（優(yōu)質(zhì)課件）維生素B12__介紹及應(yīng)用

1、1 目錄目錄 一、維生素的種類一、維生素的種類 二、維生素二、維生素B12簡介簡介 三、維生素三、維生素B12的理化性質(zhì)的理化性質(zhì) 四、維生素四、維生素B12的功能的功能 五、維生素五、維生素B12的生產(chǎn)的生產(chǎn) 六、維生素六、維生素B12提取提取 七、維生素七、維生素B12測定方法測定方法 八、應(yīng)用八、應(yīng)用2 （一）脂溶性（一）脂溶性 視黃醇類視黃醇類(維生素維生素A) 視黃醇的衍生物視黃醇的衍生物 別稱抗干眼病維生素別稱抗干眼病維生素 來源：魚肝油、綠色蔬菜來源：魚肝油、綠色蔬菜 鈣化醇鈣化醇(維生素維生素D) 骨化醇、抗佝僂病維生素骨化醇、抗佝僂病維生素 唯一一種人體可以少量合成的維生素唯

2、一一種人體可以少量合成的維生素 來源：魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母來源：魚肝油、蛋黃、乳制品、酵母 生育酚生育酚(維生素維生素E) 來源：雞蛋、肝臟、魚類、植物油來源：雞蛋、肝臟、魚類、植物油 萘醌類萘醌類(維生素維生素K) 凝血維生素凝血維生素 來源：菠菜、苜蓿、白菜、來源：菠菜、苜蓿、白菜、 肝臟肝臟 一、維生素的種類一、維生素的種類3 （二）水溶性（二）水溶性硫胺硫胺(維生素維生素B1) 保持循環(huán)、消化、神經(jīng)和肌內(nèi)正常功能；調(diào)整保持循環(huán)、消化、神經(jīng)和肌內(nèi)正常功能；調(diào)整 胃腸道的功能；構(gòu)成脫羧酶的輔酶，參加糖的胃腸道的功能；構(gòu)成脫羧酶的輔酶，參加糖的 代謝；能預(yù)防腳氣病核黃素代謝；能預(yù)防腳氣

3、病核黃素(維生素維生素B2) 能促進生長發(fā)育，保護眼睛、皮膚的健康能促進生長發(fā)育，保護眼睛、皮膚的健康煙酸煙酸(維生素維生素B3) B 族維生素中人體需要量最多者。維持消化族維生素中人體需要量最多者。維持消化 系統(tǒng)健康，有助于皮膚的保健及美容系統(tǒng)健康，有助于皮膚的保健及美容 泛酸泛酸(維生素維生素B5) 抗應(yīng)激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的抗應(yīng)激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的 毒性，消除術(shù)后腹脹毒性，消除術(shù)后腹脹 吡哆醇類（維生素吡哆醇類（維生素B6）：維持鈉、鉀的平衡，調(diào)節(jié)體液，增進）：維持鈉、鉀的平衡，調(diào)節(jié)體液，增進 神經(jīng)和骨骼神經(jīng)和骨骼 肌肉系統(tǒng)正常功能，是天然的利尿劑肌肉系統(tǒng)正

4、常功能，是天然的利尿劑 4 生物素生物素( (維生素維生素B B7 7) ) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和和脂肪代謝脂肪代謝中的許多反中的許多反應(yīng)都需要應(yīng)都需要葉酸葉酸( (維生素維生素B B9 9) ) 有多種輔脢形式，負責有多種輔脢形式，負責單碳代單碳代謝謝利用，用于合成嘌呤和胸腺嘧啶利用，用于合成嘌呤和胸腺嘧啶 鈷胺素鈷胺素( (維生素維生素B B1212) ) 參與制造參與制造骨髓紅細胞骨髓紅細胞，防，防 止惡性貧血；防止大腦神經(jīng)受到破壞止惡性貧血；防止大腦神經(jīng)受到破壞 維生素維生素B B1313(Orotic Acid)(Orotic Acid) 有助于維生素有助于維生素B之新陳之新陳 代謝，可與

5、維生素代謝，可與維生素B12和葉酸一同進行新陳代謝，和葉酸一同進行新陳代謝，對細胞的復(fù)原和修補很重要。對細胞的復(fù)原和修補很重要。 抗壞血酸抗壞血酸( (維生素維生素C)C) 在在膠原質(zhì)膠原質(zhì)的形成上扮演很重的形成上扮演很重要的角色要的角色 5 維生素維生素B12，又稱，又稱鈷胺素鈷胺素，B族維生素之一，主族維生素之一，主要存在于動物性食品，如內(nèi)臟、肝、腎和豬心要存在于動物性食品，如內(nèi)臟、肝、腎和豬心等，瘦肉、魚、牛乳以及蛋黃也存在維生素等，瘦肉、魚、牛乳以及蛋黃也存在維生素B12；植物中不含維生素；植物中不含維生素B12，放線菌、人和動，放線菌、人和動物的腸道菌能合成維生素物的腸道菌能合成維生

6、素二、維生素二、維生素B12簡介簡介6 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：一類含鈷的復(fù)雜有機化合物，所含的一類含鈷的復(fù)雜有機化合物，所含的三價三價鈷鈷位于類似卟啉的位于類似卟啉的咕啉環(huán)咕啉環(huán)平面的中心。平面的中心。7 以以輔酶輔酶形式參與各種代謝過程，促進形式參與各種代謝過程，促進甲基甲基的的形成和轉(zhuǎn)移，參與某些化合物的形成和轉(zhuǎn)移，參與某些化合物的異構(gòu)化作用異構(gòu)化作用、維持維持SH基基的還原狀態(tài)，促進的還原狀態(tài)，促進DNA和蛋白質(zhì)的合成和蛋白質(zhì)的合成促進細胞的成熟，維持神經(jīng)組織的正常功能，臨床促進細胞的成熟，維持神經(jīng)組織的正常功能，臨床上可用于治療惡性貧血、上可用于治療惡性貧血、 肝臟疾病、神經(jīng)炎、神經(jīng)痛等；在飼料

7、肝臟疾病、神經(jīng)炎、神經(jīng)痛等；在飼料 工業(yè)上，也可用于促進豬、雞等牲畜的生長。工業(yè)上，也可用于促進豬、雞等牲畜的生長。三、維生素三、維生素B12的功能的功能8 深紅色結(jié)晶體深紅色結(jié)晶體，熔點高熔點高(320時不熔時不熔)，無臭無味，溶于水、乙醇和丙酮，不無臭無味，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿、丙酮和乙醚；溶于氯仿、丙酮和乙醚；結(jié)構(gòu)性質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)相當穩(wěn)定相當穩(wěn)定；在中性溶液中在中性溶液中耐熱、酸、堿，日光、耐熱、酸、堿，日光、氧化劑和還原劑均能使其破壞。氧化劑和還原劑均能使其破壞。四、維生素四、維生素B12的理化性質(zhì)的理化性質(zhì)9 主要為放線菌和細菌主要為放線菌和細菌另外，米根霉的一些種另外，米根霉

8、的一些種也可合成也可合成五、維生素五、維生素B12的生產(chǎn)的生產(chǎn)10 生素生素B12發(fā)酵生產(chǎn)發(fā)酵生產(chǎn)1、抗生素廢液提取、抗生素廢液提取2、 放放 線線 菌菌 發(fā)發(fā) 酵酵 3、下水道廢水中提取、下水道廢水中提取4、 丙丙 酸酸 菌菌 發(fā)發(fā) 酵酵5、巨大芽孢桿菌中提取、巨大芽孢桿菌中提取6、 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 基基 因因 大大 腸腸 桿桿 菌菌 生生 產(chǎn)產(chǎn)11 (一一)抗生素廢液中提取抗生素廢液中提取當用加有當用加有鉆化合物鉆化合物的培養(yǎng)基培養(yǎng)灰色鏈霉的培養(yǎng)基培養(yǎng)灰色鏈霉菌時，可大大提高維生素菌時，可大大提高維生素B12在整個培養(yǎng)在整個培養(yǎng)液中的濃度，但是對于鈷化合物的濃度要液中的濃度，但是對于鈷化合物的濃度要

9、求要求要適量適量；過高的濃度會對菌體細胞產(chǎn)生；過高的濃度會對菌體細胞產(chǎn)生毒性毒性；另有研究表明，添加適量的；另有研究表明，添加適量的氰化合氰化合物物也同樣可促進抗生素廢液中也同樣可促進抗生素廢液中B12類似物類似物的含量，但需嚴格掌握其用量。的含量，但需嚴格掌握其用量。Back12 (二二)放線菌發(fā)酵放線菌發(fā)酵其中主要是鏈霉菌屬中的其中主要是鏈霉菌屬中的灰色鏈霉菌灰色鏈霉菌和和橄欖色鏈霉菌橄欖色鏈霉菌來發(fā)酵產(chǎn)維生素來發(fā)酵產(chǎn)維生素Bl2，而始終未能使得維生素而始終未能使得維生素B12的產(chǎn)生處于的產(chǎn)生處于主導地位主導地位，應(yīng)選出鏈霉素發(fā)酵支路的，應(yīng)選出鏈霉素發(fā)酵支路的關(guān)鍵關(guān)鍵酶酶，并將其，并將其抑

10、制抑制，這樣便可大大，這樣便可大大提高維生索提高維生索B12的獲得率，使得大量產(chǎn)的獲得率，使得大量產(chǎn)生維生素生維生素B12成為可能。成為可能。Back13 (三三)下水道廢液中提取下水道廢液中提取采用生物活性污泥法處理的廢水中，通常含不少維采用生物活性污泥法處理的廢水中，通常含不少維生素生素B12，干的活性污泥可先用水浸提，然后過濾掉，干的活性污泥可先用水浸提，然后過濾掉固形顆粒，之后可分離、純化固形顆粒，之后可分離、純化B12。特點特點：l、無需前培養(yǎng)，這樣大大、無需前培養(yǎng)，這樣大大減少了前期投入減少了前期投入；2、能耗大能耗大，尤其是，尤其是濃縮濃縮這一關(guān)鍵性步驟將造成大這一關(guān)鍵性步驟將造

11、成大 的能量損耗；的能量損耗；3、用此方法得到的、用此方法得到的B12濃度雖并不低，但受活性污濃度雖并不低，但受活性污 泥這一來源的影響，泥這一來源的影響， 由此獲得的由此獲得的B12并不能直接進入食品或藥品級產(chǎn)并不能直接進入食品或藥品級產(chǎn) 晶，而通常只局限于晶，而通常只局限于飼料添加劑飼料添加劑。Back14 （四）丙酸菌發(fā)酵（四）丙酸菌發(fā)酵l、在培養(yǎng)基中添加、在培養(yǎng)基中添加 4 .5 mgL左右的左右的可成倍地增加產(chǎn)量；可成倍地增加產(chǎn)量；OHCoCl226 2、添加、添加增稠劑增稠劑，可增加，可增加B12的產(chǎn)量的產(chǎn)量 原因原因:細胞懸浮于培養(yǎng)基中，沒有任何干擾，從而增細胞懸浮于培養(yǎng)基中，沒

12、有任何干擾，從而增長細胞的牛長速度，通常高濃度的鈷化合物對于菌體細長細胞的牛長速度，通常高濃度的鈷化合物對于菌體細胞本身是有害的，而在加入增稠劑后，丙酸菌對鈷化合胞本身是有害的，而在加入增稠劑后，丙酸菌對鈷化合物的物的耐受性耐受性增大增大3、加入前體物質(zhì)、加入前體物質(zhì)4、當以甘氨酸作為補允氮源時，可增加、當以甘氨酸作為補允氮源時，可增加 其產(chǎn)量。其產(chǎn)量。Back15 以以巨大芽孢桿菌巨大芽孢桿菌為例，將培養(yǎng)基用為例，將培養(yǎng)基用氨水氨水調(diào)至調(diào)至Ph7. 0，發(fā)酵液需要連續(xù)，發(fā)酵液需要連續(xù)不停地攪拌和大量通氣，溫度需控不停地攪拌和大量通氣，溫度需控制在制在30左右，每隔一定時間需用左右，每隔一定時

13、間需用5的氨水來調(diào)的氨水來調(diào)pH，同時需定期補充，同時需定期補充碳、氮源，以期達到最高產(chǎn)量。碳、氮源，以期達到最高產(chǎn)量。Back(五五)巨大芽孢桿菌生產(chǎn)巨大芽孢桿菌生產(chǎn)16 人們對于人們對于B12的控制基因已經(jīng)非常清楚，的控制基因已經(jīng)非常清楚，但是不可避免地存在這樣的問題，如導但是不可避免地存在這樣的問題，如導人的人的質(zhì)粒質(zhì)粒會不可避免地脫落等，因此，會不可避免地脫落等，因此，就近些年，維生素就近些年，維生素B12的生產(chǎn)仍需按傳統(tǒng)的生產(chǎn)仍需按傳統(tǒng)發(fā)酵完成。發(fā)酵完成。(六六)采用轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)采用轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)17 溶劑提取法溶劑提取法離子交換樹脂法離子交換樹脂法六、維生素六

14、、維生素B12的提取的提取18 (一一)有機溶劑提取有機溶劑提取研究表明，采用兩相混合溶劑，町簡單地純化和研究表明，采用兩相混合溶劑，町簡單地純化和提取出來，常用的溶劑為苯甲醇和水的混合溶液，提取出來，常用的溶劑為苯甲醇和水的混合溶液，基本過程如下：基本過程如下：發(fā)酵液發(fā)酵液 吸附吸附(活性碳活性碳) 洗脫洗脫(吡啶吡啶) 濃縮濃縮 層析層析(Ab03) 洗脫洗脫(甲醇甲醇) 收集紅色液收集紅色液 濃縮一結(jié)晶濃縮一結(jié)晶19 (二二)離子交換樹脂法提取離子交換樹脂法提取隨著離子交換柱在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，人隨著離子交換柱在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，人們嘗試用陰陽離子交換樹脂來進行維生素們嘗試用陰陽離子交換

15、樹脂來進行維生素B12的提取，并取得了較好的效果，過程的提取，并取得了較好的效果，過程如下所示：如下所示：發(fā)酵液發(fā)酵液 陽離子樹脂陽離子樹脂 蒸餾水沖洗蒸餾水沖洗 陰離子樹脂陰離子樹脂 收集紅色液體部分收集紅色液體部分 濃縮濃縮 冷凍干燥冷凍干燥20 (一一)比色測定法比色測定法(二二)離子交換測定法離子交換測定法(三三)原子吸收法原子吸收法(四四)微生物法微生物法七、維生素七、維生素Bl2的測定方法的測定方法21 醫(yī)療與保健方面的應(yīng)用主要用于治療各種主要用于治療各種VB12缺乏癥，例如：可缺乏癥，例如：可以治療以治療巨幼紅細胞性貧血巨幼紅細胞性貧血、藥物中毒引起、藥物中毒引起的貧血、再生障礙

16、性貧血和的貧血、再生障礙性貧血和白細胞白細胞減少癥減少癥等等VBl2還可以用于還可以用于神經(jīng)質(zhì)神經(jīng)質(zhì)、煩躁、失眠、煩躁、失眠、記憶減退、抑郁病癥的治療記憶減退、抑郁病癥的治療八、應(yīng)用八、應(yīng)用22 在飼料方面的應(yīng)用在飼料方面的應(yīng)用VB12能夠促進家禽、家畜特別是能夠促進家禽、家畜特別是幼禽幼禽、幼畜生長發(fā)育幼畜生長發(fā)育、提高飼料、提高飼料蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的利用的利用率，從而可用作飼料添加劑。率，從而可用作飼料添加劑。自從歐洲自從歐洲“瘋牛病瘋牛病”事件后，采用維生事件后，采用維生素等化學結(jié)構(gòu)明確的營養(yǎng)強化劑來替代素等化學結(jié)構(gòu)明確的營養(yǎng)強化劑來替代“肉骨粉肉骨粉”有了更大的發(fā)展空間。目前有了更大的發(fā)展空間。目前世界上生產(chǎn)的世界上生產(chǎn)的VB12大部分用于飼料工業(yè)。大部分用于飼料工業(yè)。23 在其它方面的應(yīng)用VB12與其他物質(zhì)復(fù)配用于與其他物質(zhì)復(fù)配用于化妝品化妝