Таким образом, направления исследований генной инженерии очень разнообразны и обширны, а некоторые из них фантастичны и в то же время весьма перспективны по достижимости результатов.
2. Технология производства кормовых витаминных препаратов (В12; В6)
Витамин В12 представлен группой биологически активных веществ, содержащих в своем составе трехвалентный кобальт, аминные и цианистые группировки, которые могут быть замещены другими радикалами — ОН, С1, Вг. Этот витамин стимулирует образование крови в костном мозге, улучшает усвоение белков, участвует в синтезе аминокислот и азотистых оснований. Витамин В12 не содержится в продуктах растительного происхождения и его единственным источником для сельскохозяйственных животных являются микроорганизмы.
Для промышленного получения кормовых препаратов витамина В12 выращивается специально подобранный биоценоз микроорганизмов, осуществляющих термофильное метановое брожение, в который входят целлюлозоразлагающие, аммонифицирующие, углеводображивающие, сульфитвосстанав-ливающие и метанообразующие бактерии. На первом этапе ферментации этих микроорганизмов (в течение 10—12 дней) наблюдается бурное развитие тсрмофильных аммонифицирующих и углеводсбраживающих бактерий, которое происходит в слабокислой среде (рН 5,0—7,0).
Другие группы бактерии данного биоценоза достигают интенсивного развития при переходе брожения в щелочную фазу (рН 7,0—8,5). Преобладающими в этот период являются метанообразующие бактерии, которые синтезируют в 4—5 раз больше витамина В12, чем другие микроорганизмы биоценоза. Главные субстраты для развития метанообразующих бактерий — жирные кислоты и низшие спирты, поэтому их добавление в питательную среду значительно увеличивает выход витамина.
Для приготовления питательной среды обычно используют барду ацетоно-бутилового производства, которая декантацией очищается от твердых примесей, в нее добавляется хлорид кобальта (4 г/м3 и 0,5 % метанола).
В процессе промышленного культивирования бактерий вначале выращивается посевной материал (15—20 дней) в аппаратах вместимостью 250 м3. Затем посевной материал подают в железобетонные ферментеры вместимостью 4200 м3, в которых происходит метановое брожение. Свежую барду подают в нижнюю часть ферментера в количестве 25—30% от его объема за сутки.
Отбор метановой бражки, содержащей витамин В12, производится в верхней части ферментера. В течение рабочего цикла в ферментере строго контролируют рН среды, концентрацию летучих жирных кислот, содержание аммонийного азота, поддерживают оптимальную температуру (55—57° С). В результате брожения образуется газовая смесь, состоящая главным образом из метана (65%) и диоксида углерода (30%), которая может быть использована как источник тепла.
Готовая культуральная жидкость, образующаяся как продукт ферментации, обычно содержит 2—2,5% сухих веществ, и 1,1 —1,7 мг/л витамина В12. Для предотвращения разрушения витамина в процессе сушки культуральную жидкость подкисляют соляной или фосфорной кислотой до рН 6,3—6,5 и в нее добавляют 0,2—0,25% сульфита натрия.
Подготовленная таким образом культуральная жидкость дегазируется, упаривается на вакуум-выпарной установке, полученный концентрат высушивают в распылительной сушилке до влажности 5—10%. В целях улучшения физических свойств сухой продукт смешивают с отрубями или кукурузной мукой, расфасовывают по 25—30 кг в полиэтиленовые пакеты и упаковывают в крафт-мешки. Содержание витамина В12 в готовом кормовом препарате составляет 2,5 мг%, срок хранения сухого препарата — 1 год. Препарат имеет коммерческое название— КМБ-12 (концентратмикробный витамин). Кроме витамина В12 КМБ-12 содержит другие витамины группы В, незаменимые аминокислоты.
Витамин B6 – Пиридоксин (Pyridoxinum)
Содержание в продуктах
Надежными источниками витамина В6 являются зерно, отходы мукомольного производства, жмыховая мука и сухие дрожжи. Относительно небогаты витамином В6 продукты животного происхождения и маниоковая мука. Входящий в состав природных продуктов витамин В6 хорошо усваивается животными.
Физиологическое значение
Витамин В6 играет центральную роль в метаболизме белков в форме пиридоксаль-5-фосфата (коэнзима). Кроме того, витамин принимает участие в метаболизме жиров и углеводов, расщеплении триптофана и метаболизме различных минеральных веществ.
Таблица 2
Характеристика продукта Lutavit® B6
Действующее вещество | Витамин В6 (пиридоксин-гидрохлорид) |
Химическая формула | С6H12NO3Cl |
Молекулярная масса | 205.64 г/моль |
Номер продукта | FAS 8066606/1-40 |
Технические характеристики | |
Содержание | мин. 99% пиродиксин-гидрохлорида (по методике Европейской Фармакопеи II, расчёт по сухому веществу) |
Потеря массы при высушивании | макс. 0, 5 % (4 часа, при 105º С ) |
Описание внешнего вида | Кристаллический порошок белого или беловатого цвета, без запаха |
Размеры частиц | 97% < 0, 2 мм |
pH | 2.4-3.0 (5% водный раствор) |
Объёмная плотность | Приблизительно 0.5 г/см3 |
Растворимость | Растворим в воде без остатка (20г/100мл), слабо растворим в спирте, растворим в эфире, хлороформе и ацетоне |
Заболевания, связанные с дефицитом витамина В6
Недостаточное поступление с кормом витамина В6 вызывает задержку роста и карликовость животных, а также воспалительные заболевания кожных покровов, изменения в периферической и центральной нервной системе, снижение усвоения белка, поражение печени и сердца, снижение вылупляемости (в инкубаторе).
Антагонисты
Ингибитор содержится в льняном семени.
Потребность
Потребность в витамине В6 возрастает при увеличении содержания в корме белка и энергии. Молодой организм особенно нуждается в больших количествах витамина В6, вследствие повышенного усвоения белка в период роста. Потребность составляет 3-6 мг на килограмм массы комбикорма. Потребность в витамине В6 также возрастает в период беременности и во время получения животными сульфонамидов или некоторых антибиотиков.
Применяют при воспалительных процессах с образованием гистамина, при гепатитах, дерматозах и экземах, для улучшения регенерации эпителия глаза, слизистой оболочки желудка и кишечника, для стимуляции кроветворения
Стабильность витамина
Продукт Lutavit® B6 показывает хорошую сохранность витамина в составе витаминных смесей и кормов. В кислых, водных растворах наблюдаются лишь незначительные потери витамина. Однако в нейтральных и щелочных растворах происходит быстрый распад витамина под действием света. Величина рН растворов, которые предполагается подвергать автоклавированию, не должна превышать 5.
Примечание
При нормальных условиях Lutavit® В6 не является токсичным. Однако следует избегать тесного контакта продукта с кожей и дыхательными путями. При использовании продукта Lutavit® B6 необходимо принимать во внимание срок годности, указанный в сопроводительных документах.
Выпускают в порошке, таблетках по 0,002; 0,005 и 0,01 г и в растворе в ампулах в 1 и 5%-ной концентрации по 1 мл.
Литература
1. Донченко Л. В., Надыкта В. Д. Безопасность пищевой продукции. - М.: Пищепромиздат, 2001. – 528 с.