Вітаміни. Загальні відомості

Біотин, вітамін H (B7)

Тіаминпірофосфат, вітамін B1

 

  

Рибофлавін, вітамін B2

Пантотенова кислота, вітамін B5

 

 

Піридоксин, вітамін B6

мио-інозит, вітамін B8

Нікотинова кислота, Ниацин, вітамін PP

 Для  визначення потреби досліджуваного  штаму в тому або іншому  вітаміні його вирощують на стандартной среде, стандартномупевний вітамін, і порівнюють із ростом на цій же середовищі, що не містить вітамінів. У випадку, якщо додавання вітаміну приводить до істотного збільшення росту, роблять висновок про ауксотрофності штаму по цьому вітаміну. Тести на здатність до росту на безвітамінному середовищі й визначення потреби в конкретних вітамінах входять у стандартное описание виду дріжджів.

Залежність  швидкості росту ауксотрофних штамів дріжджів від змісту певних вітамінів була використана для розробки методов определения концентрации витаминов у різних середовищах по виміру приросту дріжджової біомаси.

 

           

 

Стандартні  середовища для фізіологічних тестів

 

Поділ дріжджів на види базується на багатьох характеристиках, серед яких важливе місце займають як морфологічні, так і фізіологічні ознаки - здатність до росту на різних органічних сполуках у якості єдиного  джерела вуглецю й енергії, здатність  до засвоєння різних джерелах азоту, потреба в різних вітамінах і  т.п. Усі ці характеристики сильно залежать від сполуки середовища й умов культивування, тому в систематику  дріжджів розроблені й застосовуються середовища стандартної сполуки. Повний набір таких середовищ випускається в готовому виді фірмою Difco (Difco Laboratories, в 1997 р., що увійшла до складу BD Diagnostic Systems).  Серед цих середовищ найбільш популярні: морфологічний агар - для опису макро- і мікроморфологічних характеристик дріжджової культури, азотна основа - для визначення здатностей до росту на різних джерелах вуглецю, вуглецева основа - для визначення здатності до засвоєння різних джерел азоту, базвітамінне середовище - для визначення потребностей в витаминах.

 

 

Виробництво кристалічного β-каротину з моркви

 

Вихідною сировиною для одержання  кристалічного β-каротину є морква, що містить серед каротиноїдів 85-90% β-каротину. Навпаки, у гарбузі зміст β-каротину становить лише 60-70%. Виробництво кристалічного каротину включає наступні стадії: 1) екстракція каротину із сухого коагуляту білків органічним розчинником; 2) омилення концентрату; 3) екстракція каротину з омиленої маси й 4) кристалізація каротину.

Екстракція  каротину. Більшість дослідників  сходяться на застосуванні в якості органічного розчинника для екстракції р-каротину хлорованих вуглеводнів (в основному дихлоретан). Існує думка про доцільність попередньої екстракції білкового коагуляту спиртом для видалення стеринів, фосфатидів, вільних жирних кислот і інших речовин. Однак додаткова екстракція спиртом сильно ускладнить технологію виробництва, тому необхідність цього процесу потребує техніко-економічного обґрунтування. Екстракцію здійснюють дихлоретаном в екстракторах безперервної дії ( при великому виробництві) або в апаратах типу Сокслета при невеликих масштабах виробництва. Дихлоретана в реактор завантажують 400% до маси сухого коагуляту. Екстракцію ведуть протягом 1—1,5 ч. Зміст каротину в шроті не повинне перевищувати 5% до введеного каротину з білковим коагулятом. Потім у випарнику 2 у присутності З₂ відганяють дихлоретан (температура не повинна бути вище 50° С).

Омилення концентрату. Омилення роблять 10%-ним розчином їдкого розжарюй, якого додають близько 10% до маси концентрату. Процес проводять у реакторі 3 зі зворотним холодильником протягом 20 хв при 50° С. При омиленні утворюється осад, що містить до 80% каротину й рідке мило. Осад відфільтровують на нутч-фільтрі 4 і промивають спиртом від мила й барвників.

Б. Савинов і А. Свищук указують на утвір нерозшарованих емульсій при омиленні ліпоидних екстрактів у хлорованих вуглеводнях. Це явище ними було успішно усунуте сполученням стадії омилення зі стадією екстракції.

Екстракція каротину з омиленої маси. Каротин екстрагують дихлоретаном  у кількості,   необхідному для   розчинення   каротину  при кімнатній температурі, виходячи з того, що в 100 мол дихлоретана (ДХЕ) розчиняється при температурі 25° С 1,16 г каротину.

Екстракцію  ведуть при кімнатній температурі  в реакційному апарату 5, постаченому  зворотним холодильником і мішалкою. Потім масу фільтрують на нутч-фільтрі 6, промивають осад чистим ДХЕ. Екстракт із промивним ДХЕ згущають у вакуум-перегінному апарату 7 до одержання пересиченого  розчину.

Перша кристалізація. Пересичений розчин спускають у кристалізатор 8, де протягом 8 год іде процес кристалізації спочатку при кімнатній температурі, а потім через 4 год при охолодженні, до кінця процесу температуру доводять до 5° С.

Для збільшення виходу каротину на першій кристалізації в пересичений  розчин уводять етиловий спирт у  відношенні 1:2. Потім отфуговують у центрифузі 9 кристали, що виділилися, промивають їхнім спиртом і висушують у вакуум-сушарці 10. Матковий розчин I надходить у збірник 11.

Друга кристалізація. Матковий розчин 1 переробляють разом із промивними й мильною масою. Для цього мильну масу екстрагують два рази ДХЕ у фільтр^-фільтрові-фільтру-нутч-фільтрі 4, а екстракт промивають водою в змішувачі 12. Екстракт і маточник I направляють у збірник 13, звідки вони надходять у вакуум-апарат 14 для розпарювання в концентрат П. Останній надходить у кристалізатор 15, де кристалізується 24 ч. Фуговку роблять при температурі 5° С у центрифузі 16. Кристали каротину II промивають спиртом і направляють на переробку разом з екстрактом омиленної маси ( до першої кристалізації). Матковий розчин II надходить у збірник 17.

Третя кристалізація. Матковий розчин II разом із промивними другий кристалізації випаровують в апарат^-апаратові-вакуум-апарату 18, кристалізують 72 год у кристалізаторі 19, фугують у центрифузі 20. Кристали промивають спиртом. Одержують кристали каротину III, що направляються на переробку в матковий розчин I і у вигляді відходу матковий розчин II — у збірник

Норми якості готової продукції. Кристалічний каротин повинен бути однорідним, дрібнокристалічним сухим   порошком без   слежав19, фугують у центрифузі 20. Кристали промивають спиртом. Одержують кристали каротину III, що направляються на переробку в матковий розчин I і у вигляді відходу матковий розчин II — у збірник

Норми якості готової продукції. Кристалічний каротин повинен бути однорідним, дрібнокристалічним сухим   порошком без   слежавшихся грудок лілово-червонуватого кольору з металевим блиском. Крапка плавлення каротину повинна бути не нижче 160° С. Зміст β-каротину в кристалах не менш 90%.

Питання вдосконалення технології виробництва каротину з моркви. Цікаві дослідження в цій області були проведені Б. Савиновим і його учнями. Виходячи з факту локалізації каротину на хромопластах, їм було запропоновано замінити процес пресування мезги моркви процесом вимивання пластид із кліток інтенсивним перемішуванням мезги з водою в суспензіонному екстракторі. Їм же був розроблений метод одержання масляних концентратів каротину з вологого білкового коагуляту шляхом застосування відцентрового змішувача. Розроблений метод одержання каротину з моркви й гарбуза методом термічної коагуляції білків у клітці, вивчені питання екстракції каротину в багаточленній батареї. На жаль, ці методи не знайшли широкого застосування у зв'язку з розвитком хімічного синтезу вітамінів.

               

 

Лікарські форми  вітамінів.

 

Індивідуальні потреби у вітамінах відрізняються  й із цієї причини виробники випускають вітаміни в різній формі. Таблетки - загальноприйнята, звична й зручна для застосування форда випуску. Таблетки можна довше зберігати, чому порошки або рідини. 
Капсули також зручні для зберігання і є загальноприйнятими формами випуску жиророзчинних вітамінів A, D і Е.

Порошки - оскільки в них відсутні наповнювачі, що звя’зують й інші, що не мають відношення до вітамінів речовини, можуть бути кращою формою застосування при наявності в когось алергійних реакцій. І крім того, порошки можуть "уміщати" більші дозування вітамінів. Одна чайна ложка порошку вітаміну З може містити до 4.000 мг вітаміну.

Рідини - гарні тим, що легко змішуються з напоями й зручні для тих, хто не може ковтати капсули й  таблетки.

Вдихання  вітамінів через ніс - забезпечує досить швидке засвоєння вітамінів  С и групи В. Пластири й імплантанти, що містять вітаміни, зручні тим, що можуть забезпечити тривале й дозоване застосування, і незабаром, можливо, будуть більш широко застосовуватися.

        Жиророзчинні вітаміни A, D, Е и  До можуть бути зроблені в  «сухому», тобто у водорозчинному  виді. Такі форми випуску цих  вітамінів рекомендуються тим,  хто страждає розладом шлунка  після приймання масел або  має деякі шкірні розлади, що  проявляються, наприклад, у вигляді  прищів. Зазначені форми випуску  показані й тим, хто дотримує  дієти з виключенням з раціону  більшості жирів. Оскільки для  нормальної асиміляції, тобто засвоєння,  жиророзчинним вітамінам потрібний  жир, я раджу вам використовувати "суху" форму вітамінів A, D, Е, До обов'язково в тому випадку, якщо ви перебуваєте на дієті з низьким змістом жиру. Синтетичне або натуральне, неорганічне або органічне?

   Придбання й приймання синтетичних  вітамінів не позначається на  вашому бюджеті, але може несприятливо  відгукнутися на вашому шлунку, у те час як натуральний  вітаміни, прийняті навіть у більших  дозуваннях, нічого подібного не  викликають. Хімічна структура вітамінів  у тому й іншому випадку  може виглядати однаково, але  не одним лише цим обумовлена  ефективність натуральних вітамінів,  але й тим, що пов'язане із  цими речовинами в природі.  Синтетичний вітамін З - це  лише аскорбінова кислота й  нічого більше. Натуральний же  вітамін З, одержуваний із плодів  шипшини, містить ще й біофлавоноїди, тобто цілий комплекс вітаміну З, що робить його набагато більш ефективним.

Натуральний вітамін Е, який може містити в  собі не тільки альфа-токоферол, але  й інші токофероли, виявляється більш  ефективним, чому його синтетичний  аналог. От що говорить із цього приводу  відомий алерголог доктор Герон П. Рандольф: «Синтетично отримане речовина може викликати реакцію в людей, чутливих до хімічних сполук, у той час як те ж речовина натурального походження переноситься добре, хоча хімічна структура цих двох речовин ідентична». Той, хто ухвалював і ті, і інші вітаміни, міг на власному прикладі переконатися в тому, що після приймання натуральних речовин спостерігалося менше шлунково-кишкових розладів. Що особливо важливо: на відміну від синтетичних препаратів натуральні вітаміни не викликають токсичних реакцій, навіть коли вони ухвалюються в дозах, що перевищують рекомендовані.

Різниця між неорганічним і органічним - це не те ж саме, що різниця між  синтетичним і натуральним, хоча нерідко дехто так і думає. Усі вітаміни є органічними речовинами й, як покладається таким, містять вуглець. Мінеральні ж речовини є неорганічними. Вони не містять вуглець, але існують органічні сполуки заліза-глюконат, пептонат і цитрат заліза. А от сульфат заліза, наприклад, є його неорганічною сполукою. 

 

 

Висновки

 

У якості джерел каротину використовують рослини (наприклад, гарбуз, морква), бактерії (деякі штами  стафілококів), водорості й гриби  з високим змістом цільової речовини.

Каротиноїди одержують за допомогою хімічного синтезу й шляхом виділення із природних джерел — рослин і мікроорганізмів. Синтетичні каротиноїди не повністю відповідають натуральним і можуть викликати алергію. Використання рослин як джерела каротиноїдів, також, має ряд недоліків: носить сезонний характер; залежить від екологічного стану ґрунтів і врожаїв рослин, суттєво знижуються через нагромадження джерел хвороб рослинної сировини; існує потреба великих посівних площ під вирощування рослин. До того ж, біодоступність джерела каротиноїдів із соку овочів невелика, через наявність каротиноїдів у складі білкових комплексів, що значно утрудняє їхнє вивільнення. Засвоюваність каротину з овочів, при дієті без жирів, дуже низька. Мікробіологічний синтез бета-каротину є найбільш виправданим промисловим способом його виробництва як з технологічної, так і з економічної точок зору

 

Список літератури

 

1. Спосіб одержання бета-каротину / Е. П. Ковсман, К. А. Солоп, В. Д. Бательман, Г. І. Самохвалів, В. Л. Христофоров, Л. А. Вакулова, Т. А. Жидкова. - № 93035263/04; Заявл. 07.07.1993; Опубл. 27.02.1997
2. Виестур У.Є. і ін «Біотехнологія». Клуня. 1990 р.
3. Бекер М.Е. і ін «Біотехнологія». 1990 р.
4. Еленов М.П. «Основи біотехнологій». Санкт-Петербург. 1995 р.