Загальні поняття про вітаміни та характеристика готового продукту. Продуценти, поживні середовища і основний ферментаційний процес. Ферментер для вітамін-продукуючих мікроорганізмів. Очищення та стерилізація аераційного повітря для процесу ферментації.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ КУРСОВА РОБОТА з дисципліни «Загальна біотехнологія» Тема: «Технологія виробництва вітаміну В12 (ціанкобаламіну)» Пояснювальна записка до курсової роботи «Виробництво вітаміну В12»: 44 с., 14 рисунків, 2 додатки, 2 таблиці, 1 діаграма, 9 літературних джерел. Мета роботи - дослідити та проаналізувати особливості виробництва вітаміну В12 та кормового препарату на його основі.У природі вітамін В12 і споріднені кориноїдні сполуки знаходять у клітинах мікроорганізмів, в тканинах тварин і деяких вищих рослинах (горох, лотос, пагони бамбука, листя і стручки квасолі). Виробництво вітаміну В12 засновано головним чином на культивуванні пропіоновокислих бактерій (в Україні, Великобританії, Угорщині), мезофільних і термофільних меганогенних бактерій (Україна, Угорщина), а також актиноміцетів і споріднених форм (Італія). У нашій країні в якості продуцента вітаміну В12 використовують Propionibacterium freundenreichii var. shermanii. Для потреб тваринництва вітамін В12 отримують, використовуючи змішану культуру, що містить термофільні метаноутворюючі бактерії. Реалізація в нашій країні описаного способу і одержання концентрату вітаміну В12 дозволили повністю забезпечити тваринництво цим вітаміном.Вітаміни - група низькомолекулярних органічних речовин, які в дуже низьких концентраціях мають сильну і різноманітну біологічну дію. І хоча хімічний синтез у виробництві більшої частини вітамінів займає провідне положення, мікробіологічні методи також мають велике практичне значення. Мікробіологічними шляхом отримують ергостерину, вітамін В12. Крім того, мікроорганізми використовують як селективні окиснювачі сорбіту в сорбозу (при отриманні вітаміну С), а також для виробництва вітамінних концентратів (вітаміну В2, каротиноїдів). Провідне місце у виробництві вітамінів займає швейцарський концерн Hoffman La Roche, який випускає 50 - 70% всіх вітамінів [9].У природі вітамін В12 і споріднені кориноїдні сполуки знаходять у клітинах мікроорганізмів, в тканинах тварин і деяких вищих рослинах (горох, лотос, пагони бамбука, листя і стручки квасолі). Природні штами пропіоновокислих бактерій утворюють 1,0 - 8,5 мг/л кориноїдів, але отриманий мутант Р. shermanii М-82, за допомогою якого отримують до 58 мг/л вітаміну [7]. Шляхом мутацій і відбору отримано штам N. rugosa, що накопичує до 18 мг/л вітаміну В12. У значних кількостях утворюють вітамін В12 ацетогенні клостридії Cl. thermoaceticum, Cl. formicoaceticum та Acetobacter woodi, які синтезують ацетат із СО2. Achromobacter sp., використовуючи ізопропіловий спирт як джерело вуглецю та енергії, накопичує до 1,1 мг/л провітаміну, Pseudomonas sp. синтезує вітамін В12 в середовищі з метанолом або пропандіолом (до 160 мкг/л), факультативний метилотроф (FM = 02Т) утворює в середовищі з метанолом до 2,6 мг/л вітаміну.Штам бактерій Pseudomonas fluorescens BKM В-2224Д продукує вітамін В12, який застосовується як антианемічний препарат в медицині та у виробництві кормових добавок для сільськогосподарських тварин та птиці. Відомі способи отримання мікробіологічними способом вітаміну B12 за допомогою метаноутворюючих бактерій (Methanobacteria) (патент США 3961971 (1976 р.)), пропіоновокислих бактерій (патент США 4210720 (1980 р.), що належить японській фірмі Nippon Oil Company; в Японії - фірмі Дайсеру Кагаку Коге (ЕР 647717, 1994 рік) виробництво вітаміну здійснює за допомогою бактерій Acenetobacterium, фірма Takeda Chemical Industries LTD (патент США 5545538) отримує вітамін В12 з використанням бактерій Rhizobium colalaminogenum FERMBP-4429, фірма Ніппон Секію к.к. (патент Японії 5-6996) в якості продуцента вітаміну В12 застосовує штам бактерій Propionibacterium shermani або frendenreichii, стійких до пропіонової кислоти. При даних способах отримання вітаміну В12 концентрація вітаміну B12 в культуральній рідини не перевищує 60-70 мкг/мл. Біосинтез вітаміну В12 культурою Pseudomonas fluorescens BKM В-2224Д здійснюється за наступною схемою: посівна культура на агаризованому середовищі > посівна культура на колбах на рідкому середовищі > культура на рідкому середовищі в посівному апараті > біосинтез на рідкому середовищі в ферментері.Усередині ферментера уздовж його корпусу і перпендикулярно до нього закріплюють вузькі металеві смуги - відбійники для підвищення ефективності перемішування. Ферментери, як правило, обладнуються пристроями для вимірювання і регулювання температури, кількості продуваємого повітря і тиску всередині ферментера. У разі потреби ферментер додатково забезпечується пристроями для виміру й регулювання PH середовища, концентрації розчиненого кисню в культуральній рідині, вуглекислого газу у вихідному повітрі, сигналізатором рівня піни і пристосуваннями для механічного або хімічного піногасіння. При безперервному процесі культивування мікроорганізмів ферментери додатково обладнуються стерилізуємими резервуарами для зберігання компонентів живильного середовища і насосами для їх безперервної подачі в ферментер.
План
Зміст
Вступ
Розділ 1. Загальні поняття про вітаміни. Характеристика готового продукту
1.1 Поняття про вітаміни
1.2 Вітамін В12
Розділ 2. Продуценти, поживні середовища, Основний ферментаційний процес
