讲述了维生素的作用和目前仅有维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素D、β-胡萝卜素等少数几种维生素可完全或部分地利用微生物进行工业生产。
英文名
weishengsu fajiao weishengwu
维生素发酵微生物
microorganisms of vitamin fermentation
用于发酵合成及其前体的微生物。
维生素的种类
目前仅有维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素D、β-胡萝卜素等少数几种维生素可完全或部分地利用微生物进行工业生产。
生命活动必需的要素
维生素是人体生命活动必需的要素，主要以辅酶或辅基的形式参与生物体各种化合反应。维生素在医疗中发挥了重要作用，如维生素B族用于治疗神经炎、角膜炎等多种炎症，维生素D是治疗侗偻病的重要药物等等。维生素还应用于畜牧业及饲料工业中。
维生素的生产多采用化学合成法，后来人们发现某些微生物可以完成维生素合成中的某些重要步骤；在此基础上，化学合成与生物转化相结合的半合成法在维生素生产中得到了广泛应用。目前可以用发酵法或半合成法生产的维生素有维生素C、B2。B12、D、以及β一胡萝卜素等。
维生素C又称抗坏血
维生素C又称抗坏血酸(ascorbic acid)，能参与人体内多种代谢过程，使组织产生胶原质，影响毛细血管的渗透性及血浆的凝固，刺激人体造血功能，增强机体的免疫力。另外，由于它具有较强的还原能力，可作为抗氧化剂，已在医药、食品工业等方面获得广泛应用。维生素C的化学合成方法一般指莱氏法，后来人们改用微生物脱氢代替化学合成中L一山梨糖中间产物的生成，使山梨糖的得率提高一倍，我国进一步利用另一种微生物将L一山梨糖转化为2一酮基L一古龙酸，再经化学转化生产维生素C，称为两步法发酵工艺。简介如下：
发酵工艺
第一步发酵是生黑葡糖杆菌（或弱氧化醋杆菌）经过二级种子扩大培养，种子液质量达到转种液标准时，将其转移至含有山梨醇、玉米粉、磷酸盐、碳酸钙等组分的发酵培养基中，在28～34℃下进行发酵培养。在发酵过程中可采用流加山梨醇的方式，其发酵收率达95%，培养基山梨醇浓度达到25%时也能继续发酵。发酵结束，发酵液经低温灭菌，得到无菌的含有山梨糖的发酵液，作为第二步发酵的原料。
第二步发酵是氧化葡糖杆菌（或假单胞杆菌）经过二级种子扩大培养，种子液达到标准后，转移至含有第一步发酵液的发酵培养基中，在28～34℃下培养60～72h。最后发酵液浓缩，经化学转化和精制获得维生素C。
维生素C
维生素C 一种水溶性维生素,在新鲜蔬菜和水果中含量丰富。可利用弱氧化葡糖酸杆菌、生黑葡糖酸杆菌和醋酸杆菌属的某些菌株进行由D-山梨醇到L-山梨糖的氧化（通称一步发酵法）。被用作底物的D-山梨醇由D-葡萄糖媒促还原制备。L-山梨糖经化学氧化生成L-抗坏血酸，需先生产L-酮基-L-古洛糖酸，然后加酸处理,才可转化为维生素C。1933年,化学家T.赖希施泰因首先提出这一方法，并用于工业生产。因反应过程长，并需要大量强氧化剂,所以污染严重,连续操作困难。20世纪60年代以来，美国、日本、法国和联邦德国以某些种的葡糖酸杆菌、假单胞菌、欧文氏菌、短杆菌和棒杆菌，分别利用D-葡萄糖、D-山梨醇或L-山梨糖作底物，发酵产生2-酮基-L-古洛糖酸，但至今还未用于工业生产。 |
