Микробный синтез витаминов

В современной науке уже клонированы все гены Propionibacterium shermanii, продукты которых непосредственно принимают участие в процессе биосинтеза витамина В12. Несмотря на достигнутый успех в метаболической инженерии, до сих пор ведутся непрерывные работы по созданию новых штаммов-суперпродуцентов.3.3 Витамин СВИТАМИН С (L-АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА). Аскорбиновая кислота является «физиологическим восстановителем» и принимает участие во многих реакциях как кофактор, и помимо этого служит в качестве антиоксиданта, который восстанавливаеткислородныерадикалов в живом организме. Дефицит витамина Сможет привести к возникновению цинги (скорбута) – заболеванию соединительной ткани. Аскорбиновая кислота широко продается в аптеках, ею обогащают многие продукты питания, активно используется в косметологии в качестве антиоксиданта. Годовое производство витамина С достигает 95 000 тонн. Промышленный способ производства аскорбиновой кислотыоснован на комбинации химического синтеза и ферментации. При данном методе аскорбиновую кислоту получают из D-глюкозы по методу Рейхштейна–Грюсснера. Проводитсяреакция окисления D-сорбита в L-сорбозу.Процесс осуществляется в непрерывном режиме с помощью иммобилизованных клеток Acetobacter suboxydans в две стадии. При этом производится интенсивная и постоянная подача чистого воздуха в реактор. Через 24 ч ферментации выход продукта практически равен массе исходного сырья. Используется также еще один метод получения данного витамина. По методу Соноя происходит окисление D-глюкозы клетками Erwinia sp. до 2,5-диокси-D-глюкозы с последующим восстановлением до 2-оксо-L-гулоновой кислоты с помощью Corynebacterium sp. Эффективность переработки исходного сырья на первой стадии составляет 94% через 24 часа, а на второй – 92% через 66 часов. Затем образовавшаяся 2-оксо-L-гулоновая кислота легко превращается в кислых условиях в L-аскорбиновую. На сегодняшний день гены используемых ферментов, которые осуществляют две указанные реакции, успешно клонированы. Специалистами фирмы Genentech получен рекомбинантный штамм Erwinia herbicola, который способен осуществлять весь процесс превращения D-глюкозы в 2-оксо-L-гулоновую кислоту с последующим окислением в L-аскорбиновую кислоту. Несмотря на неоспоримый успех биоинженеров, рост клеток полученного рекомбинантного штамма Erwinia herbicola значительно тормозится в присутствии D-глюкозы, поэтому на сегодняшний день этот метод получения аскорбиновой кислоты невыгоден с экономической точки зрения и поэтому не нашел широкого применения в промышленности.ЗаключениеСовременные биологические технологии способны обеспечивать управляемое получение полезных продуктов для различных сфер человеческой деятельности. Биотехнологии базируются на использовании огромного потенциала микроорганизмов, вирусов, растительных и животных клеток и тканей. В настоящее время ведутся многочисленные разработки и освоение уже открытых методов. Биотехнологии занимают важное место в деятельности практически всех стран. Новые открытия и достижения в этой сфере являются одной их основных задач в экономической политике развитых стран. На сегодняшний день лидерами биотехнологических инноваций являются США и Япония, накопившие многолетний опыт биотехнологий для сельского хозяйства, фармацевтической, пищевой и химической промышленности. Устойчивое положение в производстве ферментных препаратов занимают страны Западной Европы (ФРГ, Франция, Великобритания), а также Россия. Эти страны обладают мощным потенциалом, интенсивными фундаментальными и прикладными исследованиями в различных областях биотехнологии. Ученые считают ,что применение биотехнологических материалов вближайшие годы радикально изменят многие отрасли промышленности и само человеческое общество. Постоянный интерес к этой науке и темпы ее развития в последние годы стремительно растут. Человек использовал биотехнологиюнеосознанно многие тысячи лет: люди занимались пивоварением, пекли хлеб, получали кисломолочные продукты, применяли ферментации для получения лекарственных веществ и переработки отходов. Но только современные методы биотехнологии позволяют полностью управлять этим процессом.Список литературы1 Н. Блохина и др. / Под ред. Н.С. Егорова. – М.: Высш.шк., 1989. – 688с. 2. Безбородов А. М. Микробиологический синтез / А.М. Безбородов, Г.И. Квеситадзе. / / СПб.: Проспект Науки, 2011. – 144 с. 3. Безбородов А. М. Биотехнология продуктов микробного синтеза / А.М. Безбородов/ / М.: Агропромиздат, 1991. – 234 с. 4. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Дж. Пастернак// М.: Мир, 2002. – 589 с. 5. Грачева И.М. Биотехнология биологически активных веществ / И.М. Грачева, Л.А Иванова // М.: Элевар, 2006. – 453 с. 6. Луканин А.В. Инженерная биотехнология : основы технологии микробиологических производств : учебное пособие / А.В. Луканин // М.: ИНФРА-М, 2016. – 304 с. 7. Нетрусов А.И. Микробиология / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова // М.: «Академия», 2006. – 352 с. 8. Нетрусов А И. Введение в биотехнологию : учебник для студентов высших учебных заведений / А. И.Нетрусов // / М.: «Академия», 2014. – 281 с. 9. Шмид Р. Наглядная биотехнология и генетическая инженерия / Р.Шмид // пер. с нем. А. А. Виноградовой ; под ред. Т. П. Мосоловой, А. А. Синюшина. – БИНОМ. Лаборатория знаний; 2014. – 324 с