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1菌種的選育及培養(yǎng)基成分的選擇-1的生產(chǎn)

、1：的概述

1.維生素1：的結(jié)構(gòu)

：是含鉆的多環(huán)有機(jī)化合物，故又稱(chēng)為鉆維生素或鉆胺素，簡(jiǎn)稱(chēng)鉆維素。分子結(jié)構(gòu)的特征：在4個(gè)吡咯核組成的咕啡環(huán)狀結(jié)構(gòu)中含有鉆的配合物。般所說(shuō)的1：指的是分子中的鉆與氰（CN）相連接的鉆胺素。如果與鉆連接的CN基被OH基、NO，基等所取代就生成相應(yīng)的類(lèi)似化合物，如Co-CN，稱(chēng)為1a（或稱(chēng)氰鉆胺素）；Co-OH，稱(chēng)為.a（羥鉆胺素）；CoCH1，稱(chēng)為甲基鉆胺素。其中氰鉆胺素是個(gè)被發(fā)現(xiàn)的，

2.錐生素B1a的理化恢質(zhì)

1e為深紅色品體，溶于水、乙醇、丙酮，不溶于氯仿，在水及弱酸中穩(wěn)定，在強(qiáng)酸或堿性溶液中易分解，并易被日光、氧化劑和還原劑破壞。

3.1e的生理功能

a以輔酶的形式參與體內(nèi)碳基團(tuán)的代謝，是生物合成核酸及蛋白質(zhì)所必需的物質(zhì)。如甲基鉆胺素作為輔酶參與轉(zhuǎn)甲基作用，5’脫氧腺苷鉆胺素是幾種變位酶的輔酶等。1e對(duì)上皮組織細(xì)胞的正常新生和紅細(xì)胞的新生或成熟都有很重要的作用，所以缺乏，2表現(xiàn)為巨幼紅細(xì)胞貧血癥。

1：是人體及其他些動(dòng)物維持生長(zhǎng)和生血作用重要的種維生素，但人休和動(dòng)物都不能合成1：。人腸道中的細(xì)藍(lán)雖然也能合成3：但由于這些細(xì)菌大都寄生在結(jié)腸內(nèi)，31g在這里很難被吸收而大部分隨糞便排出。因此，人必須從食物特別是動(dòng)物性食物中攝取a。

4.雌生素B1g的生產(chǎn)方法

維生秦Ba的生產(chǎn)方法有很多，可以從鏈霉索、慶大霉索的發(fā)醉廢液中采用吸耐法和離子交換法回收1：，也可以由能產(chǎn)生1：的菌種進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。由于從、的發(fā)酵凌液中提?。旱漠a(chǎn)量太小，現(xiàn)在已用丙酸桿菌等直接進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。

1）從發(fā)酵廢液中提取1：工藝流程如圖5-10所示。

發(fā)酵液經(jīng)離子交換后的廢液（包括廢菌絲）中含有1：。先用H2SO，酸化將pH調(diào)為2.5~3.0，加入活性白土，攪拌后，靜置吸附，再用NH3·HaO回調(diào)pH為

9.5~9.8，加熱至86℃，使1：解吸，此時(shí)需加Na:SO，作穩(wěn)定劑。由于解析液中含多種鉆胺素，可向解吸液中加入1%NaCN轉(zhuǎn)化成氰鉆胺素。之后，加酚-醇（1：3）萃取，萃取液用飽和食鹽水洗滌數(shù)次，并加入等量石油醚，用無(wú)鹽水反萃取3次得次水提液，用HaSO，調(diào)pH為2.3~~3.0后過(guò)濾，濾液用NH?！aO調(diào)pH為4.5~5.0，再用甲酚（1：1）萃取數(shù)次，并加入等量的-75%丁醇，用無(wú)鹽水反萃取數(shù)次得二次水提液，向二次水提液中加3倍量的丙酮并通入氧化鋁柱中進(jìn)行層析，用80%丙酮水溶液展層，再用50%丙陰水溶液洗脫，向洗脫液中加4倍量的丙圍，冷卻，靜置得u晶體。

2）從發(fā)酵廢液中提取1s工藝流程如圖5-11所示。

酸化，過(guò)蛇蒸洋過(guò)池

發(fā)科成液

用草酸詞pH為1.5～2.0，如紙漿作取源劑

用NaOH詞pH為2.5-3.0吸附

濾沒(méi)-15u期心旅和樹(shù)題JI。T—解吸液

圖5-11從發(fā)醉廢液中提取a的工藝流程3）用丙酸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)1：的提煉工藝流程工藝流程如圖5-12所示。

幽種發(fā)配發(fā)避溝過(guò)地然你水解水新驗(yàn)中和中性深滿(mǎn)產(chǎn)取米取液次水程齡-丁醇不欺很無(wú)熱水

版來(lái)?yè)?jù)效部化簡(jiǎn)的化擊染取處成效二次木提必水我灣載化。過(guò)濾NaCN的-份

海香川調(diào)pHg所地態(tài)層析，限層，洗晚內(nèi)制法我站品，干煉成品的-份

內(nèi)翻

圈5-12用丙酸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)1a的提煉工藝流根

二、生產(chǎn)菌種的選育

能產(chǎn)生：的微生物有細(xì)菌和放線菌，霉菌和酵母不具備生物合成1的能力。表5-7列出幾種有代表性的1：產(chǎn)生菌。近年還發(fā)現(xiàn)諾卡氏菌屬、棒狀桿菌屬、芽孢桿落屬、丁酸桿茵屬等的細(xì)菌也能產(chǎn)生1：，某些以烷烴類(lèi)物質(zhì)為碳源的微生物也能產(chǎn)生定量的a.

表57產(chǎn)生罐生素o：的部分菌種

菌科名稱(chēng)|碳源|維生章B1?的產(chǎn)率/（：mg/L）

加德那諾卡菌|十六烷

4.5橄樓色鏈霉菌|葡萄糖，乳糖|8.5脫氮假單菌|甜萊糖蜜|59在許多產(chǎn)：的微生物中，脫氮假單胞菌、薛氏丙酸桿落及費(fèi)氏丙酸桿菌是日前應(yīng)用普遍的菌種，脫氮假單胞菌早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)它的研究也為透徹，目前其發(fā)酵水平高，生產(chǎn)水平可以達(dá)到100~160mg/L。薛氏丙酸桿菌的生產(chǎn)水平可達(dá)到30~40mg/L。與脫氮假單胞菌相比，費(fèi)氏丙酸桿菌雖然產(chǎn)量不高，但是它也有自己的優(yōu)點(diǎn)，如在生長(zhǎng)過(guò)程中不產(chǎn)生內(nèi)毒素和外毒素，可以應(yīng)用于醫(yī)藥和食品添加劑工業(yè)。此外，費(fèi)氏丙酸桿敞發(fā)酵生產(chǎn)1：幾乎不需要通氣，具有能耗低、染菌率低等優(yōu)勢(shì)。1：產(chǎn)生蔗通過(guò)誘變處理獲得的突變株，其生產(chǎn)能力有明顯的提高，如薛氏丙酸桿菌經(jīng)誘變處理所得到的突變株，在玉米漿培養(yǎng)基中，于兼性厭氧的條件下le的產(chǎn)量獲得顯著提高。再如脫氮假單胞菌的甜萊堿缺陷型突變株用于工業(yè)生產(chǎn)，獲得很好的效果。

三、培養(yǎng)基成分的選擇

1.碳源

對(duì)于費(fèi)氏丙酸桿菌，葡萄糖是其生長(zhǎng)較好的碳源，而乳糖作為碳源時(shí)1：的發(fā)酵產(chǎn)量較高。其他可利用的碳源有甜菜糖蜜、麥芽糖和淀粉水解液，發(fā)酵培養(yǎng)基中糖的濃度不宜過(guò)高，般維持糖的含量在1%~2%為好。

2.氮源

玉米漿、豆餅粉、酵母提取物或水解物、麥芽提取物、酪蛋白水解物、發(fā)酵菌絲、醬油溢或銨鹽、硫酸銨、乳清、玉米浸汁等都是較好的氮源。

3.無(wú)機(jī)鹽和微量元素

常用的無(wú)機(jī)鹽有（NH，）：SO、MgSQ。、CaCO2；常用的微量元素有鐵、鎂、錳、鉆、銀等。鎂離子對(duì)a的合成是必需的，在50~100mg/L時(shí)產(chǎn)高；銀離子在0.26~0.65mg/L濃度時(shí)促進(jìn)12的產(chǎn)生；鉻離子抑制3：的產(chǎn)生；鋅離子對(duì)3a的產(chǎn)生無(wú)影響；鉆對(duì)微生物有定的毒性，如10~20mg/LCo2+抑制菌體的生長(zhǎng)，而在較低濃度（1~2mg/1.）時(shí)可提高?的產(chǎn)量。

4.前體

在費(fèi)氏丙酸桿菌發(fā)酵液中添加35~50mg/1.氰化亞銅可增加氛鉆膠素產(chǎn)量。如加氰化綱則更好，此物質(zhì)可加到較高濃度而不引起毒性。5，6-二并咪唑是構(gòu)成：分子上的核苷基的堿基，加入培養(yǎng)基中可使1：產(chǎn)量增加，般在發(fā)酵后期加人，據(jù)報(bào)道，在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入適量的可顯著提高2：的產(chǎn)量，以薛氏丙酸桿菌為例，其用于生產(chǎn)的培養(yǎng)基組成如下。

（1）斜面培養(yǎng)基

每升培養(yǎng)基含有胰蛋白陳10g、酵母提取物10g、番茄汁200mL、瓊脂15g，pH7.2。

（2）種子培養(yǎng)基

每升培養(yǎng)基含有胰蛋白胨10g、酵母提取物10g、番茄汁200mL，pH7.2。

（3）二種子培養(yǎng)基

每升培養(yǎng)基含有玉米漿20g、葡萄糖90g，pH6.5。

（4）發(fā)酵培養(yǎng)基

每升培養(yǎng)基含有玉米漿40g、葡萄糖100g（分開(kāi)滅菌）、CuClk20mg，pH6.5.