维生素B2与发酵课件.pptVIP

* * 维生素B2与发酵 维生素B2的概述 一、结构与性质 维生素B2又叫核黄素(riboflavin)。 是核醇与6.7-二甲基异咯嗪的缩合物。 核黄素味苦，在240℃时变暗色，熔 点为275℃～282℃，并在此温度下引起 破坏。 性质 核黄素为橙黄色结晶化合物，溶于水，但溶解度很低，水溶液呈现黄绿色荧光 核黄素对热稳定，120℃加热6小时，仅有少量分解，在碱性溶液中较易破坏，在光照及紫外线照射下，可以引起不可逆分解 化学结构式 维生素B2的显微照片 二、维生素B2的作用 与组织的呼吸过程有关 参与碳水化物的中间代谢 与激素有关 促进色氨酸转化为烟酸，VB6转变为磷酸吡哆醛 维持体内还原型谷胱甘肽的浓度，参与体内的抗氧化防御系统 参与药物代谢 提高机体对环境的适应能力 核黄素发酵的主要生产菌包括: 棉囊阿舒氏酵母A shbya gossyp ii 解朊假丝酵母 Candida famata 阿舒氏假囊酵母Eremothecium ashbyii 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 产氨棒状杆菌Corynebactiaaminogensis 生产菌种 下面介绍阿氏假囊酵母生产维生素B2 （1）维生素B2的发酵生产一般采用三级发酵形式。发酵培养基中常用的碳源是葡萄糖。培养基中常用的氮源有蛋白胨、鱼粉、骨胶等有机氮源。 维生素B2的微生物发酵生产采用三级发酵法。 将在25℃培养成熟的维生素B2产生菌的斜面孢子用无菌水制成孢子悬浮液，接种于种子培养基中培养（30℃，30~40h）。 由一级种子到二级种子，逐级扩大培养。 最后将二级发酵液移种至三级发酵罐发酵（30℃，160h），得到维生素B2发酵液。 工业上使用的维生素B2的产生菌主要有阿氏假囊酵母（Eremotecium ashbyii）和棉病囊菌（Ashbya gossypii）2种菌。 经过菌种改良后，维生素B2生产的最高水平可达到10000U/ml。产品质量好，成本低。 生产流程： 培养基 菌种 28±1℃ 斜面 孢子悬液 种子液 二级种子液 发酵液 水 （种子培养） 种子培养基 30±1℃，30~40h 二级种子培养 20h (发酵) 30±1℃，160h 控制注意问题 种子扩大培养和发酵的通气量要求均比较高，通气比一般在1.0，罐压0.05 MPa左右，搅拌功率要求比较高。 阿氏假囊酵母的最适生长温度在28~30 ℃，种子培养34~38h后接入发酵罐，发酵培养40h后开始连续流加补糖，发酵液的pH值控制在5.4~6.2,发酵周期为150~160h。 高浓度的葡萄糖和果糖作碳 源进行核黄素发酵时，可产生碳分解代谢产物阻遏，引起碳源的溢流代谢，产生大量有机酸等副产物．对核黄素合成不利。 解除分解代谢产物阻遏效应的方法目前主要有两种： １）在发酵中采用流加的 方式，通过在发酵过程中按一定控制策略将碳源流加到发酵液中，使葡萄糖可以 维持较低的浓度，从而可以解除分解代谢产物阻遏的影响； ２）也可以采用诱变、 基因工程等技术改造菌种，获得新的菌株来解除分解代谢产物阻遏的影响。 促进剂：DL-甲硫氨酸，生物素等 菌种缺点 然而在利用棉囊阿舒氏酵母、解朊假丝酵母和阿氏假囊酵母等真菌进行核黄素生产时, 存在着发酵周期过长、原料成分配比复杂、需加入不饱和脂肪酸来促进核黄素的产量等缺点。 解决方法 随着基因工程技术的发展, 枯草芽孢杆菌和产氨棒状杆菌等产核黄素工程菌相继构建成功, 这些工程菌具有发酵周期短( 2~ 3天) 、原料要求简单、产量高等优点, 在核黄素的微生物发酵生产中显示了强大的生命力 核黄素的提取。即从发酵液中将核黄素提取出来。主要的提取方法有：重金属盐沉淀法，酸溶液法和碱溶液法。 科学研究表明，碱溶液法提取核黄素不仅收益高，且耗能低，随着离心分离设备的不断改进，碱溶液法分离提取核黄素的优越性越来越明显。 *