبوفلاوین (به وسیله آشبیا گوسیپی) :عدم حساسیت به تاثیرات سرکوبگر آهن می باشداما تولید ریبوفلاوین توسط مخمرها وکلستریدیومها حتی در غلظتهای خیلی کم آهن مهار می شود

10. تشکیل ریبوفلاوین از طریق اشبیا گوسیپی با استفاده ازپیش ماده هیپو گزانتین و گلیسین تحریک میگردد • تولید تخمیری در حال حاضر با آشبیا گوسیپی انجام می شود که عملکرد آن 7 گرم در لیتر است وعملکرد بیش از 7 گرم در لیتر به کمک اصلاح نژاد ونیز از طریق بهینه سازی محلول مغذی, کشت مایه تلقیح و شرایط تخمیر به دست آمده اند • فرآیندهای جدیدتر با استفاده ترکیب باسازی شده باسیلوس سوبتیلیس انجام می گیرد

11. ساختمان ریبوفلاوین • ریبوفلاوین یک مشتق آلوکسازین است مرکب از یک حلقه پتریدین متصل به یک حلقه بنزنی می باشد • زنجیره جانبی شامل یک گروه پلی هیدروکسی5 کربنه-مشتقی از ریبیتول است

12. بتا کاروتن • کاروتنوئیدها در تعداد زیادی از بافتهای حیوانی و گیاهی یافت می شوند اما منحصراً توسط گیاهان یا میکروبها به وجود می آیند • بتا کاروتن یا پرو ویتامینA در غشای مخاط روده به ویتامینA تبدیل می شود • کمبود ویتامین A : باعث ایجاد شب کوری و تغییراتی درپوست و غشاهای مخاطی می شود • کارتنوئیدها به وسیله تعداد زیادی ازMOهاتولید می شود اما سنتز شیمیایی تنها راه تولید صنعتی است زیرا مقرون به صرفه تر است

13. فرآیند تولید • بیشترین عملکردها با فرآیندبلاکسلئا تریسپورا به دست آمده است • به خاطر پایداری کم این ویتامین در داخل سلولها افزودن یک آنتی اکسیدان برای فرآیند تخمیر ضروری است میسیلیوم غنی از کارتنوئید می تواند مستقیما به عنوان یک افزودنی خوراک استفاده شود

14. ساختمان کاروتنوئیدها • کارتنوئیدهای طبیعی تتراترپنوئیدهای مرکب از 8 واحد ایزوپرن می باشند تنها ترکیبات دارای ساختمان بتا- یونون به عنوان پروویتامینAموثرندبه همین علت2ملکول ویتامینAمیتواند از بتا کاروتن تشکیل شود

17. References Production of B- group vitamin by two Azotobacter strains :received 14 march 2000 The business of biotecnology :OENPUBLISHING,AMARY ANN LIEBERTINC.COMPANY VOL.3NO.3.FALL 2007 Production of B- vitamins by heterophlic planktonic bacteria :journal of Islamic Academy of sciences 4:1,54.57.1991 کتاب بیو تکنولوژی صنعتی