Кормові вітамінні препарати

Вітаміни − це низькомолекулярні органічні речовини, здатні в дуже низьких концентраціях виявляти сильну і різноманітну дію. Природним джерелом багатьох вітамінів є рослини і мікроорганізми. В даний час у виробництві багатьох вітамінів провідні позиції належать хімічному синтезу, проте при виробництві окремих вітамінів мікробний синтез має величезне значення, наприклад, при виробництві кормових препаратів вітамінів. Окремі вітаміни, кобаламіни, менахінони продукуються лише мікробними клітинами. Вітаміни беруть активну участь у багатьох процесах метаболізму людини і вищих тварин (процеси циклу трикарбонових кислот, розпад і синтез жирних кислот, синтез амінокислот й ін.), здійснюючи вплив на різноманітні фізіологічні процеси.

Мікробіологічним шляхом отримують деякі вітаміни групи В, а також ергостерин і каротин, що є, відповідно, попередниками вітамінів D₂ і провітаміну А.

Отримання вітаміну В₁₂. Вітамін В₁₂ − ціанкобаламін -полімер складної будови, що є гематопоетичним і ростовим чинником для багатьох тварин і мікроорганізмів. Мікробіологічний синтез − єдиний спосіб отримання даного вітаміну.

Здатність до синтезу даного вітаміну поширена серед прокаріотичних мікроорганізмів. Активно продукують вітамін B₁₂ Propionibacterium, а також Pseudomonas і змішані культури метанутворюючих бактерій.

Активними продуцентами В₁₂ є бактерії роду Pseudomonas. Розроблено ефективні технології на основі термофільних бацил Bacillus circulans, протягом 18 год. за температури 65...75°С в нестерильних умовах. Вихід вітаміну становить від 2,0 до 6,0 млг/л. Бактерії вирощують на збагаченому середовищі, що приготовлене на основі соєвого і рибного борошна, м'ясного і кукурудзяного екстракту. Продукція В₁₂ для медицини становить близько 12 т/рік; форма випуску - стерильний розчин CN-B₁₂ на основі 0,95 процентного розчину NaCl і пігулки вітаміну в суміші з фолієвою кислотою або іншими вітамінами. Для потреб тваринництва вітамін В₁₂ отримують на основі змішаної асоціації термофільних метаногенних бактерій, що взаємозв'язано розщеплюють органічний субстрат до С0₂ і СН₄. Як субстрат використовують декантовану ацетонобутилову барду, що містить 2,0...2,5% сухих речовин. Бродіння проходить за температури 55...57°С в нестерильній культурі за дві фази: на першій утворюються жирні кислоти і метан, на другій − метан, вуглекислота і вітамін В₁₂. Вміст В₁₂ в сухому препараті − до 100 мкг/г. Отримання вітаміну В₂. Вітамін В₂ (рибофлавін) дістав свою назву від цукру рибози, що входить до складу молекули вітаміну у вигляді багатоатомного спирту D-рибіту. Він поширений у природі і в значних кількостях синтезується рослинами, дріжджами, грибами, бактеріями. Тварини, що не» синтезують цей вітамін, повинні отримувати його у складі комбікормів. За дефіциту рибофлавіну в організмі порушуються процеси білкового обміну, сповільнюється ріст. Препарати рибофлавіну використовують у медицині для лікування ряду захворювань, а в тваринництві − як добавку до кормів. Продуцентами вітаміну є бактерії (Brevibacterium ammoniagenes, Micrococcus glutamaticus), дріжджі (Candida guilliermondii, C. Jlaveri), мікроскопічні (Ashbya gossypii, Eremothecium ashbyii) і цвілеві гриби (Aspergillus niger).

Промислове отримання рибофлавіну здійснюється хімічним синтезом, мікробіологічним і комбінованим: при цьому синтезована мікроорганізмами рибоза хімічно трансформується у В₂.

Для медичних цілей мікробіологічний рибофлавін отримують на основі гриба Aspergillus. Для високих виходів вітаміну (до 7 г/л) використовують удосконалені штами і оптимізоване середовище, що містить (у %): кукурудзяний екстракт − 2,25; пептон − 3,5; соєву олію − 4,5 і стимулятори (пептони, гліцин). Використовують активний інокулят, яким засівають стерильне середовище. Ферментацію здійснюють протягом 7 діб за температури 28°С і хорошої аерації (0,3 м³/м *хв.). Початковий рН становить близько 7,0, але під час ферментації у зв'язку з виділенням кислот середа підкислюється до рН 4,0...4,5. Після утилізації вуглецевого субстрату продуцент починає утилізувати кислоти; рН підвищується і після цього відбувається утворення вітаміну В₂. При цьому кристали рибофлавіну накопичуються у гіфах і поза міцелієм. На постферментаційній стадії для виділення вітаміну міцелій нагрівають протягом 1 год. за температури 120°С.

У ряді країн для отримання кормових препаратів вітаміну В₂ використовують досить простий спосіб на основі мікроскопічного гриба Eremothecium ashbyii, який вирощують у глибинній культурі протягом 80...84 год. за температури 28...30°С на середовищі з глюкозою або мальтозою (2,5%), джерелом азоту у вигляді нітрату аміаку (NH4NO3) і карбоксилом кальцію (0,5%). Вихід рибофлавіну − є 1250 мкг/мл. Культуральна рідина концентрується вакуумним випаровуванням до вмісту сухих речовин ЗО...40% і висушується у розпилювальній сушарці. Товарна форма продукту − порошок із вмістом рибофлавіну не менше 10 мг/г і 20% сирого протеїну; в препараті присутні нікотинова кислота та вітаміни В₁ В₃, B₆ і В₁₂. Отриманий генно-інженерним методом штам Bacillus subtilis створює за 35 діб ферментації до 4 г/л рибофлавіну.

Отримання ергостерину. Ергостерин − початковий продукт виробництва вітаміну D₂ і кормових препаратів дріжджів, збагачених цим вітаміном. Вітамін D₂ (ергокальциферол) утворюється за опромінення ультрафіолетом ергостерину, який значну кількість синтезують бурі водорості, дріжджі, цвілеві гриби. Найбільш активні продуценти ергостерину − Saccharomyces, Rhodotoryla, Candida.

У промислових масштабах ергостерин отримують при культивуванні дріжджів і міцеліальних грибів на середовищі з надлишком цукрів за дефіциту азоту, високої температури і хорошої аерації. Інтенсивніше ергостерин утворюють дріжджі роду Candida на середовищі з вуглеводнями. За отримання кристалічного препарату вітаміну D₂ культивують цвілеві гриби (Репісіllіит, Aspergillus). Для отримання кормових препаратів опромінюють суспензію або сухі дріжджі (Candida). Опромінюють тонкий шар 5% суспензії дріжджів ультрафіолетовими лампами з довжиною хвилі 280...300 нм. Кормові препарати дріжджів містять в 1 г АСР 5000 Е вітаміну D₂ і не менше 46% сирого білка. Для отримання кристалічного препарату вітаміну дріжджі або грибний міцелій піддають кислотному гідролізу за температури 110°С. Вітамін екстрагують спиртом, фільтрують, далі фільтрат упарюють, кілька разів промивають спиртом. Спиртовий екстракт згущують до 50% концентрації сухих речовин, омилюють лугом. Отримані кристали вітаміну очищують перекристалізацією і сушать в ефірі, відганяючи останній. Кристалічний осад розчиняють в олії. Даний препарат використовують у медичних цілях. Ергостерин є також початковим продуктом для отримання ряду стероїдних гормонів, харчових і лікарських препаратів.

Дата добавления: 2017-02-01