Получение итаконовой кислоты

Продуцент – Aspergillus itaconicus и A. terreus. Технология получения сходна с процессом получения лимонной кислотыю Так, ферментацию продуцента осуществляют поверхностным или глубинным методом. Итаконовую кислоту применяют в химическом синтезе высококачественных смол, волокон типа нитрон, детергентов, лекарственных веществ, красителей и др.

Получение яблочной кислоты

Яблочная кислота применяется в органическом синтезе (синтез урацила). Ее получают двумя путями:

1. Химический синтез – из малеиновой кислоты, в результате образуется рацемическая смесь D,L-яблочной кислоты.

2. Микробиологический синтез – из фумаровой кислоты при помощи иммобилизованной фумаразы, которая присоединяет воду с образованием L-яблочной кислоты. Для этого требуются клетки, содержащие фумаразу, которые можно иммобилизовать на геле каррагинана – полисахарида морских водорослей. Гранулы иммобилизованных клеток загружают в колонну, через которую пропускают раствор фумаровой кислоты. На выходе из колонны получают раствор L-яблочной кислоты. Период инактивации такой колонны – 160 суток.

7.3. Производство витаминов

Микроорганизмы содержат много витаминов, которые чаще всего входят в состав ферментов. Состав и количество витаминов в биомассе зависят от биологических свойств данной культуры микроорганизмов и условий культивирования. Некоторые витамины микроорганизмы синтезируют, другие напротив усваивают в готовом виде из окружающей среды. Культура, способная синтезировать какой-либо витамин, называется автотрофной по отношению к нему, если культура не способна синтезировать данный витамин, она является авто-гетеротрофной.

Витамины синтезируют в основном химическим путем или получают из естественных источников. Однако эргостерин, рибофлавин (В₂), витамин В₁₂ и аскорбиновую кислоту (микроорганизмы используются как селективные окислители сорбита в сорбозу при производстве витамина С) получают микробиологическим путем. Для синтеза витаминов В₁, В₂, В₆, В₁₂ и аскорбиновой кислоты также используют кефирные грибки, а бифидобактерии – группы В, РР (никотиновая кислота) и Н, однако пока эти микроорганизмы не используются как продуценты витаминов в промышленных масштабах.

Изменяя условия среды, содержание отдельных витаминов можно увеличить. Так, количество рибофлавина зависит от интенсивности аэрации и содержания железа в среде. Количество витаминов в клетках, а также их выделение из последних можно изменить при помощи микроэлементов. Существует производство рибофлавина на основе использования дрожжеподобных грибов Eremothecium ashbyii и Ashbia gossypii. Рибофлавин продуцируется также видами Clostridium и Ascomycetes. Микроводоросль Dunalieiia viridis культивируется с целью получения β-каротина.

Получение каротиноидов (предшественников витамина а)

Синтезируются пигментными микроорганизмами из рода Fusarium, Pseudomonas, Sarcina и др. Всего известно около 500 каротиноидов, которые продуцируются бактериями, дрожжами и мицелиальными грибами. Они находятся в клеточной мембране микроорганизмов в виде сложных эфиров и гликозидов или в свободном состоянии – в липидных гранулах цитоплазмы.

Питательные среды для культивирования каротиноидов сложные, они должны включать источники углерода, азота, витаминов, микроэлементов, стимуляторов (гидрол, кукурузно-соевая мука, растительные масла, керосин, изопреновые димеры и др.).

Биосинтезу каротиноидов способствует свет; можно получать до 3-4 г каротина на 1 л среды. Сначала штаммы выращивают раздельно, а затем совместно при 26°С и усиленной аэрации, затем их переносят в основной ферментатор на 6-7 дней. Каротиноиды извлекают растворителями. Затем при гидролизе β-каротина получают витамин А₁.