مریم حدادی(850092313) نیمسال اول 89-88 زمان تشکیل کلاس: دوشنبه، 14:30-13

1. تولیدمیکروبی ویتامین ها مریم حدادی(850092313) نیمسال اول 89-88 زمان تشکیل کلاس: دوشنبه، 14:30-13 باتشکر از استاد راهنما دکتر بهشتی مآل

2. ویتامین ها به عنوان مواد غذایی کوچک ضروری هستندکه توسط پستانداران سنتز نمی شوند. اکثراً برای متابولیسم های حیاتی موجودات زنده نیاز هستند ،توسط میکروارگانیسم ها وگیاهان سنتز می شوند. کوآنزیم ها (گروههای پروستتیک) ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم برای نشان دادن عملکرد انزیم ها به قسمت آپوآنزیمشان باندمی شوند. اکثر کوانزیم ها از ویتامین ها ساخته می شوند که شامل نیمه ی نوکلئویتدی در ساختارشان است. امروزه ویتامین ها و ترکیبات منسوب به آنها بطور صنعتی تولید ودر سطح وسیعی استفاده می شوند در غذا ، افزودنی های غذای ،فاکتور های دارویی ، لوازم آرایشی... ویتامین های محلول در آب (گروهB، نیکوتنیک اسید ، پانتوتنیک اسید...) ومحلول در چربی (A,K,E,Dو...)

3. ریبوفلاوین،B2 با روش های تخمیری وسنتزی تولید می شود در تولید جهانی آن 75% به عنوان افزودنی ها و داروها استفاده می شود . دونوع قارچ آسکومیستEremotheciumashbyiiو Ashbya gossypii به طور عمده در تولید صنعتی آن استفاده می شود .مخمرها نیز ریبوفلاوین تولید می کنند. با مهندسی ژنتیک ریبوفلاوین در باکتری های Bacillus subtilis وCorynebacterium ammoniagenesبا افزایش بیان ژن هایآنزیم های تولید کنندهB2نیز تولید می شود.

4. قند-Dریبوز به عنوان ماده آغازگر در فرایند شیمیایی منتقل می شودبه ریبوفلاوین .این قند به طور مستقیم از تخمیر گلوکز بدست می آید با مهندسی ژنتیک در یک گونه از باسیلوس که نقص ترانس کتولاز است و آفزایش بیان اپرن گلوکونات. فلاوین مونو نو کلئوتید (FMN) شکل کوآنزیم ریبوفلاوین است که از فسفوریلاسیون ریبوفلاوین تولید می شود.بعد از اینکهFMNبصورت نمک دی اتانل آمین کریستاله شد به شکل هم اندازه مجزا می شوندبه فسفات های ریبوفلاوین وریبو فلاوین غیر فعال. FAD یا فلاوین آدنین دی نوکلئوتید دیگر کوآنزیم آن است.

5. نیکوتنیک اسید، نیکوتین آمید از اکسیداسیون5- اتیل-2-متیل پیریدین یا هیدرولیز 3- سیانوپیریدین برای تولید آن استفاده می شود .نیتریلاز باکتری ها اهمیت زیادی برای این کار دارند.با افزایش بیان نیتریلاز Rhodococcus rhodochrous، 3- سیانوپیرین به اسیدنیکوتنیک تبدیل می شود. در فرایند انزیماتیک با استفاده از نیتریل هیدراتاز ،3- سیانوپیریدین به نیکوتین آمیدکاتالیز می شود. نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید(NAD) کاربرددارویی وبه عنوان معرف در آنالیز های کلینیکی استفاده می شود همین طور (NADP) نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتیدفسفات .

6. مخمرهای مثل Saccharomyces cerevisiaeمنبع NAD هستند. NADP می توانند به وسیله فسفوریلاسیون آنزیمی ساخته شود فرم های احیاء این کوانزیم NADH و NADPH وبه روش های شیمیایی وآنزیماتیک ساخته می شوند. احیاء در محل این کوآنزیم توجهات را به تولید الکلکایرآل از پروکایرآل کربونیل توسط آنزیم کربونیل ردوکتاز جلب کرده.

7. پانتوتنیک اسیدوکوآنزیم A سالانه حدود 6000 تن کلسیم –D پا نتوتنات تولید می شود .فرایندهای تولید تجاری آن شامل احیاء محصولات راسمیک پانتولاکتون از ایزوبوترآلدئید ،فرمالدییدوسیانید ، تجزیه نوری پانتو لاکتون راسمیک به Dپانتولاکتون ، ادغام –Dپانتو لاکتون با Bآلانین به –D پانتوتنیک اسید. دریک روش آنزیماتیک برای تجزیه نوری استفاده از لاکتونوهیدرولاز قارچی است .چندین جنس از قارچ های رشته ای ،FusariumوGibberellaو Cylindrocarpon فعالیت زیادی از این آنزیم را نشان دادند.

8. در تلقیح با Fusarium oxysporum برای 24 ساعت در D , PH=7 – پانتولاکتون در یک مخلوط راسمیک کاملاً هیدرولیز می شود به D پانتوتنیک اسید با مهندسی ژنتیک در E.Coil افزایش بیان آنزیم بیوسنتز کننده پانتو تنیک اسید تولید می شود. کوآنزیم A به عنوان معرف آنالیزی وکاربردهای داروی ،آرایشی استفاده می شود.پیشساز لازم جهت سنتز آن توسط باکتری Brevibacterium ammoniagenes ، D پانتوتنیک اسید ، -L سیستئین و ATP برای کاتالیز است. محصول حاصل از آن 3-6 g/l بیشتر از زمانی است که به جای D پانتو تنیک اسید از 4' فسفو پنتوتنیک اسید استفاده شود.

9. پیرودوکسین ، B6 ترکیبات ویتامین B6 به طورعمده پیرودوکسین وپیرو دکسال 5'فسفات ، منحصراً به روش های شیمیایی سنتز می شوند . مطالعات شیمیایی و مولکولی آشکار می سازد که 1- داکسی-D –گز یلولوز و -4 هیدروکسی –L- ترئونین پیشساز هستند جهت سنتز پیرودکسین .اما جزئیات بیوسنتز آن کاملاً شناخته نشده. از برخی میکروارگانسم ها که پیشساز این ویتامین را دارند، Flavobacterium sp, klebsiella sp ,Pichia guillierondii , Bacillus subtilis ,Rhizobium meliloti ,…

10. ویتامین Cو B12 ویتامین Cیا 2- کتو - -L گلونیک اسید توسط آنزیم 5 و2 دی کتو-D گلونیک اسیدردوکتاز Corynebacteroum spتولید می شود با تبدیلات آنزیماتیک 5و2 دی کتو –D- گلوکونات بدست می آید از تخمیر 2- کتو-L-گلونیک ، سپس با تبدیلات شیمیایی به –Lآسکوربیک اسید تبدیل می شود. B12 : از تخمیر گلوکز توسط Propionibacterium shermanii و Pseudomonas denitrificansو...

11. جنس های مختلف از باکتری های پلانکتونی هتروتروف سواحل در یاچه jeziorak ویتامین های گروه Bرا تولید می کنند. اکثراً بیوتین واسیدفولیک تولید وتعداد کمتری ریبوفلاوین ونیکوتنیک اسید تولید می کنند.مقدار تولید آنها در فصل پاییز بیشتر از بهار بود.باکتری های جنس Micrococcus کمترین تنوع ویتامینی را تولید کردند. فعالترین تولید کنندگان بیوتین مربوط به خانواده ی انتروباکتریاسه بوده . بیشترین میزان ریبوفلاوین مربوط به Achromobacterو Alcalignenes بود.

12. یک گروه از باکتری های نامعلوم به شدت نیکوتینیک اسید تولید می کردند. اسید فولیک به طور فعال توسط گروه Aeromanas –Vibrio وباکتری های نا معلوم تولید ودرحالی که پانتوتنیک اسید توسط جنس های Alcaligenes و Micrococcusو خانواده ی انتروباکتریاسه تولید شد. منابع: • بیوتکنولوژی میکروبیولوژی صنعتی ، ولف کروگر وآنالیز کروگر. • SAKAYU SHIMIZU , Kyoto ,japan: 11 vitamins and related comounds: Microbial production. • WOJCIECH DONDERSKI ,MALGORZATA SOKOL: PRODUCTION OF B- VITAMINS BY HETEROTROPHIC PLANKTONIC BACTERIA ISOLATED FROM LITTORAL ZONE OF THE LAKE JEZLORAK • Bittel ,Grimns ,Ochockis : the horizontal distribution of zooplankton in the southern pat of lake jeziorak , zesz nauk UMK torum. پایان