Триптофан алу

Триптофанды алу үшін химико – ферментативті әдіс индолдың, аммиактың және пирожүзім қышқылының тікелей конденсациянан тұрады:

Фермент табиғатта кеңінен таралған E.coli бактериясында табылады және субстраттың ерекшелігімен кеңінен сипатталады. L – триптофаннан басқа оның субстратымен L – цистеин, 8-метил – цистеин, хлор-L – аланин, L-серин саналады. Триптофанды қосқаннан ферменттің пайда болуы индуцирленеді, ал индолды қосқанда бактерияда оның синтезі ингибирленеді,сондықтан, триптофан алу процесінде аммиакпен, пируваттың артық мөлшері болады.

Химико – энзиматикалық әдісті қолданумен триптофан алуда амин қышқылының шығымы 63 г/л құрайды.

Тармақталған метаболиттік жолмен лизин, триптофан пайда болады, сондықтан осы өндіріс үшін оларда блокирленген реакция фенилаланиннің және тирозиннің синтезделуіне әкелетін ауксотрофты мутанттарды қолданады. Микроорганизмнің бірқатар басқа ароматты амин қышқылымен (тікелей көптеген микроорганизмде) эритрозо – 4 – фосфат және фосфенолпируват көмірсудың ауысуымен метаболитпен алынады. Триптофанның метаболиттік предшественнигі болып, антранилатсинтетазасының әсерінен хоризм қышқылынан пайда болатын антранилді қышқыл атқарады. Антранилатсинтетазаға триптофан ингибирлеуші әсер етеді, сондықтан фермент синтезіне метаболиттік бақылау жасау үшін предшественник антранил қышқылдарын (0,1-0,3%) индуцирлейтінді сатылап енгізу қажет.

Осыған байланысты триптофан өнірісінің ерекшелігі екі сатылы сызба – нұсқа бойынша ұйымдастырылған. Бірінші сатыда химиялық әдіспен антранилді қышқылды синтездеу, мутантты штамм ашытқысы Candida utilis энзиматикалық жүйелердің көмегімен триптофанның пайда болуына әкеледі.

Ашытқы биомассасы 30°С температурада минерал компонентті және мочевина қызылша мелассасын құрайтын ортада өсіріледі. Бір тәулік өткен соң ферментерге 5 % антранил қышқылының спирт ерітіндісін және 50% мочевина ерітіндісін қосады, ал предшественикті қосқаннан кейін 3-4 сағат өткен соң көміртегі көзін (25% меласса ерітіндісін) қосады. Антранил қышқылын және мочевинаны 6 сағат өткен соң жібереді, ал мелассаны 12 сағат өткен соң жібереді.

Екі сатылы ферментация процесі 144 сағаттан кейін аяқталады және культуральды сұйықтықтағы триптофанның құрамын 6г/л құрайды.

Триптофаннан басқа микробиологиялық әдіспен предшественикті қолданып гистидин, изолейцин, метионин, серин және треонин алады. Ауксотрофты мутантты бактерия Bacillius subtilis негізінде триптофанды алудың бір сатылы технологиясы кең таралмаған, лизин алу әдісіне жақын.Бір сатылы процестің ұзақтығы 48-сағат,культуральды сұйықтықта триптофан концентрациясы 10г/л құрайды. Культуральды сұйықтықты кептіргеннен кейін азықтық концентрат триптофан алынады, онда ақуыз, бос триптофан, В_1, В₂и РР витаминдер қосылған.

Тазалығы жоғары триптофанның кристалды препараты культуральды сұйықтықты хроматографиялық бағанада ионалмасу әдісімен қосымша тазартылғаннан кейін пайда болады, толтырылған катионит (сорбция, рН 1,0; элюация 5% гидроксид аммоний ерітіндісі пропанол қоспасымен) болады.Элюаттар кристаллизацияланады; кристалдар жуылады және кептіріледі. Триптофан препараты кристал түрінде 99 % дейін жетеді.

Бақылау сұрақтар

1. Бір немесе бірнеше аминқышқылдарды синтездеуге қабілетін жұмсаған, организмдер- ол :

А) Ауксотрофты мутанттар;

В) Гетероторфты полимерлер;

С) Рацематтар;

Д) Ауксотрофтар;

Е) Гетеротрофтар;

2. Тамақ өнеркәсібінде дәм бергіш ретінде қандай амин қышқылы... қолданылады :

А) Глютамин;

В) Аспагарин;

С) Валин;

Д) Лизин;

Е) Треонин;

3. Азтонналы синтез өніміне қайсысы жатады:

А) глутамин қышқылы;

В) антибиотик;

С) спирт;

Д) биогаз;

Е) азықтық ақуыз;

4. Аминқышқылын қолданбайды:

А) машина жасау технологиясында;

В) полимер материалдарын дайындауда;

С) пестицидтер ретінде

Д) дәрілік препараттар ретінде;

Е) азықтық қоспа ретінде;

11- сабақ. Микробиологиялық синтез әдісімен витаминдер алу әдісі

Сабақ жүргізу формасы:Проблема түрі «дөңгелек стол»

Проблема: Неге барлық витаминдерді микробиологиялық синтез жолымен алуға болмайды. Ұйымдастыру формасы «дөңгелек столге» ұсынылған.

Жоспары:

1 Витаминдер туралы жалпы мәлімет

2 В₁₂ витаминнің биосинтезі

3 Рибофлавин алу

4 Эргостерин алу

5 Азықтық витамин препараты өндірісі

Витаминдер туралы жалпы мәлімет

Витаминдер дегеніміз – азық-түлік өнімдерінде, жем-шөпте шағын мөлшерде ғана кездесетін, ал адам мен жануарлар организмі бір қалыпты тіршілік ету үшін өте қажет төменгі молекулалы органикалық заттар.

Витаминдер сол сияқты жоғарғы сатыдағы өсімдіктер мен микроорганизмдердің қалыпты өсуі мен дамуы үшін қажет заттар. Кейбір жоғарғы сатыдағы жасыл өсімдіктердің ұлпалары, мысалы: тамыры, тұқымынан бөлініп алынған және қараңғыда өсірілген жас өскіндер тіршілік ету барысында өздігінен витаминдерді синтездей алмайтындықтан, барлық уақытта оларды сырттан алуға мұқтаж болады. Сондықтан да қоректік ортаға тиаминді және пиродиксинді аздап қосудың өзі көптеген өсімдіктердің оқшауланған тамыршалары мен жас өскіндерінің өсуіне жақсы жағдай туғызады.

Қазіргі кезде витаминдік қасиеті бар отыздан астам зат белгілі. Олардың едәуір бөлігінің құрамында амин тобы бар, ал азот та болмайды. Осыған қарамастан, мұндай алмастырмайтын тіршілік факторлары үшін «витамин» деген тарихи термин сақталып қалды.

Ал витаминдерді мол мөлшерде пайдалану гипервитаминоз құбылысының тууына әкеледі.Тамақ азықтарында, дәрілік өсімдіктер мен басқа да заттардың құрамында кездесетін витаминдерді түрлі түсті сапалық реакциялар көмегімен анықтауға болады.

Витаминнің жетіспеуі жиі кездеседі. Мұндай кезде сырқат белгі береді. Әдетте витаминнің жетіспеуі қыстың соңына таман, азық-түлікте және жем-шөпте витаминдер мөлшері өте азайған кезде байқалады.

Кез келген витаминді (әсіресе А және Д витаминін) организмге қалыптан тыс көп беру гипервитаминоз ауруына ұшыратады. Витаминді бір жолы көп мөлшерде қабылдау уландырады. Ондай жағдайда «гипервитаминоз» - деуге болмайды. Қоректе ұзақ уақыт С витамині болмаса, организм қырқұлақ ауруына ұшырайды. Мұндай витаминдер жоқ жағдайда қырқұлақ –С- авитаминоз деп қабылданған. Осылайша рахит –Д- авитаминоз, бери-бери –В₁-авитаминоз, т.с.с. Азық-түлікте жүгері өнімдері басым болатын кейбір елдерде пеллагра деген ауру таралған, ондай сырқат кезінде дененің ашық жері, терісі қабынып ауруға ұшырайды.Азия елдерінде бери-бери (паралич) деген ауру кездеседі. Мұндай ауру кезінде нерв тармақтары қабынады да, қол-аяғы тырысып қалады.

Витаминдердің адам организмі үшін биологиялық мәні өте зор.

Олар организмдегі зат алмасу процесін жақсартады, организмдердің әр түрлі жұқпалы ауруларға қарсы күресу қабілетін күшейтеді және адамның жұмыс істеу қабілетін жақсартады. Сонымен қатар әрбір витаминдердің организмде ерекше орындайтын өз міндеті бар. Айтып кеткендей организмде витаминдердің бірден жетіспей қалуы зат алмасу процесінің жетіспеушілігіне ғана емес, сондай –ақ оларды организмнің дұрыс қабылдамауы және дұрыс қолданбауынан пайда болу мүмкін.

Н. И. Луниннің ғылыми жұмысына дейін (1880ж.) қорек үшін бес түрлі зат – ақуыздар, майлар, көмірсулар, минерал тұздар және су қажет деген пікір қалыптасады. Ал үнемі тамақтың бір түрімен ғана қоректену, сондай-ақ ұзақ уақытқа созылған саяхат кезінде адамдар ұшырайтын бірқатар сырқаттардың қоректе кейбір заттардың жетіспеуінен болатыны белгілі.

Поляк ғалымы К. Функ (1911ж.) ақталып тазартылған күрішті оның кебегінің сығындысын қосып, тауыққа берді. Мұндай жемді жеген тауық бери-бери ауруының өршуін болдырмаған. Мұнан кейін ғалым бери-бери сырқатынан сақтайтын затты күріш кебегінен бөліп алады. Ол амин тобы бар химиялық зат екенін анықтады. Сондықтан К.Функ ол затты витамин деп атады (латынша vita –тіршілік, өмір).

Витаминдер жетіспеген жағдайда организм ауруға шалдығады. Химиялық құрылысы жағынан витаминдер алуан түрлі. Витаминдердің басым көпшілігі спиртті және карбоксилды топтарға тән.Тек кейбіреулерінде ғана амин тобы болады. Кейбір витаминдер организмде де синтезделеді. Олар азықтық заттармен организмге түсіп, зат алмасуға, организмнің өніп - өсуіне әсерін тигізеді.

Жүргізілген ғылыми жұмыстардың қорытындыларына қарағанда ойлау қабілетімен жұмыс жасайтын адамдардың организмі қара жұмыспен айналысатын адамдармен салыстырғанда витаминдерді (әсіресе С витамині мен В тобының витаминдерін) көбірек қажет етеді. Сол себептен көктемде витаминдері мол тағамдарды жиірек пайдаланған жөн. Барлық витаминдер организмге комплексті әсер етіп, бірін – бірі толықтырады. Олар организмде жетіспесе, зат алмасу бұзылып, денсаулықтың нашарлауына әкеп соқтырады. Демек, витаминдердің тағамдық заттарда жетіспеуінен болатын дерттер көне заманнан –ақ белгілі болғанымен, оның себептері осы біз өмір сүріп отырған ғасырлардың бастапқы жылдарында ғана анықтала бастады. Қазіргі уақытта витаминдер тобына жататын заттар өте көп. Витаминдер организмде тотығу – тотықсыздану реакциясына түседі.

Бауыр, бүйрек, жүрек, ішек – қарын, жұмыртқа, ет-сүт, май, нан, жеміс жидектер витаминдерге өте бай келеді. Витаминдерді организмнің қажет етуі тамақтану режимі кезінде өзгерумен бірге, сол сияқты кейбір физикалық және патологиялық жағдайда да күшті өседі.

1956 ж. қабылданған Халықаралық Одақтық биохимиялық саласы бойынша, витаминдер, ерігіштігі бойынша үлкен екі топқа бөлінеді:

Олар: 1) майларда еритін витаминдер; 2) суда еритін витаминдер.

Майда еритін витаминдерге: ретинол (А витамині), убихинол (Q), кальциферол (D витамині, антирахит), токоферол (Е витамині, антисерильді), филлохинон (К витамині, антигеморрологиялық), ауыстырылмайтын май қышқылдары ( A, D, E, R, Q) және тағы басқалары кіреді.

Суда еритін витаминдерге: тиамин (В₁ витамині, аневрин), рибофлавин (В₂ витамині, лактофлавин), пантотен қышқылы (В₃), никотин қышқылы (В₅ немесе РР никотинамид, пеллаграға қарсы), пиридоксин (В₆ витамині, адермин), коболамин (В₁₂ витамині, антианемияға), никотинамид, аскорбин қышқылы (В₁₅ витамині,), инозит, холин, биотин (Н витамині),рутин, фолий қышқылы және тағы басқа түрлері енеді.

Суда еритін витаминдердің өзі, шартты түрде, «В тобына жататын» және «В тобына жатпайтын» витаминдер болып екіге бөлінеді. «В» деген белгілеудің өзі витаминдердің алғашқы кезде латын әліпбиі бойынша топталуын білдіреді. Витаминдердің А, В, С, Д, Е болып топталынулары, олардың химиялық кұрам-құрылымынан немесе биологиялық белсенділігінен ешқандай мәлімет бермейді. Ал, қазіргі кезде де, витаминдерді сол әріптермен таңбалайды және олардың биологиялық маңызын сипаттайтын әсерлері қатар жазылады. Сонымен қатар, витаминнің жетіспеуі әсерінен туындаған ауруларға қарсы қолданылатын витаминдерді атауда, сол ауру атауының алдына «анти» тіркесі, сөз алдында, қосылып жазылады.

Витаминдердің аталулары мен ерігіштігіне қарай топталулары төменде келтірілген (кесте).

5 кесте- Витаминдердің аталынулары және биологиялық әсерлері

Таңбалануы	Аталуы	Биологиялық әсері
	Су бойында ерімтал «В» тобына жататын витаминдер
В₁	тиамин	невритке қарсы (антиневритті)
В₂	рибофлавин	өсіру витамині
В₃	пантотен қышқылы	дерматитке қарсы
В₅	ниацин, никотинамид	пеллаграға қарсы
В₆	пиридоксин	дерматитке қарсы
В_С (В₉)	фолацин, Фоль қышқылы	анемияға қарсы (антианемиялық)
В₁₂	цианкобаламин	антианемиялық
Н	биотин	себореяға қарсы
	В тобына жатпайтын витаминдер
С	аскорбин қышқылы	цингаға қарсы
Р	биофлавоноидтар (рутин)	капилляр беріктілігін арттырады
	Майларда ерітін витаминдер
А	ретинол	ксерофтальмияға қарсы
Д	кальциферол	рахитке қарсы
Е	токоферол	өсіп-өну витамині
К	нафтохиниондар (филохинондар)	қан аққанға қарсы антигемморогиялық

Витаминдерге ұқсас қосылыстар тобына - орот қышқылы – В₁₃, пангам қышқылы – В₁₅, липои қышқылы-витамин N витамині, метилтионин –витамин U витамині және қанықпаған поликарбон қышқылдарының жиыны – витамин F витамині жатады.

Химиялық табиғаты мен биологиялық маңызы

Кобаламиннің ішіндегі ең белсендісі цианкобаламин, мұндағы кобальт CN тобымен байланысқан.

Цианкобаламиннің структуралық негізі ядродан, ол пиррольды сақиналардан тұрады. Олар геминнің порфиринді қаңқасына ұқсас келеді және корфирин деп аталады. Пиррольды сақиналар бір-бірімен А және Д пиррольды радикалдардан, басқалары метинді «көпіршелермен» байланысқан.

Екі метин топтарының сутегі метилді радикалдарымен алмастырылған. Дәл ортасына кобаль орналасып, пиррольды сақина азотымен және CN тобымен байланысқан. Пиррольды сақиналардағы сутек атомдары метилді топтарымен, сірке қышқылы амиді мен пропион қышқылы амиді радикалдарымен алмастырылған.

Пропион қышқылы амидінің бірінде NH₂ – тобындағы бір сутек изоприн спирті радикалымен алмастырылған, ал ол рибоза – 3 – фосфат пен тағы фосфор қышқылымен эфирлі байланыс арқылы жалғасқан. Рибозаның бірінші көміртек атомы диметилбензимидазол азотымен байланысқан. 3 пиррольды сақиналардың азоты мен бензимидазол азоттарының бірі кобальт атомымен комплекс түрінде байланысады.

В₁₂ витамині суда және спиртте жақсы ериді, эфирде ерімейді.

Құрамында кобальт атомы бар болғандықтан кристалдарының түсі қызғылт – қара болып келеді. Бұл витаминнін не иісі, не дәмі болмайды, оптикалық активтілігі болады. В₁₂ витаминінің биохимиялық рөлі көп салалы.

В₁₂витамині ацилдену реакцияларына да қатысады, кофермент А-ның сульфгидрильді топтарының тотықсыздануын қамтамасыз етеді, осының нәтижесінде пирожүзім және май қышқылдарының биологиялық тотығу процесі жылдамдатылады. Бұл витаминді организмге енгізгенде ұлпадағы глюкозаның тотығуы арқылы ыдырауының күшею салдарынан, қандағы қант мөлшері күрт кемиді.Сондай – ақ, В₁₂ витамині пурин мен пиримидин негіздері синтезіне, яғни РНК мен ДНК –ның синтезіне де әсері бар. В₁₂ витамині жануарлардың денесінде майдың жиналуын қамтамасыз етеді, өйткені амин қышқылдарының глюкозаға айналуы жылдамдайды, соның нәтижесінде ол ұлпадағы майлы заттарға дейін өзгереді. Сонымен бірге бұл витамин каротиннің А витаминіне айналуына қатысады, ал соңғысы бауырда жинақталып, никотин қышқылын метилдендіре отырып, метилникотин түзіп, оны зәрмен сыртқа шығарып залалсыздандырады.

53 сурет - Кобирин қышқылы

В₁₂ витамині аздап болса да микроорганизмдердің қатысуымен ішекте түзілуі мүмкін. Микробтардың синтезі арқылы түзілетін В₁₂ витаминінің алыну жолы ең арзаны болып саналады. Цианокобаламин өсімдік тағамдарында аз, ал ет, сүт, жұмыртқа және балық тағамдарында көбірек кездеседі. Осы тағамдарды аз пайдаланса, бұл витаминінің жетіспеушілігінің байқалуы мүмкін.

В₁₂ витаминінің адам организміне қажет мөлшері осы уақытқа дейін толық анықтала қойған жоқ, бірақ шамамен тәулігіне 5 -10 мкг шамасында қажет болуы керек. Корриноид жүйесі.

Цианкобаламин порфирин құрылымына енетін корриноид класына жатады. Бірақ олардың құрылымы жақын болғанымен екі маңызды химиялық айырмашылық бұл екеуінің макроцикласында көрінеді. Порфирин 12 қос байланысты құрайды, ал коррин гетероцикл арқылы құрылады. Корриндік байланыс 6 қос байланыстан, яғни макроциклдің ішкі контурын құрайтын 15 атомның 12-сін құрайтын байланыстан тұрады. Корриноид сақинасы порфиринмен салыстырғанда кең тараған. Егер порфириндегі әрбір жұптық перрольдық сақина метилдік көпірлермен бөлінсе, кориндік сақинада амин арқылы байланысқан. Сондықтан да корриндік макроциклдің ішкі контуры көміртегі атомын парфирионды сақинадан аз қабылдайды. Кобальт атомы арқылы құрылған 4 перрольді сақина 1975 жылы биологиялық химия номенклатурасы халықаралық келісімімен коррин деп аталған. Ал оның құрамына енетін заттар корриноидтар деп аталады.

Карбоксил қышқылдар тобы а-g әріптерімен белгіленген. a, b, с, d, o, g- гексамид кобириндік қышқылдар деп аталады. Кобириндік қышқылдардың d-1 амино пропанол-2, екінші жағдайда f-амид болып табылады. Оның гексоамиді кобинамид деп аталады. 5-6-диметилбензол-мидазольды лиганд, яғни N-1 және С-1 рибофураны арқылы құрылған кобамид кобаламин деп аталады. Ал а жағдайындағы 5-6-диметилбензимодозол кобаламид деп аталады.

Кобаламин

ΧІΧ – ғасырдың ортасында асқазанның сілекей қабаттарының дертке шалдығатындығы мен қанда мөлшері жағынан едәуір жетілмеген қызыл қан түйіршіктері шамадан тыс кездесетіндігі туралы факт анықталып, бұл ауруды пернициозды анимия деп атады. Мұны жұқпалы аурулар қатарына жатқызып, ұзақ уақытқа дейін емдеу тәсілі табылмады. 1926 жылы осы қатерлі қан азаюына қарсы адамдарға шикі бауырды бергенде, оның қан құрамын жақсартуға пайдасы тигендігі байқалды. 1948 жылы бауырдан құрылысы жағынан қан геминіне ұқсас, құрамында кобальт бар, жаңа витамин кристалл түрінде бөлініп алынды. Мұның құрамы жағынан өте күрделі қосылыс В₁₂ витамині немесе цианокобаламин болатын. Ол дені сау адамның асқазан сөлінде кездесетін құрамында 11-12% гексамині бар, мукопротеин ақуызы екен.

Кобаламиндегі кобальтті ашу. Кобаламинді калий бисульфатымен бірге балқытады, кобаламин бұзылады да, ондағы кобальт α – нитрозо – β – нафтол немесе α – нитрозо – дисульфо - β – нафтол реакциясымен қызыл түсті комплексті тұз түзу арқылы анықталады. Бұл реакция нәтижелі болу үшін сірке қышқылды натрий қосады, себебі күшті қышқылдық орта комплекс түзілуіне кедергі жасайды.

В витаминдер тобының пантотен қышқылына, биотин мен В₆ витамині.

Пантотен қышқылы липид пен амин қышқылының алмасуында маңызы зор болатын ферменттердің құрамына кіреді. Пантотен қышқылының жетіспеуі өте сирек болады. Ол бейжай тартып, бұлшық еттердің шаншуынан, башпайлардың ұюынан байқалады.

Биотин (Н витамині) амин қышқылдары мен май қышқылдарының алмасуын реттейтін ферменттердің құрамына кіреді. Биотин жетіспеген жағдайда қол, аяқ және бет дерматиті шығады, жүйке жүйесінің қызметі бұзылады. Биотин бәрінен гөрі бауыр мен бүйректе (80-140 мкг/%) , сояда (60 мкг/%) көп, көкөніс пен жемістердің көпшілігінде оның мөлшері 0,1-2 мкг/% болады.

В₆ витамині амин қышқылдары мен май қышқылдарының алмасуына қатысатын ферменттердің құрамына кіреді. Ересек адам тәулігіне оның 2 миллиграмын қажет етеді.

В₆витамині жетіспеген кезде жүйке жүйесінің қызметі бұзылып, дерматиттер пайда болады.

Жан басына шаққанда бізде орта есеппен тәулігіне В₆ витамині 2,4 миллиграммнан келеді. Бұл нормаға (миллиграмм) жақын.

В₁₂ витаминінің биосинтезі

В₁₂ витаминінің продуценті

Витаминдер деп - барлық тағамның құрамында кездесетін төменгі молекулалы органикалық заттар аталады. Витаминдер өте төмен концентрацияда болса да, организмге өте үлкен биологиялық әсерін тигізеді.Табиғата витаминдер көзі болып микроорганизмдер және өсімдіктер, жануарлар болып саналады.Менахинондар және кобаламиндер микроорганизммен синтезделеді. Химиялық синтезбен алынатын витаминдердің үлкен бөлігі жоғарғы мәнге ие, сонымен қатар іс жүзінде микробиологиялық әдістің де үлкен мәні бар.

В₁₂ витамині және туыстасы корриноид қосылыстары микроорганизмдер клеткаларында, жануарлар ұлпаларында және кейбір жоғары сатылы өсімдіктерде болады. Бірақ В₁₂ витаминінің жоғары сатыдағы өсімдіктерде болатындығы толығымен анықталмаған. Корриноидтар мицелиалы саңырауқұлақтар мен ашытқылар сияқты төменгі эукариодтарды құрайтын көрінеді. Жануарлар организмі витамин синтезін өз бетінше жүргізе алмайды. Прокариоттар арасында корриноидтар биосинтезін жүргізе алу қабілеті кең таралған. Propioni bacterium туысының өкілдері В₁₂ витаминін өндіреді. Табиғаттағы пропион қышқылды бактерия штамдары корриноидтардың 1,0 -8,5 мг/л құрайды, бірақ витамин 57 мг/л -ге дейін алынатын Р.Shermanii М–82 мутанты алынған.

Propioni bacterium туыстасының ішіндегі клеткасында В₁₂ витаминін мол жинақтауға қабілетті басқа да өкілдері бар. Бұл алдымен Eubacterium limosum туыстастары микроорганизмдер мен көп актиномицеттің өкілдері витамин продуценттері ретінде практикалық жағынан қызығушылық тудыруда.

Нағыз В₁₂ витаминін жоғары көлемде Nocardia rugosa синтездейді. Мутация және таңдау арқылы В₁₂ витаминін 18мг/л -ге дейін жинақтайтын N. Rugoza штаммы алынған, оның туыстас өкілдерінің арасында витаминнің белсенді продуценттері табылған. Метаногенді бактерияларда жоғарғы кобаламин синтезіне белсенділігі анықталады, мысалы Methanosarcina bacter, vacuolata және галофильдытүрдің кейбірштамдары Methanococcus halophilus. Соңғы кездері организмде 1 грамм биомассада 16 мг корриноидқа дейін синтездейді. Микроорганизмдердің ешқайсысында құрамы жоғары корриноидтардың жинақталуы анықталмаған. Метаногенді бактерияларда корриноидтардың жоғары жинақталу себебі анықталмаған. Корриноидтарды анаэробты бактериялардың ішіндегі клостридан туыстары синтездейді. Y.Clostridium teranomorphum и Cl. Sticrlandii аденозилкобаламиндері орнитин, лизин және глутамин сияқты амин қышқылдарының изомеризациясының арнайы реакцияларын катализдейтін ферменттік жүйе құрамына кіреді. СО₂-ден ацетатты синтездейтін Cl. Thermoaceticum, Cl. Formicoaceticum және Acetobacter woodi ацетогенді клостридиндер В₁₂ витаминінің жоғарғы көлемін құрайды.

Псевдоманадтарда В₁₂ витаминін белсенді өндіретін өкілдері белгілі, олардың ішінде Pseudomonas denitrificans штаммы басқалардан гөрі көп зерттелген.

В₁₂ витаминінің көлемді санын цианобактериялар Anabaena cylindrica, бір жасушалы Chlorella pyrenoidosae атты жасыл балдырлар және Rhodosorus marinus атты қызыл балдырлар құрайды.

В₁₂ витамин продуценттерін балық ұны, жүгері және ет қайнатпасы, соя ұны сияқты тағамдар негізінде дайындалған қоректік орталарда өсіреді.Соңғы жылдары корриноидтардың сапасын жоғарылататын микроорганизмдер анықталған, Achromobacter sp.олар, изопропильді спирті мен энергия көзі ретінде көміртегі қолданылып, провитаминді 1,1 мг/л дейін жинақтайды. Энергия мен көміртегінің жалғыз ғана көзі ретінде метанолмен ортада өсетін жасушаларда корриноидтардың көп санын құрайтын Klebsiella 101 штамы алынған.

В₁₂ витаминінің(цианкобаламин) биосинтезі

Витамин молекуласының әр белгіленген құрылымының корриноидты шеңбері, нуклеотидті ядросы және амин пропаноиды көпірі, өзінің шыққан тегі бар. Олардың пайда болу механизмі –бұл қарқынды бірақ әлі бітпеген ізденістер қажет. Корриноидтар биогенездің алғашқы сатылары тетрапирольды қосылыстар синтезінің алғашқы сатысындай.

Тетрапиррольдардың жалпы интермедиаты δ – аминоловулинді қышқыл болып табылады, (δ – ААК) ол көпшілік организмдерде сукцинил КоА мен глицин конденсациясы нәтижесінде пайда болады. Бірақ корриноидты шеңберге 2 -14 С глицинді E. limosum және C.tetanomorphum қоспайды.

Сонымен бактерияларда витаминді синтездеу жолы осы сатыда ажыратылуы мүмкін. Әрі қарай δ – ААК 2 молекуласының конденсациясы - кезінде порфобилиноген, ал порфилиноген 4 молекуласының конденсациясында -уропордириноген пайда болады. Қазіргі кезде коррифирин -1, метилкоррифирин коррифирин -2 немесе сирогидрохлорин (диметилкоррифирин) және коррифирин -3 немесе изобактериохлорин ( триметилкорриферин) атты үш қосылыстармен сипатталып бөлінген.

Белгіленген δ –ААК және метионин коррифириндерге, ал соңғылары В₁₂ витаминіне енеді.

УПГ ІІІ метилирлеуі С шеңбері С₁₂ сірке қышқылының шеткі тізбегі декарбоксилирленуімен бірге басқа тетрапиролдардың және В₁₂ витаминінің биогенез жолдарының ажырауына әкеп соғады.

54 сурет - Биосинтез жолында В₁₂ витаминінің корриноидты құрылысы

А мен Д шеңберлер арасында С – С байланыстарының пайда болуы мен метилдеу нәтижесінде кобиринді қышқылы синтезделеді. S – аденозилметионин УПГ ІІІ-ке енетін жеті метил топтарының доноры болып табылады. А мен Д шеңберлерінің арасындағы байланыстың пайда болуы және Со атомы қосылу сипаты белгісіз.

Биосинтез жолының келесі сатысында кобирин қышқылы кобинамидке айналады (В фактор), мұнда кобирин қышқылын карбон қышқыл қалдықтары аминопротенолға қосылады.

Бұл сатыда 5 – дезоксиаденозил тобына корринді шеңбердің қосылуы өтеді және корринді қышқыл 5 – дезоксиаденозилкобинамидке айналады (фактор В коферментті түрі). Аминопропонол L – треонин декарбоксильдеу кезінде пайда болады.

Әрмен қарай кобинамидфосфат пайда болуымен кобинамид фосфорилденеді және гуанозинтрифосфатпен (ГТФ) байланысып кобинамид – гуанозиндифосфатты құрайды. Кобинамид гуанозиндифосфат коферментті түрінде нуклеотидке қосылып, кобаламин 5 –фосфат пайда болады. В₁₂ витамині, жоғарыда аталғандай, табиғатта тек қана осы қосылыс түрінде кездесетін 5,6 –ДМБ азотты негізді құрайды. Рибофлавин 5,6 –ДМБ алдындағы өкілі болып келеді. В₁₂ витамин молекуласына 5,6 –ДМБ α – рибазол – 5 – фосфат түрінде қосылады. Кобаламин – 5 – фосфат ферментативті дефосфорилдеу кезінде кобаламин пайда болады. Кобаламин синтезі арқылы кобинамид алу келесі реакциялар арқылы жүреді:

1) кобинамид + АТФ → кобинамид – Ф + АДФ;

2) кобинамид – Ф + ГТФ → ГДФ –кобинамид + ФФ_и;

3) кобинамид – ГДФ + α – рибазол – 5¹ – фосфат → кобаламин – 5¹– фосфат + ГМФ;

4) кобаламин – 5¹ – фосфат → кобаламин + Ф_и.

В₁₂ витаминінің 2 коферментті түрі белгілі: аденозилкобаламин (І коферментті түрі) және метилкобаламин (ІІ коферментті түрі). 80% астам пропион қышқыл бактерияларымен синтезделген корриноидтар 1 коферментті түрге жатады.

АТФ аденозил көзі болып табылады. Коферментті түрі Со–С байланыс түрінен тұрады және бірінші кобальт органикалық қосылыс болып табылады. Метилкобаламин клетка құрамында кездеседі, бірақ 5–оксибензимидазол нуклеотид бөлігінен тұратын xareri метил – фактор ІІІ.барлық кариноидтар сомасынан 80% құрайды. В₁₂ витаминінің биосинтезін реттеу репрессия принципі арқылы жүреді. В₁₂ витамині өзінің синтезін ғана басады, басқа тетрапироллдың пайда болуына әсерін тигізбейді.

Витаминнің функциональды түрі болып аденозинкобаламин α ( 5,6 – диметилбензимидазолил) – Со – 5 дезоксиаденозинкобамид және метилкобаламин (α 5,6 –диметилбензимидазолил – Со – метилкобамид) болып табылады.

В₁₂ витаминін алу және оның қолданылуы

В₁₂ витаминінің әлемдік өнімділігі жылына 9 -11 мың кг құрайды; оның ішінде 6500 кг медициналық мақсатқа, ал қалған бөлігін мал шаруашылығында қолданады.

В₁₂ витамин өндірісі пропион қышқыл бактериялары (Кеңес үкіметінде, Ұлыбританияда, Венгрияда), мезофильді және термофильді бактериялар, актиномицеттер мен оның туыстас түрлерімен өндіру негізделген (Италия).

Біздің мемлекетте В₁₂ витаминнің продуценттері ретінде Propionibacterium freudenreichii var. Shermanii қолданылады.

В₁₂ витаминін алу мақсатында аммоний сульфаты және кобальт тұзы, глюкоза, жүгері қайнатпасынан тұратын қоректік ортада, анаэробты жағдайда периодты әдіспен бактерияларды өсіреді. Ашу кезінде пайда болатын қышқылдарды сілтілі қоспасымен бейтараптайды, олар ферментерге барып тұрады. 72 сағаттан кейін ортаға 5,6 – ДМБ қосады.

Клиникалық мәні жоқ псевдовитамин В₁₂ және В факторын 5,6 –ДМБ қоспасымен бактериялар синтездейді.

Ферментация процесі 72 сағаттан соң аяқталады. В₁₂ витамині бактериялар жасушасында сақталады. Сондықтан ашу процесі аяқталғаннан кейін биомассаны тазалап және стабилизатор ретінде 0,25 % NaNО₂ қоспасымен 60 минут ішінде 85 – 90°C температурада витаминді рН 4,5 -5 дейін қышқылданған сумен экстракциялайды. Ко– В₁₂ алуда стабилизаторын қоспайды.

В₁₂ витаминді 50% су қосылған NаОН 6,8 -7,0 рН дейін жеткізіп суытады. Ерітіндіге Al₂(SO₄)₃ ·18Н₂О және ақуыз коогуляциясы үшін сусыз FeCl₃ қосып, фильтр –пресс арқылы фильтрлейді.

Ерітіндіні тазартуды аммиак ерітіндісімен элюирлейтін кобаламиндер арқылы СГ-1 ион алмасу смоласымен жүргізіледі. Әрмен қарай Al₂О₃ мен бағанада тазалау, булау және органикалық ерітінділер және витаминді сулы ерітіндісімен қосымша тазалайды. Аммоний қышқылдығынан кобаламиндерді сулы ацетонмен элюирлейды. Сонымен қатар Ко– В₁₂ оксикобаламин мен СN-тан бөлінуі мүмкін.

Витаминнің сулы –ацетонды ерітіндісіне ацетонды қосып 3-4°C 24 -48 сағат ұстайды. Түсетін витамин кристалдарын тазартып, құрғақ ацетонмен және эфирмен жуып, вакуум эксикаторда Р₂О₅үстіне қойып құрғатады.

Ко – В₁₂ витаминнің бұзылмауы үшін барлық операциялар қараңғы бөлмеде немесе қызыл жарықта жүргізілуі қажет.Сонымен, оксикобаламин және СN қоспаның тек өзі ғана емес, оның жоғары терапевтикалық эффектісін меңгеретін коферментті түрін алуға болады.

В₁₂ витаминін химиялық тазалау үшін резорцин мен фенолдың мүмкіндігі қолданылады. Бұл әдісте В₁₂ витаминін бөлу ықшамдалады. Өндірістік цианкобаламин концентратын резорцин су ерітіндісімен өңдеп алып, В₁₂ витаминінің резорцин комплексін бөліп алады, әрмен қарай оны ыдыратып кристалл түріндегі препаратын алады.

Кеңес Одағы кезіндегі өндіріс кобаламиннің емдік препараттарының әр түрлі түрлерін шығарады: 0,9% NaCl ерітіндісінде дайындалған СN–В₁₂ ерітіндісінің залалсыздалған ампулалары, фоли қышқылының қоспасындағы СN – В₁₂ түймедақ тәрізді түрлері, мукопротеид және СN – В₁₂ құрайтын дәрілер.Ампуладағы дәрілік препараттар: камполон, антианемин және гепавит – олар ірі қара малдың бауырының сулы экстрактын құрайды.

Пропион қышқылының бактериясы мутагенезді перспективті зерттеулердің әдісі өнім штамының өнімділігін жоғарылатады, сонымен қатар арзан шикізатта өсіріп өндіріске енгізілді.

В₁₂ витаминін Кеңес Одағы кезінде пропион қышқыл бактериялар арқылы өндірісте алу мемлекетіміздің медицина саласының қажеттерін толық қанағаттандырды.

Сүт қышқылды өнімдерді В₁₂ витаминімен байыту үшін пропион қышқыл бактерияларды таза және сүттің сары суын дайындағанда концентрат түрінде қолданды. Мал шаруашылығы үшін термофильді метан түзетін бактериялары бар, аралас культураларды қолданып В₁₂ витаминін алды. Корриноидтардың пайда болуы тек аралас емес, сонымен қатар таза СО₂ мен Н₂ қатысуымен метан түзетін бактериялардың культураларында анықталған. Метан түзетін бактерияларда корриноидтардың құрамы құрғақ биомассаның 1,0 -6,5 мг/г құрайды.

Кеңес Одағы кезінде метан түзетін бактериялардың аралас культуралары арқылы В₁₂ –КМБ₁₂ витаминін алу әдісі өңделген. Метан ашуда субстрат ретінде ацетон –бутил және спирт бардасы қолданылады.

Ацетон – бутил бардасын ұнды заторларды ашытатын Clostridium acetobutulicum-нің культуральдық сұйықтықтан ерітіндіні шығару нәтижесінде алады. Метанды ашытуға құрғақ затты 2,0 -2,5% барда декантатын қолданады. Декантатты бардаға кобаламин синтезінің стимуляторлары ретінде метанолдың 0,5 % және CoCl₂ 4г/м³ қосады. Биостимуляторлар ретінде диаммоний фосфат және карбамид қосады, 5,6 –ДМБ қоспайды, өйткені СN – В₁₂ және ІІІ факторы корриноидтардың барлық санының 80% құрап, биологиялық белсенді бола алады.

Бастапқы барданың температурасы 100°C және ол залалсыздалған таза. Ферментерге түсер алдында барда 55 -57°C температураға дейін суытылады. Бастапқы культура ретінде ағын судың термофильді «метин ашуын» жүргізетін метан түзетін бактериялардың аралас культурасын қолданады.

Келесі технологиялық сатылар арқылы В₁₂ витамин концентратын алуға болады: бактериялар комплексімен барданы ашыту, метан ашуын қоюлатуда массаны шашыратқыш кептіргіште кептіреді. Ашытуды үздіксіз темір бетонды ферментерде жыл бойы жүргізеді. Ашу процесінің маңызды жағдайлары - ол аммоний азотының және май қышқылдарының деңгейін қадағалау.

В₁₂ витамині жылумен өңдеуге шыдамайды, әсіресе сілтілі ортада. Сондықтан булау алдында метан ашытқысына Nа сульфитін және рН 5,0 -5,3 қолайлы ету жағдайда НCl қосады (оптимальды құрамы 0,07 -0,1%). Булау процесінің алдында метан ашытқысы атмосфералық қысымның арқасында 90 -95°C температурада қыздыру арқылы деградацияға ұшырайды. Ашытқыны құрғақ заттың құрамы 20% дейін қоюлатады. Қою метан ашытқысы кептіргіште кептіріледі.

Бұл әдістің экономикалық жағынан тиімді екендігін өндіріс қалдығының жоқтығы, қолданылатын шикізаттың көптігі, залалсыздалған жағдайдың қажет еместігі көрсетеді.

Кеңес Одағы кезінде В₁₂ витаминін Грознен ацетон және Ефрем биохимиялық зауыттарында алынған.

55 сурет-Метан түзетін бактерияның аралас культурасының көмегімен В ₁₂ витамин концентратын алудың технологиялық сызба нұсқасы

В₁₂ витаминін өндіру үшін соңғы жылдары технологиялық процесті автоматтау жүйесінің негізгі сатылары ендірілген.

КМБ -12 құрғақ концентраты В₁₂ витаминінен басқа да бай өсіретін заттары бар. Әсіресе мал шаруашылығында жақсы нәтижелі В₁₂ витаминнің антибиотиктері азырақ мөлшермен, әсіресе биомицинмен қосқанда алады. Осы аталған әдісті қолдану және В₁₂ витаминінің концентратын алу, мал шаруашылығын бұл витаминмен толық қамтамасыз етеді.

Рибофлавин (В₂ витамин) алу

Рибофлавин (В₂ витамині, 7-8-диметил – 10 - (1-Д – рибитил - изоаллоксазин) 1933 жылы кристалл түрінде бөлініп алынған болатын.

Рибофлавин өзінің фосфорлы эфирлері:флавиномононуклеотидті (ФМН) және флавинадениндинуклеотидті (ФАД) білдіретін коэнзимді формада функционирлейді. Соңғы он жылдықта функционалды топтары РФ, ФМН, ФАД-тың модифицирленген молекулаларымен көрсетілетін Рибофлавин жататын флавиндердің құрылымының негізінде үш конденсирленген: хош иісті (А) пиразинді (В) және пиримидинді (С) циклдерімен белгіленетін гетероциклді изоаллоксазинді жүйелер кіреді.Пиразинді сақинаның азотына рибит спирті қосылған.Изоаллоксазинді құрылымды жаңа биокаталитикалық факторлар ашылды.

РФ-ның жаңа табиғи аналогтары көптеген флавопротеидтердің простетикалық топтарының құрамына кіреді.

Рибофлавин продуценттері

Табиғатта рибофлавин продуценттері болып жоғарғы сатыдағы өсімдіктер, ашытқылар, мицелиялы саңырауқұлақтар мен бактериялар табылады. Көптеген микроорганизмдер бос рибофлавин және оның екі коферментті формасын – ФМН мен ФАД-ты түзеді. Көптеген бактериялар мен зең саңырауқұлақтарынан РФ аналогтары мен олардың коферментті формалары бөлініп алынады. Ортаға микроорганизмдермен бөлінетін флавиндердің негізгі формасы – РФ болып табылады.

Әр түрлі микроорганизмдердің топтары жүргізетін РФ биосинтезінің ерекшелігін зерттеу жұмыстары, оның жасушасының осы витаминге деген қажеттілігін қанағаттандыратын мөлшерден де көп түзілетіндігін көрсетті.

Прокариоттардың ішінде флавиногенді топтар деп микобактериялар мен ацетон бутил бактерияларды айтады.

Актиномицеттердің ішінен РФ белгілі бір мөлшерде Nocardia eritropolis синтездейді.Зең саңырауқұлағының ішінде рибофлавиннің активті продуценттері болып, саңырауқұлақтардың Aspergillus туыстары мен A. Niger түрлері табылады.

Саңырауқұлақтардың мицелилерін флавиндер препараты ретінде қолданған тиімді, себебі мицелийлер антибиотиктер өндірісінің қалдығы болып табылады.

Рибофлавиннің активті продуценттері Eremothecium ashbyii, Ashbyii gossypii, олар Ascomycetes класына, Endomycetales қатарында, Spermophtoraceae туыстасына жататын ашытқы тәрізді саңырауқұлақтар тәрізді аскоспораларды түзеді. Осы микроорганизмдерді қолданып, РФ-ның азықтық және кристалды препараттарын алудың бірқатар әдістері бар.

Бұрын немесе қазіргі уақытта практикада қолданылатын рибофлавиннің активті продуценттері кестеде келтірілген. Дәл сонда витаминнің түзілуі үшін қолайлы темір концентрациясы да келтірілген.

6 кесте - Рибофлавиннің белгілі бір мөлшерін түзетін микроорганизмдер және витаминнің шығымына темірдің әсері

Микроорганизм Рибофлавин шығымы Темірдің оптимальді концентрациясы, мг/л

Clostridium acetobutylicum Mycobacterium smegmatis Mycocandida riboflavina Candida flaveri Eremothecium ashbyii Ashbyii gossypii 1-3 Көп емес » » 0,04-0,06 Көп емес » »

Рибофлавин (В₂ витамин) биосинтезі

Рибофлавин синтезінің жүру жолы Saccharomyces сerevisiae, Pichia guillermondii мутанттары мен Bac. Subtilis бактерия мутанттарына Eremothecium ashbyii саңырауқұлағымен жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде анықталған. РФ алғашқы қызметін гуанозинтрифосфат (ГТФ) атқарады. ГТФ пуринді сақинасы РФ-ның гетероцильді ядросында локализацияланады, ал рибозды ядро РФ-ның рибитильді тізбегіне қосылады.

І-сатыда ГТФ-циклогидролаза ферментінің әсерінен ГТФ-тың амидазольды сақинасынан (ІІ)С – 8 бөлінеді. Бірінші сатының өнімі формиат, пирофосфат және 2,5-диамино-4 гидрокси-6-рибозиламинопиримидин-5'-фосфат болып табылады. ГТФ-тың рибозды ядросы қайта түзіледі. Биогенездің екінші сатысына тиісті редуктазаның қатысуымен соңғы байланыстағы (ІІ) рибоза қайта түзіліп, 2,5-диамино-4-гидрокси-6-рибитиламинопиримидин-5'-фосфат (ІІІ) түзіледі, ол дезаминирлегенде 2,4-дегидрокси-5-амино-6-рибитиламинопиримидин-5'-фосфат (ІV) түзеді.

Келесі сатыда төрт көміртегі атомы қосылып, 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин (V) түзілуі жүреді. Бұл қосылыстар Candida түрінің өкілдері E. ashbyii, A. Gossypii, Cl. Acetobutylicum-нен бөлініп алынған. Осы төрт көміртегі доноры-рибозо-5-фосфат немесе оның метаболиті болатындығы анықталған. Птеридин (V) перимидинді итермидиатқа (ІV) қосылар алдында дефосфорилирленеді. Соңғы сатыда 6,7-диметил-8-рибитиллюмазиннің екі молекуласы рибофлавинсинтетазаның қатысуымен өзара әсерлесіп, рибофлавин-6-рибитиламинопиримидин (VІІ) түзіледі. Соңғы (VІІ) қосылыс 6,7-диметил-8-рибитиллюминазаның синтез реакциясына қайта қосылатын сияқты.

РФ биосинтезінің қарастырылған сатыларына байланысты биохимиялық мутанттардың бес тобы бар (Saccharomyces сerevisiae, Pichia guillermondii). Мутанттардың бірінші тобы (rib 1) ортада пиримидиндер мен птериндер түзеді, бұл флавиногенездің 1-ші реакциясының табылып қалуы (блокировка) мүмкін. Екінші топтың мутанттары (rib 2) 2,5,6-триамино -4- гидроксипиримидинді немесе оның рибозирленген туындыларын түзеді. Диацетилмен өзара әрекеттескеннен кейін бұл қосылыстар 6,7-диметилптеринге айналады.

Үшінші топтың мутанттары (rib 3) 2,5-диамино-4-гидрокси-6-рибитиламинопиримидинді аккумулирледі, олар диацетолмен өзара әрекеттесу нәтижесінде 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин береді.

Төртінші топтың мутанттары (rib 4, rib 5, rib 6) 2,4-дигидрокси-5-амино-6-рибитиламинопиримидин түзді, себебі (V) люмазинді итермедиатты синтезделеді, ал бесінші топтың мутанттары (rib 7) ортаға 6,7-димитил-8-рибитиллюмазин бөледі.

ФМН-нің түзілуі келесі реакцияда жүреді: рибофлавин+АТФ→ФМН+АДФ. ФАД ФМН-нен келесі сызба нұсқа бойынша түзіледі: ФМН+АТФ↔ФАМ+рибофлавин.

Флавопротеидтермен катализденетін реакциялар

Құрамында флавині бар ферменттер тотығуды катализдейді:

56 сурет - Ашытқыдағы рибофловиннің биосинтез жолы

Алғашқы үш реакция флавиндердің түзілуімен сабақтасады, олар кейіннен молекулалық оттегімен реототығады. Бұл реакцияларда АТФ түзілмейді.

Төртінші түрі реакцияның жасушалардың энергетикалық метаболизімінде маңызы зор және сукцинатдегидрогеназа мен май қышқыл туындысы – ацетил-КоА-ны функционирлеу кезінде іске асырады.

Бесінші реакцияны НАДН₂ мен НАДФ₂дегидрогеназалар электрон тасымалдағыш тізбекпен катализдейді.

Алтыншы түрдегі реакцияны үш фермент катализдейді: дегидролипоилдегидрогеназа, глутаминредуктаза мен тиоредуксинредуктаза. Бұл ферменттер субстраттың сульфгидрильді топтарының дисульфитдке (бірінші фермент) айналуын және кері реакцияны (келесі екі фермент) катализдейді.

Микробиологиялық аумақтарынан ферменттердің құрамына кіретін, РФ-ның бір қатар модифицирленген формалары бөлініп алынды. Сонымен, электрон тасымалдайтын Peptostreptococcus elsdenii флавопротеиннен 6-окси-ФАД бөліп алды. 8 α-(N-3-гистидил)–РФ, Arthrobacter oxidans-дан бөлініп алынған Vibrio succinogenes сукцинатдегидрогеназаға, Д-6-оксиндер котионоксидазалардың құрамына кіретіндігі жақында анықталды.

НАДН дегидрогеназа P. еlsdenii құрамынан жаңа сәбіз сары түсті флавинді простетикалық топ-8-окси -ФАД анықталды.

6-S-цистеинил-ФМН бактериалды триметиламинодегидрогеназаның коферменті болып табылады, ол триметиламинді тотықтырғыш деметилирлеуді катализдейді, нәтижесінде диметиламин мен формальдегид түзіледі. 8-диметиламино (нор) – РФ-розеофлавин Streptomyces davawensis-пен түзілетін антибиотик. Розеофлавиннің Bac. Subtilis-тің 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин синтезі мен рибофлавинсинтетазасына кері әсер ететіндігі анықталды. Розеофлавинге төзімді және мол мөлшерде РФ синтездейтін мутанттар бөлініп алынды. Сондықтан розеофлавинді фосфорилирленген формасында микроб жасушасының тиісті флавопротеидтерінің құрамына кіреді деп есептейді.

Shizophyllum commune саңырауқұлақтарынан 5-формил (дезоксиметил)-РФ және 5'-карбокси (дезоксиметил)-РФ болып келетін шизофлавиндер бөлініп алынды. Шизофлавиндер продуценттердегі малат синтезіне қатысады деген де пікір бар.

Метаногенді бактериалар мен Str.griseus-терде құрамына 8-гидрокси-5-деазафлавин кіретін F₄₂₀ факторы анықталды. Ол метаногенез процесінде электрондардың тасымалдануына қатысады.

Рибофлавиннің предшествинигі 6,7-диметил-8-рибитиллюмазин метаногенді бактериялар мен фотобактериялардан анықталған КоМ F₄₃₀ факторының құрамына кіреді, фотобактерияларда олар биолюминесценцияға қатысады.

Рибофлавинді (В₂ витамин) алу

Кеңес Одағы кезінде Eremothecium ashbyii саңырауқұлағының көмегімен азықтық концентрат рибофлавинді алады. Бұл культураның кемшілігі тұрақсыздығы қатты ортада бөлме температурасында төменгі температурада сақтағанда және саңырауқұлақты лиофилизациялау процесінде рибофлавиннің жоғарғы синтезделу қабілетін оңай жоғалтады.

Eremothecium ashbyii штамын сақтау үшін ұзақ уақыт (8-10 ай) қайта – қайта қатты қоректік ортада егуді ұсынады және колоннаның қызыл сары түске боялғанын бөліп алады. Анық боялған колонна жоғарғы рибофлавиннің жасанды қабілетімен коррелирленеді.

57сурет -Рибофлавин азықтық концентратын алудың технологиялық сызба нұсқасы

1-ауа компресоры;2-май бөлгіш; 3-ресивер;4-басты фильтр;5-инокулятор; 9-культуральды сұйықтықты жинағыш;10-буландырғыш аппарат;

11- шашыратқыш кептіргіш;12-ұнтақтағыш.

Саңырауқұлақ инокулятын дайындау үшін тізбектелген сызба – нұсқамен қайта егіледі: қисық пробиркада агарланған ортаға егеді – сұйық ортаға – колбаға– инокуляторға егуді орындайды. Пробиркадағы ортаның құрамы соя ұны, қант қызылшасы, агар, 6,8 рН (1-нұсқа) немесе ашытқы экстракті, пептон, глюкоза, агар, 6,8 рН (2 -нұсқа).

Өсіру ұзақтығы 5-7 тәулік колбаға және арналған ортаның құрамы: соя ұны, қант қызылшасы (1-вариант) немесе пептон, қант қызылшасы, жүгері экстракті, К₂НРО₄, MgSO₄, күнбағыс майы (2 - нұсқа) өсіру ұзақтығы 48 сағат.

Инокуляторға беретін ортаның құрамы: жүгері экстракті, қант қызылшасы, К₂НРО₄, техникалық май. РФ препаратын алудың технологиялық сызба нұсқасы (57 сурет).8-инокуляторда культураны өсіру ұзақтығы 21-26 сағатты құрайды, содан соң 7 ферментерге құрамы: жүгері ұны, соя ұны, жүгері экстракті, қант қызылшасы, К₂НРО₄, СаСО₃, NaCl₂ және техникалық майды құрайтын қоректік ортаны жібереді. Ортаны 6 араластырғышта 120-122°С температурада 1 сағат залалсыздайды.

Ферментерде культивирлеу процесі жасуша лизис болғанша жүргізіледі және спора түзілгенше (микроскоппен анықталады) жүргізіледі. Культивирлеу температурасы 28-30ºС.Ферментердегі ауаның қысымы(1-2)·10⁴Па, минутына 1л культуральды сұйықтыққа ауаның шығыны 1,5-2,0 л, рибофлавиннің шығымы 1200 мкг/мл.

Культуральды сұйықтықтан Рибофлавин азықтық препаратын алу, құрамы 30-40% құрғақ зат болғанша 10 вакууммен булаумен алынады. Шырынды 11 шашыратқыш кептіргіште кептіреді, құрғақ қабықшаны 12 ұнтақтағышта ұнтақ майда болғанша майдалайды, содан соң буып түюге жібереді.

Рибофлавин өндірісін жаңарту процесі келесі бағытта іске асырылады:

1) мутантты штамды селекциялау;

2) құрамын оптимизациялау және ортаны арзандату;

3) продуцентті культивирлеу жағдайын оптимизациялау.

В₂ витамин азықтық препараты – E.ashbyii мицелия биомассасының қоспасы және ортадағы құрғақ заттың құрамы – 1 грамм рибофлавинде 15мг кем емес болады, сондай-ақ В₁,В₂,В₆, В₁₂ витамині, никотин қышқылы және 20% ақуыз болады.

Ылғалдылығы 8 % көп емес болады. Флавиннің қатысуымен көптеген биохимиялық реакциялар зат алмасуда маңызды рөл атқарады. Адам баласына В₂ витаминін қажеттілігі 2-2,5 мг/тәулік құрайды. В₂ витамині тамақпен бірге түседі (рибофлавин сүтте, бауырда жұмыртқаның сарысында, ашытқыда көп болады) және ішек микрофлорасының тіршілік етуінің нәтижесінде болады. Медицинада В₂ витаминін витамин препараттары ретінде қолданады. Бауыр ауырғанда емдікке қолданады.