Получение витамина В12

Витамин В12 – (α-5,6-диметилбензимидазол)-цианкобаламин - полимер сложного строения, являющийся гематопоэтическим и ростовым фактором для многих животных и микроорганизмов. Микробиологический синтез является единственным способом получения данного витамина. Способность к синтезу данного витамина широко распространена среди прокариотических микроорганизмов. Активно продуцируют витамин В12 пропионовокислые, а также Pseudomonas и смешанные культуры метанобразующих бактерий. Получение витамина на основе пропионовокислых бактерий, способных к самостоятельному синтезу аденозилкобаламина 5,6 ДМБ (коэнзима В12), осуществляется в две стадии в двух последовательных аппаратах объемом 500 л при коэффициенте заполнения 0,65 – 0,70. Первую стадию культивирования проводят в течение 80 ч и слабом перемешивании в анаэробных условиях до полной утилизации сахара; полученную биомассу центрифугируют. Сгущенную суспензию инкубируют во втором аппарате еще в течение 88 ч, аэрируя культуру воздухом (2 м³/ч). Среда содержит сахара (обычно глюкозу 1 – 10%), добавки солей железа, марганца, магния и кобальта (10 – 100 мг/л), кукурузный экстракт (3 – 7%). В качестве источника азота принят сульфат аммония. Ферментацию проводят при 30°С, рН стабилизируют на уровне 6,5 – 7,0 подтитровкой культуры раствором гидроксида аммония. На второй стадии происходит образование ДМБ. После завершения ферментации витамин экстрагируют из клеток, нагреванием в течение 10 – 30 минут при 80 – 120°С. При последующей обработке горячей клеточной суспензии цианидом происходит образование цианокобаламина; продукт сорбируют, пропуская раствор через активированный уголь и окислы алюминия; затем элюируют водным спиртом или хлороформом. После выпаривания растворителя получают кристаллический витамин. Выход В12 составляет до 40 мг/л.

Активными продуцентами В12 являются бактерии рода Pseudomonas. Разработаны эффективные технологии на основе термофильных бацилл Bacillus circulans, в течение 18 ч при 65 – 75°С в нестерильных условиях. Выход витамина составляет от 2,0 до 6,0 мг/л. Бактерии выращивают на богатых средах, приготовленных на основе соевой и рыбной муки, мясного и кукурузного экстракта. Продукция В12 для медицины составляет около 12 т/г; форма выпуска - стерильный раствор CN-В12 на основе 0,95-го раствора NaCl и таблетки витамина в смеси с фолиевой кислотой или другими витаминами. Для нужд животноводства витамин В12 получают на основе смешанной ассоциации термофильных метаногенных бактерий. Ассоциация состоит из 4-х культур, взаимосвязано расщепляющих органический субстрат до СО₂ и СН₄: углеводсбраживающих, аммонифицирующих, сульфатвосстанавливающих и собственно метанобразующих бактерий. В качестве субстрата используют декантированную ацетонобутиловую барду, содержащую 2,0 – 2,5 % сухих веществ. Брожение проходит при 55 – 57°С в нестерильной культуре в две фазы: на первой образуются жирные кислоты и метан, на второй - метан, углекислота и витамин В12. Длительность процесса в одном аппарате составляет 2,5 – 3,5 суток, в двух последовательных – 2 – 2,5 суток. Концентрация витамина в бражке достигает 850 мкг/л. Параллельно в значительных количествах, до 20 м³/м³ образуется газ (65% метана и 30% углекислоты). Бражка имеет слабощелочную реакцию. Для стабилизации витамина ее подкисляют соляной или фосфорной кислотой, затем в выпарном аппарате сгущают до 20% содержания сухих веществ и высушивают в распылительной сушилке. Содержание В12 в сухом препарате - до 100 мкг/г.