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La cyanocobalamine (18) est une forme posologique de vitamine B12, pas trouvé dans la nature. Le groupe CN est facilement et de manière réversible remplacé par d’autres ligands, par exemple OH, NO.2, SO3, CH3.

L’hydroxocobalamine (20) est l’une des principales formes de vitamine B12, sous la forme duquel il est transporté par des protéines sanguines et déposé dans le corps.

Vitamère B12 synthétisé presque exclusivement par des micro-organismes, en particulier des actinomycètes et des algues bleu-vert [140].

Vitamine b12 - L’un des médicaments anti-anémie les plus efficaces, il est utilisé pour traiter l’anémie maligne, l’anémie post-hémorragique et la carence en fer, l’anémie nutritionnelle et d’autres types d’anémie. La vitamine est également prescrite pour le traitement du tissu osseux après une fracture [70], avec maladie des radiations, dystrophie chez les prématurés et les nouveau-nés après des infections antérieures, avec maladies du foie, polyneurite, radiculite, maladies de peau, lésions traumatiques des nerfs périphériques et autres maladies.

Utilisation répandue de la vitamine b12 trouvé dans l'agriculture; Les suppléments de vitamines augmentent de 10 à 15% la croissance des animaux [70].

Production industrielle de vitamine B12 [138, 139]

Les producteurs de vitamines les plus actifs sont les bactéries à acide propionique (Propionibacterium), certains membres du genre Pseudomonas et les bactéries méthanogènes. Il existe deux types de préparations vitaminées dans l’industrie: les vitamines à usage médical et les préparations alimentaires.

Environ 10 tonnes de vitamine B produites chaque année dans le monde12 3,5 tonnes de cyanocobalamine, 2 tonnes d'oxycobalamine et 1 tonne de coenzyme B12 et une petite quantité pour la méthylcobalamine; ces formes sont utilisées en médecine [108]. Le reste de la vitamine est utilisé dans l'élevage. Selon d'autres, la production de vitamine B12 est d'environ 20 mille tonnes [140].

Recevoir des médicaments. Les bactéries de l'acide propionique occupent l'une des places centrales parmi les producteurs de la vitamine. Les souches naturelles synthétisent de 1,0 à 8,5 mg / l de corrinoïdes; un mutant industriel de P. shermanii M-82, utilisé en tant que producteur, forme jusqu'à 58 mg / l de vitamine.

Utilisation de bactéries à acide propionique [138]. En Russie, les préparations vitaminiques sont obtenues à l'aide de souches mutantes de Propionibacterium shermanii et de Propionibacterium freudenreicheii, capables de synthétiser plus de 10 mg / l du produit cible. Les bactéries à acide propionique sont cultivées périodiquement sur des milieux de composition complexe contenant de l'extrait de maïs, du glucose, des sels de cobalt et du sulfate d'ammonium. Un préalable à un rendement élevé en vitamines est la présence dans l’environnement du précurseur de la vitamine 5,6-diméthylbenzimidazole (23, 5,6-DMB). La sélection du produit cible est effectuée par extraction au solvant, sorption sur des échangeurs d'ions, précipitation ou une combinaison de ces méthodes.

La culture initiale est maintenue sur un milieu nutritif solide de composition suivante, en g: glucose - 20, extrait de maïs - 20, sulfate d’ammonium - 2, carbonate de calcium - 20, eau - 1,0 l, pH du milieu après stérilisation - 6,8 à 7,0.

Ensuite, les graines sont préparées par multiplication séquentielle de bactéries, d'abord dans des éprouvettes de 30 ml, puis dans des flacons de 500 ml et successivement dans des appareils d'une capacité de 100 et 1000 litres. La préparation de l'inoculum est effectuée dans des conditions anaérobies pendant 2 à 4 jours à 30 ° C sur un milieu de composition similaire, avec addition de 0,005 g de chlorure de cobalt. Culture de pré-croissance pour la production de vitamine B12 prend habituellement jusqu'à 18 jours.

La multiplicité des étapes de ce processus est associée à une consommation importante de culture de semences pour l’ensemencement (10 à 20% en volume du volume du support). Autrement, la croissance des bactéries ralentit, ce qui peut entraîner une faible accumulation de vitamines et une infection de la qualité de vie par une microflore étrangère.

La fermentation finale est également effectuée dans des conditions anaérobies.

La fermentation se déroule en deux phases. La première dure 67 heures (à partir du moment où le milieu est ensemencé avec une culture bactérienne jusqu'à l'introduction du 5,6-DMB) et se déroule dans des conditions strictement stériles à 28–30 ° C. Lorsque cela se produit, les bactéries se multiplient avec une augmentation importante de la biomasse (50 à 55 heures de fermentation), accompagnées de la formation d’acides propionique et acétique, qui sont neutralisés par addition de 40% de soude caustique ou d’ammoniac, en maintenant le pH à 6,5–7,0. Dans la première phase, R. Shermanii accumule principalement (80% ou plus) un précurseur non nucléotidique de la vitamine B12 (facteur B), ainsi qu'une certaine quantité de corrinoïdes complets, y compris la cobalamine (8–10%), la pseudovitamine B12 et facteur A.

Transformation de ces produits sous forme de vitamine B, active pour l'homme et l'animal12 (cobalamine) se produit dans la deuxième phase de fermentation suite à l'introduction de 5,6-DMB (10–20 mg / l) dans le milieu dans des conditions d'aération (2 m 3 / h). Pendant ce temps, le facteur B et quelques autres analogues de la vitamine B12 traduit en cobalamine, contenant dans la partie nucléotide de la molécule une base azotée ajoutée. La qualité de vie contient jusqu'à 30 mg / l de vitamine B à la fin du processus.12, accumulé dans les cellules de bactéries.

Pour extraire la vitamine, les cellules sont chauffées à 80–120 ° C pendant 30 min à un pH de 6,1 ÷ 8,5.

Les conversions en cobalamine sont obtenues en traitant la solution chaude ou la suspension cellulaire avec du cyanure ou du thiocyanate, souvent en présence de NaNO.2 ou chloramine B12.

Les corrinoïdes s'adsorbent sur divers supports: amberlite IRC-50, Al2O3, charbon actif et éluer avec des alcools aqueux ou des mélanges eau-phénolique.

Les corrinoïdes sont extraits de solutions aqueuses avec du phénol ou du crésol ou avec un mélange de ces phénols avec de l'essence, du butanol, du tétrachlorure de carbone ou du chloroforme.

La pureté de la cyanocobalamine cristalline est d’au moins 96%. Le rendement du produit est généralement compris entre 50 et 60% de son contenu dans le liquide de culture initial.

Fermentation aérobie à l'aide de Pseudomonas denitrificans [138]. Merck utilise l'un des producteurs très actifs du genre Pseudomonas pour la production industrielle de vitamine A à l'aide de la souche mutante Ps. Denitrificants MB 2436. Le processus comprend trois étapes.

I. Semer une culture lyophilisée dans un tube à essai avec un milieu d'agar (pH = 7,4) de la composition:

http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/06_syre_i_produkty_promyshlennosti_organicheskikh_i_neorganicheskikh_veshchestv_chast_II/5442

Synthèse microbiologique de la vitamine B12

SYNTHESE DE LA VITAMINE B12

Informations générales sur l'obtention de la vitamine B12

Parmi toutes les vitamines, la méthode de synthèse microbiologique produit principalement de la vitamine B12 et sa forme de coenzyme. Les producteurs impliqués dans ce processus sont des bactéries à acide propionique. Pour la préparation d’aliments concentrés contenant de la vitamine B12, les déchets de l’industrie de la fermentation (alcool, bardes d’acétone-butyle, etc.) utilisent un complexe de bactéries formant du méthane.

La physiologie des procaryotes (bactéries) est la direction centrale de la microbiologie, formant une vision holistique de l'activité vitale du corps. L'étude des propriétés physiologiques et biochimiques de micro-organismes d'importance significative est importante pour la résolution d'une tâche humaine commune - l'amélioration de la qualité de la vie. Les bactéries à acide propionique (PCB) ont diverses applications pratiques. Il suffit de rappeler que Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii est la culture principale et indispensable utilisée dans la production mondiale de fromages «durs», et en Russie - dans la production de vitamine B12, cependant, les domaines d'utilisation des PCB ne se limitent pas à cela. Par conséquent, la biologie des PCB est sous le regard constant de spécialistes de différents profils. Le colloque thématique international "Propionibacteria" a lieu régulièrement. Diverses études ont porté sur le rôle du cobalt et de la cobalamine (véritable vitamine B12) dans la biosynthèse de corrinoïdes - composés du groupe de la vitamine B12. Aujourd'hui encore, l'étude de la valeur des ions cobalt et des corrinoïdes pour l'activité vitale des bactéries propioniques est très pertinente.

Structure moléculaire de la cobalamine (vitamine B12)

La vitamine B12 est le premier composé organométallique isolé d'un système biologique. Parmi les composés organiques non polymères a la structure la plus complexe montrée dans la figure. La molécule comprend deux structures cycliques presque planaires et un segment linéaire. Le métal Co + 3 est associé à un macrocycle ressemblant fortement au noyau de porphyrine de l'hème. Il s’agit d’une structure tétrapyrrole, mais elle présente la particularité que, au lieu de ponts de méthane reliant 4 anneaux de pyrrole, les anneaux A et D sont directement connectés. La deuxième structure du cycle, la base azotée, le 5,6-diméthylbenzimidazole (5,6 DMB> 5,6 DMB, est reliée au premier système cyclique par une chaîne latérale hétérogène constituée de N-amino-2-propanol (isopropanol), estérifiée avec du phosphate 3 -mononucléotide associé à la base de 5,6 DMB liaison Na-glycosidique.

La structure de la vitamine B12 est non seulement très complexe, mais contient des éléments inhabituels: 1) la structure de la corrine n’était pas connue en chimie organique (jusqu’à la découverte de la vitamine B12 en 1948, indépendamment par Rix et Smith); 2) la liaison Na-glycosidique est très rare dans la nature et ne se trouve que dans quelques composés contenant du riboso-3-phosphate; 3) 5.6 Le DMB fait également partie des composés uniques et ne se trouve dans la nature que dans les cobalamines.

L'atome de cobalt a 6 liaisons de coordination; 4 d'entre eux sont occupés par des anneaux de pyrrole. L'un est N-3-5,6 DMB et le dernier est le ligand supérieur (Y), dont la nature peut varier. Dans la vitamine B12 commerciale (ciancobalamine), le ligand est un groupe -CN (artefact du processus d’isolement).

In vivo, les plus fréquemment rencontrés sont le groupe désoxyadénosyle (Co-B12-I), le groupe méthyle (méthylcobalamine, CH3-B12-CoB-II) ou le groupe oxo (oxocobalamine). En plus de ces composés, appelés cobalamines, il existe d'autres composés corrinoïques ayant une base nucléotidique différente.

Producteurs de vitamine B12.

Dans la nature, la vitamine B12 et des composés corrinoïdes apparentés se trouvent dans les cellules de micro-organismes, dans les tissus d'animaux et certaines plantes supérieures (pois, lotus, pousses de bambou, feuilles et gousses de haricot). Cependant, l'origine de la vitamine b12 dans les plantes supérieures non finalement établies. Les eucaryotes inférieurs comme les levures et les champignons filamenteux, les corrinoïdes, apparemment, ne se forment pas. Le corps de l'animal n'est pas capable d'auto-synthèse de la vitamine. La capacité de biosynthèse des corrinoïdes est très répandue chez les procaryotes. Produire activement de la vitamine b12 des représentants du genre Propionibacterium. Les souches naturelles de bactéries à acide propionique forment de 1,0 à 8,5 mg / l de corrinoïdes, mais on obtient le mutant P. shermanii M.- 82, avec lequel il est possible d'obtenir jusqu'à 58 mg / l de vitamine. Dans la famille des Propionibacteriaceae, il existe d’autres représentants capables d’accumuler beaucoup de vitamines B12 dans les cellules. Il s’agit avant tout d’Eubacterium limosum (Batyribacterium retteerii). De nombreux représentants d'actinomycètes et de microorganismes apparentés présentent un intérêt pratique en tant que producteurs de vitamines. Vraie vitamine b12 en quantité significative synthétise Nocardia rugosa. Par mutation et sélection, une souche de N. rugosa a été obtenue, accumulant jusqu'à 18 mg / l de vitamine B12. On trouve des producteurs de vitamines actives parmi les représentants du genre Micromonospora: M. purpureae, M. echinospora, M. halophitica, M. fusca, M. chalceae.

Les bactéries méthanogènes, par exemple, Methanosarcina barkeri, M. vacuolata et certaines souches de l'espèce halophile Methanococcus halophilus, possèdent une activité de synthèse de la cobalamine élevée. Ce dernier organisme synthétise plus de 16 mg de corrinoïdes par gramme de biomasse. Une teneur aussi élevée en corrinoïdes n'a été observée dans aucun autre microorganisme étudié. La raison de la forte teneur en corrinoïdes des bactéries méthanogènes n’a pas été établie. Les corrinoïdes synthétisent des bactéries strictement anaérobies du genre Clostridia. Clostridium tetanomorphum et Cl. Sticklandii adénosylcobalamine est un composant des systèmes enzymatiques qui catalysent des réactions d’isomérisation spécifiques d’acides aminés tels que la glutamine, la lysine et l’ornithine. La vitamine B est produite en quantités importantes.12 Clostridia acétogène Cl. thermoaceticum, Cl. formicoaceticum et Acetobacter woodi, synthétisant l’acétate à partir de CO2. Producteurs actifs connus de vitamine B12 chez Pseudomonads, parmi lesquels la souche MB-2436 de Pseudomonas denitrificans est la mieux étudiée, est un mutant qui donne jusqu'à 59 mg / l de corrinoïdes sur un milieu optimisé. Les corrinoïdes synthétisent Rhodopseudomonas, la bactérie pourpre phototrophe Rhodobacter sphericus, Rh. Capsulatus, Rhodospirillum rubrum, Chromatium vinosum et plusieurs autres espèces. Avec de la vitamine b12 ils forment des corrinoïdes beskobaltnye, dont le rôle pour les producteurs n’a pas été établi. Des quantités importantes de vitamine b12 forme la cyanobactérie Anabaena cylindrica, l’algue verte monocellulaire Chlorella pyrenoidosae et l’algue rouge Rhodosorus marinus. Producteurs de vitamine B12 cultivé dans des environnements préparés à base de matières premières alimentaires: farine de soja, farine de poisson, viande et extrait de maïs. Au cours des dernières années, des microorganismes ont été identifiés qui forment des corrinoïdes de haute qualité lors de l'élimination de matières premières non alimentaires.

Obtenir et utiliser de la vitamine B12

Production mondiale de vitamine B12 est de 9 à 11 000 kg par an; 6,5 000 kg d’entre eux sont utilisés à des fins médicales, le reste étant destiné à l’élevage. Production de vitamine B12 reposant principalement sur la culture de bactéries à acide propionique (Grande-Bretagne, Hongrie), de bactéries mégogéniques mésophiles et thermophiles (Hongrie), ainsi que d'actinomycètes et de formes apparentées (Italie).

Dans la CEI en tant que producteur de vitamine B12 utilisez des bactéries à acide propionique P. shermanii. Pour la vitamine B12 les bactéries sont cultivées périodiquement dans des conditions anaérobies dans un milieu contenant de l'extrait de maïs, du glucose, des sels de cobalt et du sulfate d'ammonium. Les acides formés au cours du processus de fermentation sont neutralisés avec une solution d’alcali qui pénètre en permanence dans le fermenteur. Après 72 heures mercredi, rendre le prédécesseur - 5,6-DMB. Sans administration artificielle de 5,6-DMB, les bactéries synthétisent le facteur B et la pseudovitamine B12 (l'adénine sert de base azotée) sans signification clinique. La fermentation est terminée après 72 heures. Vitamine B12 persiste dans les cellules des bactéries. Par conséquent, après la fin de la fermentation, la biomasse est séparée et la vitamine est extraite à l'eau, acidifiée à un pH de 4,5 à 5,0 à une température de 85 à 90 ° C pendant 60 minutes. avec addition de 0,25% de NaNO comme stabilisant2.

Solution aqueuse de vitamine B12 refroidir, ajuster le pH entre 6,8 et 7,0 avec une solution de NaOH à 50%. Al est ajouté à la solution.2(SO4)3* 18H2O et FeCl anhydre3 coaguler les protéines et filtrer à travers un filtre presse. La solution est nettoyée sur une résine échangeuse d’ions SG-1, avec laquelle les cobalamines sont élues avec une solution d’ammoniac. Ensuite, effectuez une purification supplémentaire de la solution aqueuse de la vitamine avec des solvants organiques, évaporation et purification sur une colonne de Al2Oh3, avec de l'oxyde d'aluminium, les cobalamines sont élues avec de l'acétone aqueuse. L'acétone est ajoutée à la solution eau-acétone de la vitamine et âgée de 24 à 48 heures à une température de 3 à 4 ° C. Les cristaux de vitamines précipités sont filtrés, lavés avec de l'acétone sec et de l'éther sulfurique et séchés dans un dessiccateur à vide sur P2Oh5. Pour empêcher la décomposition de B12 Toutes les opérations doivent être effectuées dans des pièces très sombres ou à la lumière rouge. Ainsi, il est possible d'obtenir non seulement un mélange de CN-et d'oxycobalamines, mais également une forme de coenzyme, qui a un effet thérapeutique élevé.

L’industrie produit diverses formes de médicaments à base de cobalamine: ampoules contenant une solution stérile de CN-B12, préparé sur une solution à 0,9% de NaCl, comprimés CN - B12 et mélangé avec des comprimés d'acide folique (mucovite) contenant du CN-B12 et les mucoprotéines. Préparations médicinales en ampoules: Campolon, anti-anémone et hépavite contiennent un extrait aqueux de foie de bovin. Des études prospectives sur la mutagenèse de bactéries à acide propionique sont l’un des moyens d’accroître la productivité de la souche, ainsi que de vérifier et d’introduire dans les conditions de production d’autres producteurs qui cultivent des matières premières non alimentaires bon marché.

Préparation industrielle à la vitamine B12 Avec l'aide des bactéries de l'acide propionique, il peut pleinement répondre aux besoins de la médecine. Pour enrichir les produits laitiers fermentés avec de la vitamine B12 les bactéries de l'acide propionique sont utilisées à la fois sous forme pure et sous forme de concentré préparé sur du lactosérum. Pour les besoins de l'élevage de la vitamine B12 recevoir, en utilisant la culture mélangée contenant des bactéries thermophiles formant du méthane.

La formation de corrinoïdes a été établie non seulement dans les cultures mixtes, mais également dans la culture pure de la bactérie productrice de méthane Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicum, avec croissance en présence de H2 et CO2. La teneur en corrinoïdes des bactéries productrices de méthane est comprise entre 1,0 et 6,5 mg / g de biomasse sèche. En utilisant une culture mixte de bactéries formant du méthane, une méthode a été développée pour obtenir une préparation alimentaire de vitamine B.12 - KMB12. Le substrat pour la fermentation du méthane est le barde d’acétone-butyle et d’alcool. L’acétone-butyle barde est obtenu en éliminant les solvants du liquide de culture de Clostridium acetobutylicum, qui fermente la pâte et les confitures de farine. Pour la fermentation du méthane, on utilise un décanteur de barde contenant 2,0 à 2,5% de matières solides. Ajoutez 4 g / m 3 de SOS1 au barde décanté2 et 0,5% de méthanol en tant que stimulants pour la synthèse de cobalamine. L’urée et le phosphate diammonique sont également utilisés comme biostimulants; le 5,6-DMB n’est pas ajouté car CN = B12 et le facteur III, qui ont une activité biologique, représentent 80% de la somme de tous les corrinoïdes.

Le barde initial a une température d'environ 100 ° C et est pratiquement stérile. Avant d'entrer dans les fermenteurs, le barde est refroidi à 55 - 57 ° C. En tant que culture initiale, une culture mélangée de bactéries formant du méthane est utilisée, qui effectue une fermentation thermophile au méthane des eaux usées. Recevoir un concentré de vitamine B12 comprend les étapes technologiques suivantes: fermentation en continu de bardes avec un complexe bactérien, épaississement de la purée de méthane et séchage de la masse condensée sur un séchoir par pulvérisation. La fermentation est réalisée dans des fermenteurs en béton armé de manière continue tout au long de l'année.

Une condition importante pour le processus de fermentation normal est le contrôle du niveau d'acides gras et d'azote ammoniacal. Vitamine b12 instable pendant le traitement thermique, en particulier dans un environnement alcalin. Par conséquent, avant évaporation, du HCl est ajouté à la purée de méthane à une valeur de pH optimale de 5,0–5,3 et du sulfite (la teneur optimale est de 0,07 à 0,1%). Avant d'entrer dans l'unité d'évaporation, le mélange de méthane est dégazé par chauffage à une température comprise entre 90 et 95 ° C à la pression atmosphérique. Le moût est concentré à 20% de substances sèches dans des évaporateurs à quatre corps. La purée de méthane condensée est séchée sur un séchoir par pulvérisation.

Concentré sec KMB-12, en plus de la vitamine B12 (100 mg / kg du médicament), contient un certain nombre d'autres substances stimulant la croissance. Des résultats particulièrement bons en élevage sont obtenus avec une combinaison de vitamine B12 avec de petites doses d'antibiotiques, en particulier avec la biomycine.

Voir aussi:

Technologie permettant d'obtenir de la vitamine B12

La vitamine B12 est obtenue par synthèse microbiologique à partir de Propionobacterium, ainsi que de Pseudomonas et de bactéries structurelles mixtes.

La principale méthode implique l'utilisation de Propionobacterium. Le procédé est mis en oeuvre dans un réacteur d'un volume de 1 m 3 avec un facteur de remplissage de 0,65-0,7.

La technologie de production de B12 comprend deux étapes:

1) mélanger dans le réacteur pendant 80 à 88 heures dans des conditions anaérobies jusqu'à ce que le sucre soit complètement utilisé, après quoi la masse résultante est centrifugée;

2) le traitement de la suspension dans le deuxième appareil, déjà avec accès d'air; la consommation d'air est de 2m 3 / h (Fig. 6.10). Pour le milieu nutritif, glucose, jusqu’à 10% de sels de fer, de manganèse, de magnésium et de cobalt (la concentration en sel varie de 10 à 100 mg / l), on utilise du sulfate d’ammonium.

Fig.1. Schéma technologique d'obtention de vitamine B12

Le rendement en vitamine B12 cristallisée est de 40 mg / l.

Une technologie a également été développée pour obtenir la B12 à partir de bacilles thermiques. Bacillus Circulans pendant 18 heures à une température de 65-75 ° C dans des conditions neutres. Le rendement en vitamines est de 2-6 mg / l.

Source:

Talk, PB Technologie pour l'obtention de substances biologiquement actives: études. manuel / P.B. Les conversations; Ivan l'état tehnol chimique. un-t - Ivanovo, 2010. - 72 secondes, 2010

Vous bénisse!

LIENS VERS LA SECTION SUR LES PREPARATIONS PROBIOTIQUES

http://propionix.ru/mikrobiologicheskiy-sintez-vitamina-b12

Production de vitamine B12

FGBOU VPO "Université technique d'État de Tver"
Département de Biotechnologie et Chimie
Projet de cours sur la production de vitamine B12 à l'aide de microorganismes méthanogènes
Tver 2012

Niveau de référence:
La capacité de production sélectionnée est de 250 kg / an de concentré alimentaire en vitamine B12. Il est nécessaire de calculer le bilan matière et de sélectionner le matériel nécessaire.

Projet de cours 66 p., 19 fig., 6 tabl., 12 sources.
L'objet de l'étude est la vitamine B12, la technologie utilisée pour sa production.
Le but du travail est d'examiner la technologie générale de la production biotechnologique de la vitamine B12, une description des matières premières pour sa production, la préparation d'un schéma de production de matériel informatique, le calcul du bilan matière, la sélection du matériel nécessaire.
Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de résoudre les tâches suivantes:
1) procéder à un examen théorique de la technologie de production des vitamines, en particulier de la vitamine B12;
2) étudier la technologie de production de vitamine B12;
3) envisager des méthodes de calcul du bilan matière de la production de vitamines.
À la suite de la recherche, 3 moyens d’obtenir de la vitamine B12 par différents micro-organismes - les producteurs avec la description de la technologie de production ont été examinés. La méthode permettant d’obtenir un concentré de vitamines à partir de bardes d’acétone-butyle au moyen de bactéries méthanogènes est examinée en détail, le bilan matière est calculé et le matériel principal est sélectionné.

Dans ce cours, le projet a été envisagé pour obtenir un concentré de vitamine alimentaire à partir de bardes acétone-butyle utilisant des bactéries méthanogènes. Le schéma technologique est décrit, le bilan matière est calculé, les équipements nécessaires sont sélectionnés. La synthèse est réalisée dans des conditions anaérobies dans un réservoir de digestion de 2500 m3.
La productivité de la substance pure est de 250 kg / an, la productivité du concentré de 315 tonnes / an.

Composition: Schéma technologique de production de vitamine B12 (TS), Fermenteur 25 mètres cubes (VO), Spécifications, Solutions de planification, PZ

http://vmasshtabe.ru/promzona/mapp/proizvodstvo-vitamina-v12.html

Processus technologique d'obtention de concentré de vitamine B12

Recevoir un concentré de vitamine B12 (Fig. 4) comprend les processus technologiques suivants: fermentation en continu des déchets de production d'acétone-butyle (bardes) par biocénose de bactéries thermophiles productrices de méthane, épaississement de la masse de méthane sur les évaporateurs et séchage de la masse condensée sur des séchoirs par atomisation.

L’acétone-butyle de barde est obtenu en séparant les solvants de la bactérie Clostridium acetosutylicum en culture, de cultures de bactéries fermentées et de confitures de farine (70% de mélasse et 30% de farine). Pour la fermentation du méthane, on utilise le décantate de barde, qui contient 2 à 2,5% de matières sèches et 97,5 à 98% d’eau. Les solides de barde contiennent environ 80% de matière organique et environ 20% de matières inorganiques. Les substances organiques sont constituées de protéines et de produits de son hydrolyse, de cellules bactériennes, de sucres non fermentés (PB), d’acides gras volatils, principalement acétiques, et d’une petite quantité d’acide butyrique, de graisse, de colorants et d’autres substances extractives. Dans le barde, il y a aussi des vitamines et d'autres substances biologiquement actives.

Dans la partie inorganique des solides, le barde contient des cendres constitués de matières premières (farine, mélasse et eau). Ils sont représentés principalement par les sels de potassium, de sodium, de magnésium, de fer, de silicium, de phosphore.

La composition chimique de la décantation des restes (%) est la suivante:

La séparation des particules en suspension des bardes est réalisée en continu dans un décanteur. Le décantat est envoyé en fermentation dans des fermenteurs et les sédiments contenant environ 5% de substances sèches sont utilisés comme aliments pour animaux de ferme.

Le barde entrant dans la décantation a une température d'environ 100 ° C et est pratiquement stérile.Avant d'entrer dans les fermenteurs pour la fermentation du méthane, le barde est refroidi dans des échangeurs de chaleur à 55-57 ° C. La fermentation est effectuée dans des fermenteurs en béton armé d'une capacité de 4200 m 3 à une température de 52-53 ° C.

Le milieu de fermentation (décantation des eaux résiduaires, sels de cobalt et méthanol) est alimenté en continu au fond du fermenteur. Le liquide fermenté est sélectionné à partir du haut de l'appareil de fermentation. Le remplacement quotidien du substrat de fermentation par de la barda fraîche représente 25-30% du volume de liquide dans le fermenteur.

Fig. 4. Schéma technologique d'obtention de concentré de vitamine B,2

1 - collection de bardes; 2 - pompe pour bardes; 3 - décanteur; 4 - une collection de bardes condensés; 5 - collection de bardes; 6 - pompe pour la décantation des bardes; 7 - réfrigérateur pour refroidir la décantation des bardes; 8 - mernik de collecte de méthanol; 9 - pompe doseuse de méthanol; 10 - solution de chlorure de cobalt collection-mernik; 12 - fermenteur pour la fermentation du méthane; Pompe G.I pour le méthane brassé; 13 - pompe pour brassage de méthane; 14 - collection-mernik d'acide chlorhydrique; 15 - acide chlorhydrique à pompe doseuse; 16 - solution de collecte de sulfite de sodium de Mernik; 17 - pompe doseuse de solution de sulfite de sodium; 18 - mélangeur de méthane en purée, d'acide chlorhydrique et d'une solution de sulfite de sodium; 19 réacteurs pour stabiliser la vitamine B12 dans une purée de méthane; 20 - pompe pour brassage de méthane stabilisé; 21 - réchauffeur de mélange de méthane stabilisé; 22

- un séparateur des gaz libérés par le méthane; 23 - pompe servant à acheminer un mélange de méthane stabilisé vers une installation à évaporateur; 24 - réchauffeur de brassage de méthane; 25 - unité d 'évaporation pour épaissir le méthane brassé: un cas -1, un cas b - II, un cas c - III, un cas d - IV, d - un condenseur barométrique, e - une pompe à vide: 26 - un système de récupération du méthane condensé; 27 - pompe pour brassage de méthane condensé; 28 - collecte de méthane concentré brassé (transfert); 29 - pompe à condensé

brassage de méthane; 30 - Réchauffeur de méthane condensé; 31 - atomiseur centrifuge; 32 - cyclones, atomiseur; 33

- Bunker de concentré sec; 34 - mis en sac; 35 - laveur pour le nettoyage des gaz de combustion du séchoir de la poudre de concentré; 36 - installation pour catalytique

gaz brûlants libérés lors de l’acidification et du chauffage du méthane en purée; 37 - réservoir de gaz pour les gaz de fermentation; 39 - synchro de pulvérisation du four à gaz

En cours de fermentation, des gaz sont émis en une quantité d'environ 20 m 3 pour 1 m 3 de milieu de fermentation.

La fermentation du méthane thermophile avec des bardes d’acétone-butyle, enrichies en sels de cobalt et en méthanol, entraîne une accumulation de vitamine B12, dont la quantité atteint 2,5-3,0 g pour 1 m 3 de méthane infusé.

Pour prévenir la dégradation de la vitamine B12 pendant le traitement thermique pendant le processus d'évaporation et de séchage, 0,2-0,25% de sulfite de sodium et 0,6-0,7% d'acide chlorhydrique (ou phosphorique) sont ajoutés à la purée de méthane à pH 5,5-6,0.

L'évaporation du méthane broyé jusqu'à 20% des substances sèches est réalisée dans des évaporateurs à quatre corps. Le méthane condensé est ensuite séché dans un séchoir par pulvérisation.

Dans le produit fabriqué contient les substances suivantes.

http://medic.studio/biotehnologii/tehnologicheskiy-protsess-polucheniya-70810.html

Production de vitamine B12

Obtenir de la vitamine B 12 en utilisant des bactéries de l'acide propionique

Actuellement pour obtenir de la vitamine b 12 Les micro-organismes suivants: Prop, freudenreichii ATCC 6207, Prop, shermanii ATCC 13673, Prop, shermanii BKM-103 et leurs variants et mutants sont utilisés. Le plus grand intérêt sont les souches capables de synthèse indépendante de 5,6 DMB. Étant donné que la synthèse de 5,6 DMB se produit mieux avec l’accès à l’air, un processus en deux étapes est réalisé, dans lequel le rendement le plus élevé du produit est obtenu. Au stade 1, la culture est cultivée dans des conditions anaérobies jusqu'à l'utilisation complète du sucre. Au deuxième stade, inclure l'aération, créant ainsi les conditions de la synthèse de 5,6 DMB et de la conversion de l'éthiobaloamnna en désoxycobalamine. Les deux étapes sont effectuées dans deux fermenteurs différents ou dans un seul. Les cellules développées en anaérobiose peuvent être récoltées par centrifugation et la suspension épaisse est incubée à l'air et, si nécessaire, en présence de 5,6 DMB et de cyanure. L'ajout de DMB n'est produit qu'au cours de la 2e étape de la fermentation (si les bactéries ne le synthétisent pas de manière indépendante), car des formes complètes de la vitamine sont formées qui inhibent sa synthèse. Le milieu de fermentation contient généralement du glucose ou de la mélasse inversée (10-100 g / l), de petites quantités de sels de Fe, Mn et Mg, ainsi que du Co (10-100 mg / l) et des sources d'azote. Mercredi, ajoutez de l'extrait de maïs (30 - 70 g / l), contenant de l'acide lactique et de l'acide pantothénique, pour favoriser la croissance des bactéries. Il est recommandé d’ajouter de l’acide pantothénique, qui stimule également la synthèse des vitamines. Les bactéries sont cultivées à 30 ° C, en maintenant le pH entre 6,5 et 7,0 en introduisant du (NH4) OH. La fermentation est effectuée dans des fermenteurs par 500 litres contenant 340 litres de milieu inoculé avec 7 litres de graines. Au cours des 80 premières heures, la culture se développe sous une légère pression de N2 et un mélange faible (sans aération), tandis que dans les prochaines 88 heures, elle comprend une aération (2 m3 / h) et un mélange. Certaines variations de culture sont possibles. Vitamine b12 est stocké dans les cellules de bactéries, il est donc extrait:

1) la libération de vitamine par les cellules et sa transformation en cyanocobalamine;

2) l'isolement du produit brut (pureté de 80%) pouvant être utilisé en élevage;

3) purification supplémentaire à hauteur de 91-98% (à des fins médicales).

Pour extraire la vitamine des cellules, celles-ci sont chauffées à 80-120 ° pendant 10-30 minutes à un pH de 6.1 à 8.5. La conversion en CN-cobalamine est obtenue en traitant la solution chaude ou la suspension cellulaire avec du cyanure ou du thiocyanate, souvent en présence de NaNO2 ou de chloramine B. Les corrinoïdes sont adsorbés sur divers supports: amberlite IRC-50, A12O3, charbon actif et éluée avec des solutions aqueuses d'alcool ou de phénoliques. La vitamine B12 est formée en quantités importantes par Clostridia Cl acétogène. thermoaceticum, Cl. for - micoaceticum et Acetobacter ivoodi. Les corrinoïdes sont extraits de solutions aqueuses avec du phénol ou du crésol, ou d'un mélange de ces alcools avec de l'essence, du butanol, du tétrachlorure de carbone ou du chloroforme. Par évaporation de divers solvants, on obtient un précipité ou des cristaux de la vitamine, que l'on dissout dans un solvant approprié jusqu'à la concentration souhaitée. Les souches naturelles de bactéries à acide propionique forment de 1,0 à 8,5 mg / l de corrinoïdes, mais on obtient le mutant de P. shermanii M-82, avec lequel il est possible d'obtenir jusqu'à 58 mg / l de vitamine.

Mais il y a un message de brevet (France) sur la réalisation d'un rendement incroyablement élevé - 216 mg / l.

Dans la famille des Propionibacberiaceae, il existe d’autres représentants capables d’accumuler beaucoup de vitamine B.12 dans les cellules. Il s’agit principalement d’Eubacterium limosum (Butyribacterium rettgerii). De nombreux représentants d'actinomycètes et de microorganismes apparentés présentent un intérêt pratique en tant que producteurs de vitamines. Vraie vitamine b12 en quantité significative synthétise Nocardia rugosa. Par mutation et sélection de la souche obtenue N. gigosa, accumulant jusqu'à 18 mg / l de vitamine b12. On trouve des producteurs de vitamines actives parmi les représentants du genre Micro-monospora: M. purpureae, M. echinospora, M. halophitica.M. fusionné, M. chalcée. Les bactéries méthanogènes, par exemple, Methanosarcina barkeri, M. vacuolata et certaines souches de l'espèce halophile Methanococcus halophilus, possèdent une activité de synthèse de la cobalamine élevée. Ce dernier organisme synthétise plus de 16 mg de corrinoïdes par gramme de biomasse. Une teneur aussi élevée en corrinoïdes n'a été observée dans aucun autre microorganisme étudié. La raison de la forte teneur en corrinoïdes des bactéries méthanogènes n’a pas été établie.

Obtenir de la vitamine B12 en utilisant les bactéries Pseudomonas denitrificans

Un certain nombre de souches du genre Pseudomonas forment des quantités importantes de B12, mais le mutant le plus couramment utilisé est Ps. denitriflcans, qui à la suite de la mutagenèse, le niveau de vitamine B12 réussi à augmenter de 0,6 mg / l (souche sauvage) à 60 mg / l. Les bactéries sont cultivées avec aération et mélange périodiquement dans un milieu (a) de composition suivante: mélasse de betterave à sucre - 100 g, extrait de levure - 2 g, (NHtb НРО4 - 5 g, MgS04 - 3 g, MnS04 - 200 mg, CoNO3 - 188 mg, 5,6 DMB - 25 mg, ZnSO4 - 20 mg, Na2MoO3 - 5 mg, eau du robinet - jusqu'à 1 l, pH 7,4 La mélasse est riche en bétaïne et en acide glutamique, ce qui a un effet positif sur le rendement en vitamine B. stimule la synthèse de b-ALA et, éventuellement, modifie également la perméabilité de la membrane.La culture est maintenue dans un état lyophilisé, maintenu dans ce qui précède Le milieu a été dissous dans un tube à essai avec un milieu dense (b).La composition du milieu (b): mélasse de betterave à sucre - 60 g, levure de bière - 1 g, amine NZ - 1 g, (МН4НРО4 - 2 g, MgSO4 - 1 g, MnSO4 - 200 mg, ZnS04 - 20 mg, MoSO4 - 5 mg, gélose - 25 g, eau du robinet - jusqu'à 1 l, pH 7,4 Incuber pendant 4 jours à 28 ° C. Les cellules sont ensuite transférées dans 150 ml de milieu liquide de même composition. (mais sans agar), versé dans un erlenmeyer de litre. Incuber pendant 3 jours à 28 ° sur une chaise à bascule. Le contenu du ballon est introduit dans un fermenteur de 5 litres contenant 3,3 litres de milieu (voir ci-dessus), stérilisé pendant 75 minutes à 120 °. Incuber pendant 90 heures à 29 ° avec agitation (420 tr / min) et aération (0,2 m3 / h). Vitamine B pure12 recevoir à la suite des opérations successives suivantes:

Fluide de culture avec des cellules Ps. denitrificans (3,3 l) chauffant pendant 30 min à 20 ° C, refroidissant, ajustant le pH à 8,5, ajoutant du KCN, agitant pendant 16 h à 25 °, ajoutant du ZnCl2 (200 g), ajustant le pH à 8,0, agitant et filtrant.

· Triple extraction de 350 ml de mélanges

· Crésol et tétrachlorure de carbone (ratio 1: 2)

· Extrait organique I

· Triple extraction de 30 ml. mélanges de crésol et

· Tétrachlorure de carbone (rapport 1: 2)

· Extrait organique II

· Ajout de 200 ml d'acétone et de 120 ml d'éther

· Vitamine B brute12

Grâce au processus d’extraction, la cyanocobalamine est obtenue avec une pureté de 98% et un rendement de 75%. Le rendement final est de 59 à 60 mg / l, la cobalamine CN est une forme stable de la vitamine.

Obtenir de la vitamine B12 en utilisant la souche bactérienne Pseudomonas fluorescens BKM B-2224D

L'invention concerne l'industrie microbiologique et se rapporte à une nouvelle souche de bactérie Pseudomonas fluorescens BKM B-2224D produisant de la vitamine b12, qui est utilisé comme médicament antianémique en médecine et dans la production d’additifs pour l’alimentation animale destinés aux animaux d’élevage et à la volaille.

L’objectif de l’invention est d’obtenir une souche de bactéries capable de synthétiser de la vitamine b12 à une concentration plus élevée que les producteurs microbiens connus.

Conditions de biosynthèse de la vitamine B12 souche de Pseudomonas fluorescens BKM B-2224D.

Biosynthèse de la vitamine B12 culture Pseudomonas fluorescens BKM B-2224D est réalisée selon le schéma suivant: ensemencement en culture sur milieu gélose - -> ensemencement en flacons sur milieu liquide - -> culture en milieu liquide dans un appareil semeur - -> biosynthèse en milieu liquide dans un fermenteur.

Dans un ballon à agitation de 750 ml avec un volume moyen de 50 ml, la culture est introduite à partir du tube à raison de 0,1%.

Culture cultivée à une température de 30 ° C pendant 48 heures.

Conditions de fermentation: mélange constant, température de 28 à 32 o С, avec apport d'air de 2 à 5 l / l de milieu par minute pendant 40 à 60 heures jusqu'à une densité optique supérieure à 0,2.

L'inoculum résultant est ensemencé avec un milieu de fermentation stérile.

La fermentation est effectuée à une température du liquide de culture de 28-32 ° C, avec une agitation constante, une surpression de 0,5 MPa, avec un débit d'air de 0,2 l / l de milieu par minute.

Culture Pseudomonas fluorescens BKM - 2224D se caractérise par le fait que sa croissance se déroule parallèlement à la biosynthèse de la vitamine B12 dans des conditions aérobies tout au long du processus de fermentation.

Teneur en vitamine B12dans le fluide de culture en fin de fermentation, il est de 120-150 µg / ml, déterminé par la méthode microbiologique en utilisant E. 113-3-3 en culture d’essai ou par la méthode spectrophotométrique. Lorsque les bactéries de l'acide propionique sont cultivées, la teneur en vitamine B12 dans le liquide de culture est de 40 à 50 µg / ml.

À la fin du processus de fermentation, le fluide de culture est acidifié à un pH de 5,8 avec de l’acide sulfurique, la culture est lysée à une température de 90 à 10 o C. Pour obtenir le produit fini, le fluide de culture peut être traité dans un séchoir par pulvérisation avec des charges (craie, sel, son). autres) ou envoyés aux stades de réception et d’excrétion de la vitamine B12 dans sa forme la plus pure.

Obtenir de la vitamine B12 avec des bactéries méthanogènes

Dans les cellules des bactéries productrices de méthane, la vitamine B12 de 4,1 nmol / mg de cellules sèches chez Methanosarcina barkeri à 0,65 nanomoles / mg de cellules sèches chez Metanobacterium formicum. La biosynthèse des cobalamines par les archaebactéries (étudiée chez M. barkei) est similaire à la biosynthèse des corrinoïdes chez les eubactéries anaérobies. Dans le méthanotroph Mtb. thermoautotrophicum la plus grande partie du cobamide cellulaire est localisée dans la fraction membranaire et est associée à la protéine membranaire. Il est supposé que le complexe protéique à membrane intégrale contenant du cobamide joue un rôle important dans le métabolisme de ces bactéries lors de l'utilisation de H2 + CO2, ce qui réduit apparemment le transfert d'électrons. Les corrinoïdes contenus dans les bactéries formant du méthane sont également impliqués dans le catabolisme de l'acétate et du méthanol. Conversion du méthanol en méthane dans Mis. barkeri se produit par la formation de CH3-CoM, dont la méthylation due au méthanol implique deux méthyltransférases, dépendantes du cobamide. Le corrinoïde semble servir de groupe enzymatique prothétique. En France, des bactéries méthanogènes mésophiles ont été isolées à partir de boues d'épuration et incubées en association avec d'autres bactéries en mode semi-fluide dans un milieu contenant du méthanol (3-12 g / l), de la mélasse, de l'extrait de maïs, NH4, Co, orthoxylidine et 5,6 DMB.. La fermentation est effectuée à 35 ° dans un fermenteur par 1000 m3 avec remplacement quotidien de 10% du substrat de fermentation par du milieu frais. La biomasse est séparée dans des séparateurs et séchée dans un séchoir par pulvérisation. Le concentré séché est moyenné avec de la craie à une activité standard de 1000 µg / g de la préparation, qui est utilisée sous cette forme comme additif pour l'alimentation animale. Le concentré sec avant la moyenne contient - 3000 µg / g de vitamine B12, soit 45 à 50% de la quantité de corrinoïdes, le facteur III - 10 à 15% et d’autres corrinoïdes incomplets - 40 à 50%. Les souches thermophiles de bactéries méthanotrophes des genres Methanobacillus et Methanobacterium forment 2 mg / l de cobalamine avec une teneur de 8 g / l de méthanol dans le milieu. En Russie, la préparation de la préparation d’aliments contenant de la vitamine B12 repose principalement sur le traitement de bardes (déchets de production d’acétone-butyle ou d’alcool) par la biocénose de bactéries participant à la fermentation thermophile de méthane dans des eaux usées. Un consortium complexe de microorganismes anaérobies est utilisé, notamment des bactéries injectant des glucides, ammonifiantes, réductrices de sulfate et formant du méthane. Du méthanol est ajouté au barde jusqu'à 2%, CoCl2-6H2O - 10 g / m3, de l'urée - 300 g / m3 et de la levure fourragère sèche - 230 g / m3. Le dosage des habilleuses produites automatiquement. Bard est alimenté dans la partie inférieure du fermenteur du digesteur (4-5 mille m3 pas), dans lequel les paramètres du processus sont automatiquement contrôlés, assurant ainsi le contrôle de la température (55-57 ° C), le pH (7,5-8,0) et le temps de fermentation. La fermentation est effectuée en continu, en remplaçant chaque jour 20-25% de liquide de fermentation par du barde fraîche. Comme antimousse, utilisez de l'huile de poisson. Pour obtenir une préparation d'aliment, le moût est évaporé et séché. Étant donné que la vitamine B12 est instable pendant le traitement thermique, en particulier dans un environnement alcalin, elle est stabilisée. Pour ce faire, le liquide obtenu dans le processus de fermentation est acidifié à pH 5,0-5,3 avant évaporation et du sulfite de sodium (0,1-0,25%) y est ajouté. La teneur en vitamine B12 dans le liquide fermenté initial est de 4,4 g / m3. La condensation des bardes fermentées est effectuée sur des évaporateurs (jusqu'à 14-17% de la teneur en matière sèche) et séchée dans un séchoir par pulvérisation. La concentration de vitamine B12 dans le produit séché est de 500 à 600 mg / kg. La vraie vitamine représente 20-25% de la quantité de corrinoïdes, facteur III - 35-40%, facteur B et autres - 40-45%. Le médicament résultant s'appelle KMB-12.

Le schéma est illustré à la Fig. 5. Le barde acétone-butyle du bas de la colonne de moût entre dans la collection de bardes 1 et est pompé vers le décanteur 3. Les bardes de boues sont collectées dans la collection 4 et sont utilisées pour l'alimentation des animaux. Le méthanol et le chlorure de cobalt sont décantés, refroidis à une température de 55 à 57 ° C et pénètrent dans le fermenteur 12. La masse fermentée provenant de la partie supérieure du fermenteur est acheminée vers le réacteur 19 où elle stabilise la vitamine B12 en ajoutant du sulfite de sodium et de l'acide chlorhydrique mélangés dans le mélangeur 18. Dans la purée stabilisée, les gaz sont éliminés dans le séparateur de gaz 22, la purée est évaporée dans l'unité d'évaporateur 24 et collectée dans des collectes 26. La purée de méthane condensée est pompée par la pompe 27 vers la collecte de purée de méthane 28, puis pompée 29 dans le séchoir par pulvérisation 31.

En tant que caloporteur pour le séchage, on utilise des gaz de fermentation qui sont brûlés dans le four 39. La poudre sèche pénètre dans la trémie 33 et est emballée dans des sacs en plastique enfermés dans des sacs Kraft.

L'absence de déchets industriels, la disponibilité de matières premières, la continuité de la méthode, qui ne nécessite pas de conditions stériles, la rendent économique.

Donner de la vitamine b12 recevoir en Union soviétique sur les plantes biochimiques d’acétone et d’Efremov de Grozny. Pour la production de vitamine B12 Les systèmes d'automatisation des principales étapes du processus technologique ont été introduits et récemment introduits.

Concentré sec KMB-12, en plus de la vitamine B12 (100 mg / kg du médicament), contient un certain nombre d'autres substances stimulant la croissance. Des résultats particulièrement bons en élevage sont obtenus avec une combinaison de vitamine B12 avec de petites doses d'antibiotiques, en particulier avec la biomycine. Réalisation dans notre pays de la méthode décrite et obtention d’un concentré de vitamine B12 autorisé à fournir pleinement au bétail cette vitamine.

Aux États-Unis, presque tous les aliments pour porc et volaille sont enrichis en vitamine B12. Il a été démontré que les protéines animales peuvent être remplacées par des protéines végétales, à condition que les mélanges d'aliments pour animaux soient enrichis en vitamines B.12 à une dose de 60 µg / kg.

Figure 5 - Schéma technologique permettant d’obtenir un concentré de vitamine B12 à l’aide d’une culture mixte de bactéries formant du méthane: 1 - collecte de bardes; 2 - pompe pour bardes; 3 - carafes à bardes; 4 - une collection de bardes condensés; 5 - collection de bardes; 6 - pompe pour la décantation des bardes; 7 - un réfrigérateur pour refroidir la décantation des bardes; 8 - un récupérateur de méthanol; 9 - pompe doseuse de méthanol; Solution de chlorure de cobalt 10; 11 - pompe doseuse de solution de chlorure de cobalt; 12 - fermenteur pour la fermentation du méthane; 13 - pompe pour brassage de méthane; 14 - collection-mernka d'acide chlorhydrique; 15 - acide chlorhydrique à pompe doseuse; 16 - solution de collecte de sulfite de sodium de Mernik; 17 - pompe doseuse de solution de sulfite de sodium; 18 - un mélangeur de méthane, d’acide chlorhydrique et de sulfite de sodium 19; - un réacteur pour stabiliser la vitamine Bi2 dans un méthane; 20 - pompe pour brassage de méthane stabilisé; 21 - réchauffeur de mélange de méthane stabilisé; 22 - gaz séparateurs libérés par le méthane brassé; 23 - pompe servant à acheminer un mélange de méthane stabilisé vers une installation à évaporateur; 24 - réchauffeurs de méthane; 25 - unité d'évaporation pour la concentration de méthane - purée (corps a-1, corps 6-II, corps s-III, corps d-IV, condenseur d-barométrique, e - pompe à vide); 26-collecte de méthane condensé brassé; 27-pompe pour le méthane condensé; 28 - collecte de méthane concentré brassé (transfert); 29 - pompe pour brassage de méthane condensé; 30 - Réchauffeur de méthane condensé; 31 - atomiseur centrifuge; 32 - cyclones de séchage par pulvérisation; 33 - bunker de concentré sec; 34 - emballages dans des sacs; 35 - laveur pour le nettoyage des gaz de combustion du séchoir de la poudre de concentré; 36 - un appareil pour la combustion catalytique des gaz dégagés lors de l'acidification et du chauffage d'un mélange de méthane; 37 - réservoir de gaz pour les gaz de fermentation; 38 - réfrigérateur pour séparer l'eau des gaz de fermentation; 39 - séchoir par pulvérisation à gaz.

L’Institut de recherche ukrainien sur l’industrie de l’alcool et des boissons alcoolisées et de la vodka a mis au point une technologie permettant d’obtenir des concentrés d’aliments contenant de la vitamine B.12 en faisant fermenter des alcools de mélasse avec une culture mixte de bactéries formant du méthane. La levure fourragère est cultivée de manière préliminaire sur du barde alcool-mélasse. Après séparation de la levure, un fluide de culture contenant 7 à 8% de matières solides est obtenu. Des bactéries formatrices de méthane sont cultivées sur ce liquide et 1,5 à 2 g de vitamine B sont obtenus à partir de 1 ml de barde d'origine.12.

Le fluide de culture est évaporé à une teneur en solides de 60-70%, mélangé avec une charge et séché. La semoule de maïs, le son, etc. sont utilisés comme charge. Concentré sec broyé et emballé dans des sacs. 1 kg d'aliment concentré contient: vitamine B12 18 - 20 mg, B2 41 mg, PP 146 mg et autres vitamines. Durée de vie 12 mois.

Bactéries méthanogènes mésophiles et thermophiles, y compris Metanobacterium thermoautotrophi-tieve, Mb. thermoformicuine, Mb. bryantii, Metanosarcina barkeri, Mme vacuolata, Mme Le mazei, Methanococcus hatopilus, synthétise exclusivement le facteur III. Vraie vitamine b12 forment des méthylotrophes ne formant pas de spores: Eubacterium limosum, près de Butyribacterium methylotrophicum et Acetobacter woodi. En créant des biocénoses artificielles et en sélectionnant les conditions de fermentation, il est possible de réguler délibérément le processus de biosynthèse de la vitamine B.12. Nouveaux développements. Réduire le coût de production de la vitamine B12 et l'utilisation de matières premières renouvelables peu coûteuses, la formation de corrinoïdes par la bactérie Prop, atidipropionici ATCC 25562 a été étudiée avec la croissance sur xylose en tant que composant principal des hydrolysats d'hémicellulose. À l'aide de xylose, les bactéries ont accumulé 0,35 mg de corrinoïdes dans un litre de milieu, sans addition de sels. Pour la production de corrinoïdes à partir de xylose, le réacteur UFR à recyclage de cellules d’ultrafiltration est le plus approprié. Au Japon, les cellules immobilisées ont confondu la stabilité et la productivité du biocatalyseur avec l'inclusion de cellules de Propionibacterium sp. dans les gels kappa-carraghénane, Na-alginate, gélose et prépolymère. Le substrat optimal est le prépolymère PU-9, dont la matrice polymère n'a pas réduit l'activité des cellules qu'il contient. Dans des conditions de fermentation optimales, 5 g de cellules immobilisées ont été nouvellement synthétisées et 900 µg de vitamine E ont été excrétés en 18 jours de fermentation périodique répétée, démontrant la possibilité de réaliser une synthèse complexe en plusieurs étapes (peu d’exemples de ce type sont connus). Amélioration des souches de producteurs. Ces dernières années, l'amélioration des souches a été obtenue par des mutations et une sélection. Cette méthode augmente de 50 fois la productivité en vitamines du ps. denitrificans. Pour les bactéries à Gram positif, Propionibacterium, Bacillus, Streptotnyces, la fusion de protoplastes est applicable, tandis que pour les bactéries à Gram négatif, par exemple Pseudomonas, des plasmides conjugatifs sont disponibles. Jusqu'à présent, aucun résultat pratique significatif n'a été obtenu avec ces nouvelles méthodes puissantes, mais le début de ce travail a été fait. 11 gènes clonés codant pour les enzymes de la biosynthèse de la vitamine B12 avoir des bactéries vous. mégatère. On pense que le génome ne contient que 20 à 30 de ces gènes. Par conséquent, l'ADN c'est vous. megaterium a été fragmenté et de grands fragments ont été insérés dans des plasmides, qui ont ensuite été transformés par des-mutants-auxotrophes dans B12. Ces mutants ont acquis la capacité de synthétiser de la vitamine B12. La méthode peut être utilisée pour produire des souches de producteurs à l'échelle industrielle. Dans la bactérie E. coll, les gènes Prop, technicum responsables de la synthèse de la vitamine B sont clonés.12. Bactéries Prop. technicum ne contient pas de plasmides; il a donc été isolé, purifié et partiellement détruit à partir de cette souche, ce qui a permis d'obtenir des fragments de 15 à 20 kilobases. Ces fragments ont été insérés dans le plasmide digéré pBR 322 et le plasmide hybride résultant a été transformé dans E. coli. Les nouveaux transformants se distinguaient de la souche témoin en termes de signes morphologiques et physiologiques.

http://studbooks.net/1545487/meditsina/poluchenie_vitamina

Technologie permettant d'obtenir de la vitamine B12

La structure de la vitamine B12 est présentée à la Fig. 6.9. B12 est le composé chimique le plus difficile parmi les vitamines. Lors du remplacement du groupe cyano par le groupe OH, l’oxycobalamine se forme dans la molécule de cyanocobalamine, qui est une véritable vitamine B12.

Il convient de rappeler que la vitamine B12 est détruite par l'action prolongée des rayons lumineux, dans un environnement acide et alcalin [5].

Il est produit par synthèse microbiologique à partir de Propionobacterium, ainsi que de Pseudomonas et de bactéries structurelles mixtes.

La principale méthode implique l'utilisation de Propionobacterium. Le procédé est mis en oeuvre dans un réacteur d'un volume de 1 m 3 avec un facteur de remplissage de 0,65-0,7.

La technologie de production de B12 comprend deux étapes:

1) mélanger dans le réacteur pendant 80 à 88 heures dans des conditions anaérobies jusqu'à ce que le sucre soit complètement utilisé, après quoi la masse résultante est centrifugée;

2) le traitement de la suspension dans le deuxième appareil, déjà avec accès d'air; la consommation d'air est de 2m 3 / h (Fig. 6.10). Pour le milieu nutritif, glucose, jusqu’à 10% de sels de fer, de manganèse, de magnésium et de cobalt (la concentration en sel varie de 10 à 100 mg / l), on utilise du sulfate d’ammonium.

Fig. 6.9. La structure de la vitamine B12

Fig. 6.10. Schéma technologique d'obtention de vitamine B12

Le rendement en vitamine B12 cristallisée est de 40 mg / l.

La technologie permettant d'obtenir du B12 à partir de bacilles thermiques a également été développée.

Bacillus Circulans pendant 18 heures à une température de 65-75 ° C dans des conditions neutres. Le rendement en vitamines est de 2-6 mg / l.

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