VKT - D12 2/11/2015

1

SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM LÊN MEN KHÁC

Mục tiêu: Trình bày được

- Qui trình sản xuất acid hữu cơ- Qui trình sản xuất acid amin bằng con đường lên men- Qui trình sản xuất vitamin

SẢN XUẤT ACID HỮU CƠ

Acid lactic

Đại cương

- Do nhà hóa học Thụy điển Carl Wihelm Scheele phân lập lần đầu tiên năm 1870

- Có 02 dạng đồng phân quang học L(+) và D (-)

VKT - D12 2/11/2015

2

Acid lactic

Vai trò

- Ngành thực phẩm và nước giải khát: điều chỉnh pH, bảo quản, điều chỉnh hương vị, phomat,…

- Ngành dược phẩm:

• Dung dịch tiêm truyền cung cấp năng lượng, cân bằng pH, bổ sung thể tích máu (Lactat Ringer),…

• Dạng muối lactat có khả năng hòa tan, hấp thu, chuyển hóa tốt (ciprofloxacine)

- Ngành mỹ phẩm: chất làm ẩm

- Ngành công nghiệp: túi sinh học, an toàn môi trường

Acid lactic

Nhu cầu

- Hàng trăm triệu tấn/năm

- Nhu cầu gia tăng ~ 7%/năm

Acid lactic

Sản xuất công nghiệp

- Được sản xuất lần đầu tiên do Charles E. Avery (Littleton, Massachusetts, USA), năm1881

- Có 02 phương pháp:

1. Tổng hợp hóa học

2. Lên men carbohydrate

Acid lactic

Sản xuất bằng pp hóa học- Dựa trên lactonitril:

• Hydrogen cyanide được thêm vào acetaldehyde có sự có mặt của kiềm

• Pư xảy ra ở dạng lỏng, áp suất cao- Tinh chế lactonitril thô bằng pp chưng cất- Thủy phân lactonitril thành acid lactic bằng acid HCl đậm

đặc hoặc H2SO4

- Ester hóa acid lactic bằng MeOH, tạo methyl lactate- Tinh chế methyl acetate bằng pp chưng cất- Thủy phân methyl lactate bằng acid, tạo acid lactic

Sản phẩm là hỗn hợp racemic (+), (-) acid lactic

VKT - D12 2/11/2015

3

Acid lactic

Sơ đồ quá trình tổng hợp acid lactic bằng pp hóa học

Acid lactic

Sản xuất bằng pp hóa học: 1 số qui trình khác

- Oxy hóa propylene glycol

- Thủy phân acid chloropropionic

- Oxy hóa propylene

- Pư giữa acetaldehyde, carbon monoxide và nước ở nhiệt độ và áp suất cao

Acid lactic

Sản xuất bằng pp lên men:

- Lên men carbohydrate

- Có thể tạo dạng L(+) hay D (-) tùy theo chủng vi khuẩn sử dụng

- Gồm các bước chính:

• Lên men carbohydrate tạo calcium lactate

• Thủy phân calcium lactate

• Tinh chế acid lactic

Acid lactic

Gđ lên men carbohydrate và trung hòa acidC6H12O6 + Ca (OH)2 (2CH3CHOHCOO- ) Ca2+ 2H2O

Carbohydrate Calcium lactate

Thủy phân calcium lactate

2(CH3CHOHCOO-) Ca2 + H2SO4 2 CH3CHOHCOOH + Ca SO4

Calcium lactate Lactic acid

Tinh chế acid lactic: giống pp hóa học

- Ester hóa bằng MeOH

- Thủy phân methyl lactate, thu acid lactic

VKT - D12 2/11/2015

4

Acid lactic

Tóm tắt các giai đoạn sản xuất bằng pp lên men:

- Lên men carbohydrate

- Lọc dịch nuôi cấy để loại bỏ tế bào

- Calcium sulfate không hòa tan được lọc bỏ

- Tinh chế acid lactic bằng thủy phân, ester hóa, chưng cất

Acid lactic

Quá trình lên men sx acid lactic

Acid lactic

Cơ chế lên men: 02 cơ chế

- Lên men lactic đồng hình: acid lactic chiếm đa số

• Phân giải đường theo con đường EM, sử dụng enzyme aldolase acid pyruvic

• Acid pyruvic acid lactic

- Lên men lactic dị hình: acid lactic chiếm tỉ lệ thấp, hỗn hợp sản phẩm gồm acid acetic, acid formic, CO2

• Phân giải đường theo con đường hexosomonophosphate (HMP), sử dụng enzyme phosphoketolase

Acid lactic

Cơ chế lên men lactic đồng hình:

- Mono hoặc disaccharide acid pyruvic theo con đường phân Embden - Mayerhoff (EM)

- Trong điều kiện kỵ khí, acid pyruvic acid lactic do enzyme lactate dehydrogenase (LDH) xúc tác

- LDH qui định sản phẩm lên men là L(+) hay D(-) acid lactic (do gen ldhL hay ldhD, tùy theo chủng vi khuẩn)

• Gen mã hóa enzyme L(+) LDH được nghiên cứu ở L. plantarum

• Gen mã hóa enzyme D(-) LDH được nghiên cứu ở L. johnsonii

VKT - D12 2/11/2015

5

Acid lactic

Nguyên liệu

Chủng vi khuẩn: nguyên tắc lựa chọn

- Lên men nhanh chóng và hoàn toàn từ các nguyên liệu rẻ tiền

- Sản xuất dạng đồng phân cần thiết với hiệu suất cao

- Hạn chế tối thiểu lượng sinh khối tạo ra

- Ít sản phẩm phụ

Acid lactic

Nguyên liệu:

Nguồn carbon: sử dụng các nguồn carbohydrate khác nhau (5-20%, tốt nhất 12%)

Sucrose Lactose Tinh bột Galactose

L. delbreuckii- delbreuckii +

L. delbreuckii-bulgaricus +

L. amylophylus, L. amylovirus +

L. helveticus + +

Acid lactic

Nguyên liệu:

Nguồn nitơ: sử dụng các nguồn nitơ khác nhau: cao nấm men (5-15 g/l), mầm lúa mạch, peptone, thịt bò, casein thủy phân

Vitamin: các vitamin B (vit B6)

Nguyên tố vi lượng: P, K, Mg, S: ảnh hưởng không rõ

Acid lactic

Điều kiện lên men:

- Tốc độ thông khí: 50 rpm/phút

- Nhiệt độ:

• Ưa nhiệt (45 – 62 oC)

• Không ưa nhiệt (25 – 45 oC)

- pH: >4,5, tốt nhất 5,5 – 6,5. Các chất điều chỉnh pH: NaHCO3, Na2CO3, NaOH, NH4OH

VKT - D12 2/11/2015

6

Acid lactic

Qui trình lên men: 02 qui trình chính cho hiệu suất cao

- Lên men liên tục

- Lên men từng lô mẻ

Acid lactic

Lên men liên tục

Ưu điểm:

- Năng suất cao 117 g/l/h

- Cung cấp tế bào liên tục gia tăng nồng độ acid lactic L(+) tinh khiết

Nhược điểm:

- Nồng độ acid lactic thấp

- Mật độ tế bào cao khuấy trộn môi trường không đều

Acid lactic

Thu hoạch acid lactic

- Dung dịch lên men có thể chứa acid lactic tinh khiết, hay dạng muối hoặc cả hai dạng

- 1 số phương pháp tách chiết acid lactic:

• Dùng dung môi

• Sắc ký trao đổi ion

• Sắc ký hấp phụ

• Chưng cất chân không

• Trao đổi qua màng

Acid lactic

Qui trình thu hoạch acid lactic

- Lọc bỏ loại vi khuẩn

- Chuyển sang dạng muối Na+ hay Ca2+ bằng NaOH hay Ca(OH)2, pH 5,8

- Giảm pH 1,6 và chạy cột sắc ký với nhựa trao đổi cation, rửa cột bằng H2SO4 loãng

VKT - D12 2/11/2015

7

Acid lactic

Sơ đồ sản xuất acid lactic bằng phương pháp lên men liên tục

Acid gluconic

Đại cương

- Năm 1870, Hlasiwetz và Habermann phát hiện

- Năm 1880, Boutroux tìm thấy các vi khuẩn sinh acid acetic có thể sản xuất acid gluconic

- Năm 1922, Molliard tìm thấy acid gluconic từ A. niger

- Hiện nay, acid gluconic có thể sản xuất từ nhiều chủng như Pseudomonas, Acetobacter, Gluconobacter và nhiều chủng nấm

Acid gluconic

Vai trò

- Ngành thực phẩm: điều chỉnh hương vị (E574), điều chỉnh pH, chất bảo quản

- Ngành dược phẩm:

• Dạng muối sắt: điều trị thiếu máu

• Dạng muối calci: điều trị thiếu calci

• Dạng muối kẽm: điều trị chứng lạnh run, lành vết thương

-Ngành công nghiệp giấy, vải sợi, thức ăn gia súc,..

Acid gluconic

Nhu cầu

- ~ 60.000 tấn/năm

- Dạng chủ yếu là muối Na, Ca

Sản xuất: có nhiều pp sản xuất acid gluconic

- PP hóa học

- PP điện hóa

- PP sinh hóa

- PP lên men

VKT - D12 2/11/2015

8

Acid gluconic

Sản xuất acid gluconic bằng pp lên men

Chủng vi sinh vật:

- A. niger được sử dụng nhiều

- Hiện nay đang nghiên cứu Gluconobacter oxydans

- Vi khuẩn Pseudomonas cũng được dùng tuy nhiên có nhiều sản phẩm phụ như 2-ketogluconat hay 2,5-diketogluconic acid

Acid gluconic

Tùy theo sản phẩm là Na hay Ca gluconat, qui trình lên men sẽ khác nhau (nồng độ glucose, pH)

Natri gluconate Calci gluconate

Điều chỉnh pH NaOH CaCO3, vô khuẩn

Nồng độ glucose 350 g/l > 15% quá bão hòa muối calci kết tủa ngăn cản vận chuyển oxy

Độ hòa tan 39,6% ở 30 oC 4% ở 30 oC

Acid gluconic

Con đường lên men tạo acid gluconic từ glucose ở A. niger

Acid gluconic

A. niger có khả năng sản xuất tất cả enzyme cần thiết cho quá trình chuyển glucose acid gluconic

- Glucose oxidase: glucose glucono – lactone

- Lactonase: glucono – lactone acid gluconic

- Mutarotase: gia tăng tốc độ phản ứng

- Catalase: H2O2 là sản phẩm phụ của pư, do vậy catalase phân hủy H2O2 thành oxy và nước

VKT - D12 2/11/2015

9

Acid gluconic

Sản xuất acid gluconic bằng pp lên men

- Quá trình sản xuất acid gluconic ảnh hưởng trực tiếp bởi hoạt tính của enzyme glucose oxidase

- Tính chất glucose oxidase:

• Gia tăng hoạt tính khi nồng độ glucose cao, pH ~ 5,5, nồng độ oxy tăng

• Bền tại pH ~ 4 - 6 ở 40 oC, trong 2 giờ, không bền > 50 oC

- CaCO3 gia tăng hoạt tính của glucose oxidase và catalase

Acid gluconic

Nguyên liệu lên men:

Carbon: thường sử dụng glucose, có thể sử dụng rỉ đường, dịch thủy phân tinh bột,…

Ion kim loại: Zn, Cu, Mg, Ca, Fe,…

Acid gluconic

Qui trình tổng quát tối ưu lên men acid gluconic

- Nồng độ glucose 110 – 250 g/l

- Nồng độ N và P thấp (20 mM)

- pH 4,5 – 6,5

- Độ thông khí cao, dùng áp suất khí (4 bar)

Acid gluconic

02 yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men acid gluconic

- Độ thông khí

- pH môi trường

Oxy cần trực tiếp cho quá trình oxy hóa glucose nhu cầu oxy cao

pH: A. niger sản xuất các acid hữu cơ yếu: a. oxalic, a. citric, a. gluconic

• pH <3,5: sản phẩm là a. citric

• pH 4,5 – 7 (pH 5,5): sản phẩm là a. gluconic

VKT - D12 2/11/2015

10

Acid gluconic

Mối liên quan giữa pH và hoạt tính enzyme glucose oxidase

- pH 2 hoạt tính enzyme là 5%

- pH 3 hoạt tính enzyme là 35%

- pH 5,6 hoạt tính enzyme là 100%

Acid gluconic

Thu hoạch acid gluconic

- Lọc để loại bỏ sinh khối

- Trung hòa bằng Ca(OH)2 Ca gluconate

- Tủa Ca gluconate bằng NaCl ở nhiệt độ lạnh

- Thêm H2SO4 tạo tủa CaSO4

- Dịch còn lại chạy qua cột trao đổi cation để hấp phụ Ca 2+ còn sót lại

- Kết tinh acid gluconic ở -10 oC, có hoặc không có cồn

Acid citric

Đại cương

- Do nhà hóa học Thụy điển Carl Wihelm Scheele phân lập lần đầu tiên năm 1874

- Năm 1893, C. Wehmer phát hiện nấm mốc Penicilliumcó khả năng sản xuất acid citric

- Năm 1917, James Currie phát hiện A. niger có thể sản xuất acid citric hiệu quả

Acid citric

Vai trò

- Ngành công nghiệp thực phẩm: dùng làm chất điều chỉnh pH, chất điều vị, bảo quản; dạng muối Na, K, Ca dùng làm phẩm màu thực phẩm

- Ngành dược phẩm:

• Tác dụng chống oxy hóa khi dùng phối hợp với acid ascorbic

• Điều chỉnh pH đường tiêu hóa

• Tăng độ hòa tan của thuốc phiện

VKT - D12 2/11/2015

11

Acid citric

Nhu cầu

- Sản xuất ~ 1,6 triệu tấn/năm

• 50% dùng trong ngành nước giải khát

• 20% dùng trong ngành thực phẩm

• 20% dùng trong các chất tẩy rửa

• 10% dùng trong các ngành khác như mỹ phẩm, dược phẩm, công nghiệp hóa học

- Nhu cầu tăng 2 – 3%/năm

- 90% a. citric được sản xuất bằng pp lên men

Acid citric

Sản xuất bằng phương pháp lên men: gồm 03 giai đoạn- Nuôi cấy giống- Lên men- Tinh chế sản phẩm

Sản xuất bằng phương pháp lên men: có 03 cách chính- Lên men chìm- Lên men bán lỏng- Lên men trên môi trường rắn

Acid citric

Sản xuất acid bằng phương pháp lên menChủng vi sinh vật: - Aspergillus niger, A. clavatus, A. wentii, Penicillium luteum, Mucor periformis, A. fumaricus, A. japonicus, Botrytis cinerea được sử dụng để sản xuất a. citric- Chủng A. niger

• Hiệu suất cao • Dễ bảo quản• Có thể lên men từ các nguồn nguyên liệu rẻ tiền

- Khi sử dụng nấm mốc sản xuất a. citric:• Nhược điểm: sản phẩm phụ acid iso-citric

Acid citric

Nguyên liệu: - Nguồn carbon: sucrose, glucose, fructose, galactose, tinh bột, rỉ đường,…

Nguồn carbon Hiệu suất %

Tinh bột 71,5

Glucose 72

Rỉ củ cải đường 64 - 72

Rỉ đường mía 63 - 61,9

Saccarose 72

Đường ngô 79,7

VKT - D12 2/11/2015

12

Acid citric

Nguyên liệu: - Nguồn phospho:

• Nồng độ thấp tăng hiệu suất Tác động trên hoạt tính enzyme, không ảnh hưởng đến quá trình biểu hiện gen

• Nồng độ cao tạo sản phẩm phụ như a. gluconic- Nguồn nitơ:

• Muối ammonium, peptone, cao mạch nha,..,• Acid ammonium giảm pH tăng hiệu suất • Nồng độ nitơ: 0,1 – 0,4 g/l. Nồng độ nitơ cao VSV tăng trưởng nhanh, tiêu thụ nhiều đường nhưng lượng a. citric tạo ra giảm

Acid citric

Nguyên liệu: - Ion kim loại: Cu2+ :150 mg/l, Zn2+: 0,5 mg/l, Mn2+: 3 mg/l- Rượu: EtOH, MeOH, n-propanol, isopropanol,..

• Bổ sung vào nguyên liệu tinh khiết ức chế • Bổ sung vào carbohydrate thô kích thích• Nồng độ: 1 – 5%: tùy thuộc chủng VSV và thành phần môi trường

Acid citric

Một số yếu tố hóa học ảnh hưởng đến lên men a. citric

Acid citric

Điều kiện lên men: - pH: tùy thuộc chủng VSV

• A. niger, Penicillium sp: pH< 3• Trichoderma, Sporotrichum: pH 4 – 5

-Độ thông khí: • Tăng nồng độ oxy tăng hiệu suất• Nồng độ: 25%

VKT - D12 2/11/2015

13

Acid citric

Lên men chìm- 80% a. citric được sản xuất bằng pp này- Cho môi trường vào các thùng lên men, vô trùng ở 110 – 120 oC- Làm nguội tới 32 – 34 oC, bổ sung giống bào tử hoặc dịch nhân giống- Nuôi ở 32 oC, khuấy và thổi khí liên tục. Thời gian lên men 6 - 7 ngày-Thêm CaCO3 vào môi trường để giảm độ acid - Sau khi kết thúc lên men, dùng H2SO4 để chuyển calci citrat thành acid citric

Acid citric

Lên men bề mặt- Là pp sản xuất a. citric đầu tiên- Hiện nay áp dụng để sx qui mô nhỏ

• Dụng cụ lên men là khay nhôm hoặc thép không rỉ• Buồng lên men được cung cấp khí lọc vô trùng để đảm bảo độ ẩm, nhiệt độ, tránh ngoại nhiễm (các nấm men, vi khuẩn lactic, Penicillium)

Acid citric

Lên men bề mặt- Môi trường pha xong được lọc và vô trùng, cấy giống bào tử, cho lên men trên các khay có lớp môi trường dày khoảng 2 - 8 cm và có thổi khí đã lọc trên bề mặt khay, nhiệt độ buồng lên men giữ ở 28 – 32 oC- Có thể thực hiện qua hai bước có bổ sung đường:

• Nuôi mốc khoảng 48 - 60 giờ trên lớp môi trường 2 - 3 cm tạo thành màng mốc• Bổ sung vào phía dưới dịch đường 12 - 13% (không có muối khoáng) nâng lớp môi trường dày tới 8 cm• Tiếp tục lên men 8 ngày

Acid citric

Lên men trên môi trường rắn- Là pp đơn giản nhất- Phát triển đầu tiên tại Nhật bản nơi có nhiều các chất thải nông nghiệp, trái cây, lúa gạo

• Nguyên liệu rắn, độ ẩm ~ 70%, pH 4,5 – 6, nhiệt độ 28 – 30 oC• Thời gian lên men ~ 4 ngày

VKT - D12 2/11/2015

14

Acid citric

Thu hoạch acid citric: có 03 cách- Kết tủa: được sử dụng nhiều nhất- Chiết tách- Hấp phụ: dùng nhựa trao đổi ion

Acid citric

Thu hoạch acid citric bằng pp kết tủa:- Tách tế bào- Tủa acid citric: dịch chứa acid citric hòa tan được tủa dưới dạng citrate calcium do phản ứng với đá vôi bột mịn (lime) trong thiết bị tủa. Citrate calcium được thu hồi khỏi dịch lỏng- Chuyển citrate calcium trở lại thành acid citric do phản ứng với sulfuric acid-Tinh sạch citric acid qua các cột tẩy màu, trao đổi cation, trao đổi anion và tẩy màu lần cuối- Kết tinh

SẢN XUẤT ACID AMIN

Đại cương

- Tất cả 20 acid amin đã được bán trên thị trường, nhiều nhất là acid glutamic, methionin, lysin

• Gluctamic và lysin được sản xuất bằng pp lên men• Methionin được sx bằng pp tổng hợp hóa học

- Vai trò của acid amin:• Ngành chăn nuôi gia súc: dinh dưỡng bổ sung (lysin, methionin, threonin,…)• Ngành công nghiệp thực phẩm: điều vị (monosodium glutamic, acid aspartic, …)• Ngành dược phẩm: thuốc bổ

VKT - D12 2/11/2015

15

Đại cương

- Acid amin được sản xuất chủ yếu tại Nhật bản, Mỹ, Trung quốc, châu Âu, Hàn quốc

• Có nguồn gốc từ Nhật bản• Chiết xuất từ 1 loại tảo biển• 1908, Kikunae Ikeda (ĐH Tokyo) đã chiết tách monosodium glutamate (MSG) MSG đã được sản xuất trên qui mô công nghiệp từ lúa mì, đậu nành bằng cách thủy phân hiệu quả kinh tế của phương pháp này không cao

Đại cương

Vào năm 1957, Kinoshita và cs đã phân lập từ mẫu đất vi khuẩn Corynebacterium glutamicum có khả năng sản xuất một lượng lớn acid glutamic

Đại cương

- 03 phương pháp sản xuất acid amin:1. Phương pháp trích ly các acid amin từ dịch thủy

phân protein (L-cystein, L-cystin, L-leucin, L-asparagin, L-tyrosin)

2. Phương pháp tổng hợp hóa học (glycin, alanin, methionin, tryptophan)

3. Phương pháp lên men vi sinh vật Phương pháp hóa học thường cho hỗn hợp

dạng đồng phân L và D-acid amin

Phương pháp trích ly các acid amin từ dịch thủy phânprotein. Phương pháp này dùng để thu nhận L-cystein,L-cystin, L-leucin, L-asparagin, L-tyrosin

Phương pháp tổng hợp hóa học. Phương pháp nàydùng để sản xuất glycin, alanin, methionin, tryptophan

Phương pháp lên men vi sinh vật

Trong các phương pháp trên, phương pháp hóa họcthường cho 1 hỗn hợp các dạng đồng phân L và D-acid amin. Do đó việc tách dạng L (dạng thích hợp chodinh dưỡng) hết sức tốn kém.

VKT - D12 2/11/2015

16

Sản xuất acid amin bằng phương pháp lên men

Loại acid amin Chủng sử dụng Năng

suất (g/l)Nguồn carbon

Dl-alanin Microbacterium ammoniphilum 60 Glucose

L-alanin Streptomyces coelicolor 3 - 19 9 Glucose

L-arginin Brevibacterium flavum 35 Glucose

L-phenylalanin Corynebacterium glutamicum 9 Glucose

L-glutamic acid

Corynebacterium glutamicumBrevibacterium flavumArthrobacter paraffineus

>1009882

GlucoseAcetat

n-alkans

L-histidin Brevibacterium flavum 10 Glucose

L-leucin Brevibacterium lactofermentum 28 Glucose

L-lysinCorynebacterium glutamicumBrevibacterium flavum FA 1 - 30Brevibacterium flavum

395775

GlucoseGlucoseAcetat

L-methionin Corynebacterium glutamicum 2 Glucose

L-ornithin Corynebacterium glutamicum 26 Glucose

L-prolin Brevibacterium flavum 29 Glucose

L-threoninBrevibacterium flavumE. coli K12E. coli K12

182755

GlucoseAcetat

Đường ăn

L-tryptophan Corynebacterium glutamicum Px 115-97 12 Glucose

L-tyrozin Corynebacterium glutamicum Ps 20 18 Glucose

L-valin Brevibacterium lactofermentum No 487 31 Glucose

Chủng vi sinh vật sản xuất acid amin bằng con đường lên men

Acid L- glutamic

Nguyên liệu:Chủng visinh vật: Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum, B. lactofermentum, B. thiogenitalis, và Microbacterium ammoniaphilum- Đặc điểm chung của các chủng này:

• Gram dương• Không hình thành bào tử • Không di động• Cầu khuẩn, hoặc trực khuẩn• Cần có biotin để phát triển

thuộc giống Corynebacterium

Acid L- glutamic

Nguyên liệu:Nguồn carbon:

• Thường được dùng nhất là glucose, thu được bằng cách dùng enzym thủy phân tinh bột bắp, khoai tây, và sắn.

• Rỉ đường phế thải cũng được sử dụng vì rẻ tiền nhưng chứa một lượng lớn biotin ngăn cản tổng hợp glutamate

Acid L- glutamic

Nguồn nitơ: • Khí hay dung dịch amoniac, muối sulfat ammonium,

urea• Khí amoniac còn được dùng để kiểm soát pH quá

trình lên menVitamin và dưỡng chất khác: dịch chiết bắp cung cấp acid amin, khoáng chất, vitamin

VKT - D12 2/11/2015

17

Acid L- glutamic

Quá trình lên men:- Thường áp dụng qui trình nuôi cấy liên tục

• Qui trình nuôi cấy theo lô mẻ: tất cả nguyên liệu cho vào từ đầu nồng độ đường cao hơn ~ 20% oxy hóa không hoàn toàn đường giảm hiệu suất

- Qui trình:• Hoạt hóa giống C. glutamicum

• Nhân giống: 200 – 1.000 l 10.000 – 20.000 l lên men 50.000 – 500.000 l

Acid L- glutamic

- Qui trình:• Có thể bổ sung acid oleic (0,65 ml/l) để kích thích

xuất glutamate• Chỉnh pH ~ 8,5 bằng khí amonia, duy trì pH ~ 7,8

suốt quá trình lên men• Sau 14h, nhiệt độ tăng từ 32 -33 oC lên 38 oC, thời

gian lên men ~ 36h• Cung cấp glucose với nồng độ 160 g/l• Sản lượng 100 g/l

Acid L- glutamic

Qui trình sản xuất sodium glutamate của Ajinomoto

L- lysine

Đại cương:- Lysine được dùng để bổ sung thức ăn gia súc- Sản xuất ~ 400.000 tấn/năm- Corynebacterium glutamicum đột biến tự dưỡng homoserine có khả năng sản xuất L- lysine

Điều hòa sinh tổng hợp lysine

VKT - D12 2/11/2015

18

L- lysine

Qui trình lên men:Tương tự quá trình lên men L- glutamate- Nguồn carbon: mật đường, rỉ đường- Biotin: nếu nồng độ biotin ban đầu thấp bổ sung lượng 30 μg/l

L- threonine

Đại cương:- Là acid amine cần thiết cho người và động vật được dùng trong dược phẩm, mỹ phẩm và thức ăn gia súc- Sản xuất 13.000 – 14.000 tấn/năm- Được sản xuất từ chủng E. coli tái tổ hợp, có khả năng đề kháng chất tương tự L- threonin là α-amino-β-hydroxyvaleic acid (AHV)

L- threonine

Điều hòa sinh tổng hợp threonine ở E. coli

L- aspartic

- Được dùng trong dược phẩm, thực phẩm- Từ 1973, L- aspartic đã được sản xuất bằng pp nuôi cấy cố định tế bào E. coli tái tổ hợp trên các giá mang polyacrylamide, polyurethane- Aspartic được sản xuất từ fumarate và amonia, do enzyme aspartase xúc tác, pH 8,5

VKT - D12 2/11/2015

19

L- alanine

- L-alanine được dùng trong dịch truyền dinh dưỡng, chất phụ gia có vị ngọt và tác dụng kiềm khuẩn- L-alanine được tạo ra từ L-aspartate bằng phương pháp một giai đoạn sử dụng enzyme aspartate β-decarboxylase

L- alanine

- Vi khuẩn Pseudomonas dacunhae được chọn làm chủng vi khuẩn sử dụng trong sản xuất L-alanine vì có hoạt tính aspartate β-decarboxylase cao

• L-alanine được sản xuất bằng cách cố định P. dacunhaetrên K-carageenan

• Các vi khuẩn sau khi cố định được nhồi vào cột Quá trình được tiến hành ở áp suất cao, ngăn ngừa khí carbonic thoát ra

• Cột này được nối tiếp với hệ thống sản xuất L-aspartate sản xuất L-alanine trực tiếp từ fumarate

Các tế bào vi khuẩn được cố định trên κ-carageenan, một polysaccharide thu được từ rong biển.

- Tuy nhiên trong hệ thống này, phản ứng phụ gây ra bởi fumarase và alanine racemase ở cả hai vi khuẩn E. colivà P. dacunhae tạo sản phẩm phụ malate và D-alanine giảm hiệu suất Các enzym này bị bất hoạt bằng cách xử lý riêng tế bào hai vi khuẩn ở nhiệt độ cao và pH thấp

L- alanine

L- cystein

- L-cystein được dùng làm hóa chất, dưỡng tóc, chất phụ gia thực phẩm- L-cystein có thể sản xuất :

• Chiết xuất lông tóc• Bằng enzyme từ L-cysteine từ DL-2-amino-Δ2-

thiazoline-4-carboxylate (DL-ATC)• Vi khuẩn Pseudomonas thiazolinophilum

VKT - D12 2/11/2015

20

L- cystein

- Sản xuất L-cystein bằng enzyme DL-ATC racemase, L-ATC hydrolase, S-carabamoyl-L-cysteine (SCC) hydrolase

L- cystein

- P. thiazolinophilum có khả năng sản xuất L-cystein từ DL-ATC - Thêm Fe2+ và Mn2+ vào môi trường tăng hoạt tính enzyme - Thêm hydroxylamine (chất ức chế các enzyme phụ thuộc vitamin B6) ngăn cản sự thoái hóa L- cystein do ức chế cysteine desulfhydrase Vi khuẩn đột biến thiếu enzym này được dùng để sản xuất L- cystein- L-cystein tạo ra bị oxi hóa thành L-cystine do sự thông khí trong quá trình phản ứng và kết tủa ở dạng tinh thể

L- DOPA

- L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) là tiền chất của chất trung gian dẫn truyền thần kinh dopamine- Được dùng trong điều trị bệnh Parkinson, bệnh do sự thiếu hụt dopamin trong não- L-DOPA được sản xuất khoảng 250 tấn/năm- Phương pháp sản xuất:

• Phương pháp hóa học: gồm 8 giai đoạn phản ứng • Phương pháp dùng enzym là phương pháp một giai

đoạn đơn giản và kinh tế nhấtQui trình này lần đầu tiên được áp dụng tại công ty Ajinomoto vào năm 1993.

L- DOPA

- L- DOPA được sản xuất từ pyrocathechol, pyruvate và ammonia bằng phản ứng enzym một giai đoạn sử dụng tyrosine phenol-lyase

• Tyrosine phenol-lyase (TPL) là enzym phụ thuộcpyridoxal 5’-phosphate• TPL xúc tác quá trình thoái hóa tyrosine thành phenol,pyruvate và amonia. Đây là phản ứng thuận nghịch khi thay pyrocatechol cho phenol trong phản ứngnghịch tạo ra L- DOPA.

VKT - D12 2/11/2015

21

L- DOPA

- Vi khuẩn Erwinia herbicola có hoạt tính cao TPL được dùng để sản xuất L-DOPA - E. herbicola được nuôi cấy ở 28 oC, 28h trong môi trường chứa 0,2% L-tyrosine, 0,2% K2HPO4 và 0,1% MgSO4.7H2O (pH 7,5).

• Bổ sung cao nấm men, cao thịt, polypepton, và dịch thủy phân protein đậu nành gia tăng sự phát triển tế bào cũng như sự hình thành TPL

• Thêm glucose, pyruvate, và α-ketoglutarate với nồng độ cao ức chế dị dưỡng sinh tổng hợp TPL

L- DOPA

- Nguồn carbon thích hợp cho sự phát triển của tế bào cũng như sự tích tụ enzyme là glycerol.

• Lượng enzyme gia tăng đáng kể khi glycerol được cho vào môi trường cùng với succinate, fumarate hoặc maleate.

• TPL là enzyme cảm ứng thêm L-tyrosine sẽ kích thích tạo thành enzyme.

• L-phenylalanine không phải là chất cảm ứng cho sinh tổng hợp TPL nhưng có tác dụng hiệp lực với L-tyrosine hoạt tính TPL tăng lên 5 lần khi thêm L-phenylalanine và L-tyrosine vào môi trường

D-p-Hydroxyphenylglycine

- D-p-Hydroxyphenylglycine (D-HPG) là nguyên liệu đầu trong bán tổng hợp các penicillin và cephalosporine (amoxcillin, cephadoxel)- D-HPG được sản xuất từ DL-p-hydroxyphenylhydantoin (DL-HPH) bằng pp enzyme hai giai đoạn:

• DL-HPH được tổng hợp từ sự amidoalkyl hóa phenol

• DL-HPH được thủy phân hoàn toàn thành N-carbamoyl-D-p-HPG bằng hydantoinase của VK

• N-carbamoyl-D-p-HPG sau đó được thủy phân tạo D-HPG bằng N-carbamoyl-D-p-HPG hydrolase của VK

D-p-Hydroxyphenylglycine

- D-hydantoin hydrolase hoạt tính cao được tìm thấy ở các vi khuẩn thuộc họ Bacillus, Pseudomonas, Aerobacter, Agrobacterium, Corynebacterium và các xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces, Actinoplanes- D-carbamylase hoạt tính cao được tìm thấy ở vi khuẩn thuộc chi Agrobacterium, Pseudomonas, Comamonas, và Blastobacter- Gen mã hóa hai enzym này được tạo dòng và chuyển vào E. coli dùng làm nguồn cung cấp enzym

VKT - D12 2/11/2015

22

Hydroxy-L-Proline

- 4-Hydroxy-L-proline được dùng làm nguyên liệu đầu trong tổng hợp hóa học bất đối, nguyên liệu sản xuất thuốc, mỹ phẩm và phụ gia thực phẩm- Trans-4-Hydroxy-L-Proline hay cis-3-hydroxy-L-Proline được sản xuất từ L-proline do enzym L-proline 4-hydrolase hay 3-hyrolase2-Oxoglutarate được cung cấp khi thêm glucose

vào hỗn hợp phản ứng

Hydroxy-L-Proline

- L-Proline 4-hydroxylase được tìm thấy ở các xạ khuẩn tạo etamycin thuộc chi Streptomyces, Dactylosporangium, Amycolatopsis

- L-Proline 3-hydrolase được tìm thấy ở các xạ khuẩn tạo telomycin thuộc họ Streptomyces, và vi khuẩn thuộc chi Bacillus

- Các gen của proline hydrolase được tạo dòng trên E. coli cung cấp proline hydrolase cho công nghiệp sản xuất L-hydroproline

Trans-4-Hydroxy-L-Proline là thành phần của protein trong mô động vật như collagen và được chiết từ collagen sau khi thủy phân với acid mạnh. Việc tìm thấy L-proline hydroxylase mở ra triển vọng sản xuất L-proline bằng enzym vi sinh vật.

SẢN XUẤT VITAMIN

VKT - D12 2/11/2015

23

Đại cương

- Vitamin là chất chuyển hóa sơ cấp giữ vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi chất của cơ thể sống, dưới dạng các coenzym- Vitamin được sản xuất bằng các phương pháp:

• Chiết xuất từ động vật, thực vật• Tổng hợp hoặc bán tổng hợp hóa học • Tổng hợp bằng vi sinh vật hoặc kết hợp pp hóa học

- Phần lớn vitamin được tổng hợp hoặc bán tổng hợp bằng phương pháp hóa học- Các vitamin tổng hợp bằng phương pháp vi sinh: vitamin B12, vitamin B2 (riboflavin)

Vitamin B12

Đại cương-Năm 1948, vitamin B12 (5,6-dimethylbenzilmidazol cobamid cyanid hoặc 5,6- dimethylbenzimidazol cyanocobamid hoặc cobalamin, cobamide) được Rickes và cs phân lập từ gan động vật- Vitamin B12 kết tinh màu đỏ sẫm, không mùi vị, tan trong nước, trong các dung dịch trung tính, trong cồn, không tan trong ether, benzen… Bền trong môi trường acid, chịu được tác động ánh sáng trong môi trường kiềm, trong môi trường có kim loại nặng bị phân hủy nhanh chóng- Vai trò: sử dụng điều trị bệnh thiếu máu

Vitamin B12

Phân tử gồm 2 phần: - Phần mang màu cấu trúc giống porphirin, có chứa nguyên tố cobalt - Phần ribonucleotid với gốc base nhân purine là 5,6-dimethylbenzimidazol. Nếu thay phần base này bằng các base khác sẽ được các dẫn chất gần với vitamin B12 nhưng không có tác dụng sinh học

Vitamin B12

-Trước đây, vitamin B12 được chiết từ gan động vật (~ 10 mg/1 tấn gan)- Hiện nay, vitamin B12 được sản xuất chủ yếu bằng con đường lên men vi sinh vật Propionibacterium shermaniiATCC 13673, Propionibacterium freudenreichii ATCC 6207 hay Pseudomonas denitrificans. Các vi khuẩn này chứa một lượng lớn vitamin B12

VKT - D12 2/11/2015

24

- Ngoài ra trong quá trình lên men streptomycin bằng xạ khuẩn Streptomyces griseus và lên men chlorotetracyclin bằng S. aureofaciens cũng cho sản phẩm phụ là vitamin B12 (~ 2 mg/l)

- Quá trình lên men bã rượu cũng thu được sản phẩm giàu vitamin B12 dùng cho mục đích chăn nuôi

Vitamin B12

Lên men vitamin B12 bằng P. shermanii

- Vi khuẩn P. shermanii: tăng trưởng mạnh ở pH 4,5 -7,5 nhưng tạo vitamin B12 nhiều nhất ở 5,8 – 7,5. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và sinh tổng hợp vitamin là 28 – 30 oC- Các bước chủ yếu trong quá trình tạo vitamin B12:

• Tạo porphyrin• Gắn phần ribonucleotid vào

- Lên men: • Vitamin B12 là coenzym của nhiều enzym trong quá

trình sinh tổng hợp nucleotid và tham gia vào các quá trình xảy ra trong giai đoạn sinh trưởng của tế bào vitamin B12 được tạo thành cùng với sự gia tăng sinh khối của vi khuẩn

• P. shermanii: nuôi cấy kỵ khí ~ 3 ngày, bổ sung tiền chất dimethybenzimidazole ngăn cản tổng hợp vitamin B12 tích tụ các chất trung gian giai đoạn nuôi cấy hiếu khí và thêm dimethybenzimidazole để biến đổi thành vitamin

Lên men vitamin B12 bằng P. shermanii

Giống vi khuẩn Propionibacterium shermanii: trực khuẩn nhỏ, xếp thànhđôi hoặc chuỗi, kỵ khí hoặc hiếu khí không bắt buộc, Gram dương, có khảnăng lên men acid lactic, glycerin, glucose, fructose, lactose nhanh chóngtạo acid propionic, acetic, CO2…Vi khuẩn tăng trưởng mạnh ở pH 4,5- 7,5nhưng tạo vitamin B12 nhiều nhất ở 5,8 – 7,5. Nhiệt độ thích hợp cho sinhtrưởng và sinh tổng hợp vitamin là 28 - 30o C.Các bước chủ yếu trong quá trình tạo vitamin B12: trước tiên là quátrình tạo porphyrin, sau đó gắn phần ribonucleotid vào. Sự tổng hợpporphyrin liên quan chặt chẽ với các sản phẩm của chu trình Krebs.Lên men: Giống được nhân lên cấp 1 rồi cấp 2 để cung cấp đủ sinh khốicho quá trình lên men. Vitamin B12 giữ chức năng nhất định trong trao đổichất của vi khuẩn. Đây là coenzym của nhiều enzym trong quá trình sinhtổng hợp nucleotid và tham gia vào những quá trình xảy ra trong giai đoạnsinh trưởng mạnh của tế bào vì vậy vitamin B12 được tạo thành song songvới sự gia tăng sinh khối của vi khuẩn trong những ngày đầu. Với P.shermanii thì giai đoạn đầu nuôi cấy trong điều kiện kỵ khí (khoảng 3 ngày)có bổ sung tiền chất 5,6-dimethybenzimidazole để ngăn cản việc tổng hợpvitamin B12, cho phép tích tụ các chất trung gian (gọi chung là cobinamid).Sau đó là giai đoạn nuôi cấy hiếu khí và thêm dimethybenzimidazole vào đểbiến đổi thành vitamin.

VKT - D12 2/11/2015

25

Lên men vitamin B12 bằng P. shermanii

Nguyên liệu- Nguồn cacbon: glucose, cao ngô- Nguồn nitơ: amoni sulphat - Các chất khác :

• Muối cobalt (3-5 g /l) tăng hiệu suất • Sắt, kẽm, sulphat mangan ức chế sinh tổng hợp

vitamin B12• Vitamin có tác dụng kích thích tăng trưởng và tăng

hiệu suất sinh tổng hợp: thiamin, biotin, acid nicotinic, acid folic…

• 5,6- dimethylbenzimidazole (1-10 mg/l) tăng tạo vitamin B12

Lên men vitamin B12 bằng P. shermanii

Điều kiện lên men:-pH:

• pH của môi trường nhân giống và lên men ~ 6,8-7• Trong quá trình lên men điều chỉnh pH bằng

CaCO3, NH4OH• pH tối ưu cho tăng trưởng và tạo vitamin ~ 6,3-7,5

-Oxy: • 3 ngày đầu tạo môi trường kỵ khí vì nếu 50 giờ đầu

hiếu khí giảm sinh khối và hiệu suất tổng hợp• 3-4 ngày sau thổi khí nhẹ

- Nhiệt độ: nhiệt độ tối ưu cho sự lên men là 28-30 oC, giới hạn tối đa cho sự sinh tổng hợp là 32 oC

Điều kiện lên men:- pH: pH của môi trường nhân giống và lên men ~6,8-7. Trong quá trình lên men điều chỉnh pH dotạo ra acid propionic, có thể dùng CaCO3,NH4OH để điều chỉnh pH. pH tối ưu cho tăngtrưởng và tạo vitamin là 6,3-7,5.- Oxy: 3 ngày đầu phải tạo môi trường kỵ khí, mặcdù vi khuẩn hiếu khí tùy ý nhưng nếu 50 giờ đầuhiếu khí sẽ làm giảm sinh khối và hiệu suất tổnghợp, 3-4 ngày sau thổi khí nhẹ- Nhiệt độ: nhiệt độ tối ưu cho sự lên men là 28-30oC, giới hạn tối đa cho sự sinh tổng hợp là 32 oC

Lên men vitamin B12 bằng P. shermanii

Tách sản phẩm: - Ly tâm 10.000 vòng/ phút- Sấy khô sinh khối ở 80-120 oC trong 10-30 phút ở pH 6,5-8,5- Tán nhỏ thu dạng chế phẩm thô giàu vitamin (> 1.000 mcg/g) dùng cho chăn nuôi - Hoặc hòa tan, với sự hiện diện của KCN và sodium nitrite, cobalamine thu được ban đầu sẽ chuyển thành cyanocobalamine (vitamin B12) tinh khiết cao

VKT - D12 2/11/2015

26

Riboflavin

Đại cương: - Năm 1933, Kulm chiết riboflavin (vitamin B2) từ trứng - Là thành phần của flavinase, một enzym có trong tất cả các tế bào, tham gia vào quá trình dinh dưỡng và hô hấp của sinh vật- Có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi hydrat cacbon, lipid và protein- Phân tử riboflavin cấu tạo từ 3 nhân isoaloxazin và 1 phân tử đường ribose

Riboflavin

Đại cương: - Sản xuất riboflavin:

• Phương pháp hóa học• Phương pháp lên men:

o Nấm Eremothecium ashbyii: ký sinh trên thực vật

o Nấm Ashbyi gossypii: ký sinh ở nụ bông, café, chanh, cà chua

Sản xuất riboflavin bằng phương pháp lên men

Vi sinh vật: Eremothecium ashbyii, Ashbyi gossypii

Nguyên liệu:- Nguồn carbon: glucose, saccarose, levulose, mannose, ngoài ra có thể dùng maltose, glycerin…, trên môi trường tinh bột lượng vitamin sinh ra ít. Phối hợp với maltose hiệu suất sinh tổng hợp cao nhất, vi sinh vật chậm già hơn sử dụng 1 đường glucose

Sản xuất riboflavin bằng phương pháp lên men

- Nguồn nitơ: có thể là các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ• Tốt nhất là các protein động vật giàu chất keo,

casein, globulin• Glycin: thêm 0,1% glycin tăng hiệu suất lên 33%. • Dịch tự phân nấm men, nước chiết đậu, lòng trắng

trứng, cao thịt,… • Các nguồn nitơ vô cơ cho sinh khối phát triển tốt

nhưng hiệu suất sinh tổng hợp vitamin thấp

VKT - D12 2/11/2015

27

Sản xuất riboflavin bằng phương pháp lên men

- Các chất tăng trưởng: • Thiamin, biotin có ảnh hưởng rõ tới sự sinh

tổng hợp• Dịch thủy phân men, nước chiết mầm lúa

kích thích tăng trưởng• Pyrimidin và purin có trong môi trường có tác

dụng như tiền chất của riboflavin. • Xanthin, guanin, adenin, acid uric hypoxanthin nâng cao hiệu suất sinh tổng hợp.

• Uraxin, Fe có tác dụng kìm hãm sự sinh tổng hợp

- Lipid: • Đóng vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp

vitamin, thay thế một phần nguồn cacbon• Bổ sung 0,6 -1,2% chất béo tăng hiệu suất

gấp đôi

Sản xuất riboflavin bằng phương pháp lên men

Lên men vitamin B2 bằng nấm E . ashbyii

- Quá trình lên men• Phương pháp lên men bề mặt • Phương pháp lên men chìm hiệu suất cao

- Điều kiện nuôi cấy: • 5% saccharose , 3% dịch thủy phân protein, 0,3%

cao thịt, 1% mầm lúa mì, 0,35 KH2PO4, 0,25% NaCl• pH ban đầu là 6 • Nhiệt độ duy trì ở 28 oC- 30 oC• Tỷ lệ giống cấy vào là 10%• Thời gian lên men là 7 ngày • Hiệu suất 1.800 mcg/l

Lên men vitamin B2 bằng nấm A. gossypii

- Điều kiện lên men• Môi trường lên men chứa 2% glucose, 2% cao

ngô, bổ sung ion Fe từ máu động vật (1%)• Nhiệt độ để tạo thành riboflavin là 26-28 oC• pH lên men ban đầu ~ 6 -7. Nếu pH đầu là 4,5 -5,5 nấm phát triển tốt nhưng không tốt cho sinh tổng hợp riboflavin

• Tỷ lệ giống cấy vào là 1%• Quá trình lên men ~ 4 - 5 ngày, sục khí• Hiệu suất: 500-600 mcg /ml

VKT - D12 2/11/2015

28

Quá trình lên menPhương pháp lên men bề mặt Phương pháp lên men chìm. Tuy nhiên trong công nghiệp thường dùng phương pháp lên men chìm để sản xuất vitamin này vì thu được hiệu suất cao. Trong phương pháp lên men chìm, nấm được nuôi trong môi trường lỏng có sục khí.

Môi trường nuôi cấy có 5% đuờng saccharose , 3% dịch thủy phân protein, 0,3% cao thịt, 1% mầm lúa mì, 0,35 KH2PO4, 0,25% NaCl. pH ban đầu là 6 , nhiệt độ duy trì ở 28o C- 30oC, tỷ lệ giống cấy vào là 10%, thời gian lên men là 7 ngày có thể cho hiệu suất 1800mcg/l. Trong trường hợp bổ sung chất béo vào môi trường có protein hiệu suất có thể tăng 100%Điều kiện lên men

Môi trường lên men chứa 2% glucose, 2% cao ngô, bổ sung ion Fe từ máu động vật (1%)

Nhiệt độ thích hợp để tạo thành riboflavin là 26-28oC. Hiệu suất sinh tổng hợp ở nhiệt độ cao bị giảm, nhiệt độ thấp phải kéo dài thời gian lên men. pH lên men ban đầu trong khoảng 6-7, nếu pH đầu là 4,5 -5,5 thì nấm phát triển tốt nhưng không thuận lợi cho sinh tổng hợp riboflavin.Tỷ lệ giống cấy vào là 1% thể tích môi trường. Quá trình lên men trong khoảng 4- 5 ngày và được sục khí, hiệu suất thu được từ 500-600mcg /ml

Thu hoạch riboflavin- Chỉnh pH ~ 4,5- Đun môi trường nuôi cấy sau khi kết thúc ở 60 oC

trong 3 giờ với bacterial alkaline protease- Giảm nhiệt độ về 25 oC và pH 7- Ly tâm thu sản phẩm thô

Sản xuất riboflavin bằng phương pháp lên men

Vitamin C

Đại cương: - Năm 1928, nhà sinh hóa người Hungaria A. Szent-Gryorgyi lần đầu phân lập được- Vai trò: sử dụng nhiều trong ngành dược, hóa học, công nghệ thực phẩm

• Thiếu vitamin C ảnh hưởng đến nhiều quá trình chuyển hóa trong cơ thể, đặc biệt ở tế bào gan như tổng hợp collagen, acid amin, đáp ứng miễn dịch

Vitamin C

Đại cương: - Trong tự nhiên, vitamin C có 02 dạng:

• Dạng khử (ascorbic acid) • Dạng oxy hóa (dehydro ascorbic acid) • Ascorbic acid dạng khử hay oxy hóa có thể chuyển

đổi qua lại dưới tác dụng chất oxy hóa-khử Nhưng khi có sự hiện diện chất kiềm 2,5-

diketogluconic acid (2,5-DKG) không có hoạt tính điều trị bệnh do thiếu vitamin C

VKT - D12 2/11/2015

29

Vitamin C

Acid ascorbic Acid dehydroascorbic

Vitamin C

Sản xuất: 02 phương pháp- Phương pháp vi sinh vật: qua nhiều giai đoạn với nhiều vi sinh vật khác nhau- Phương pháp bán tổng hợp: biến đổi 2-keto-L-gluconic acid (2-KLG) acid ascorbic

• D-glucose L-sorbose (Acetobacter, Alcaligenes, Aerobacter, Azotobacter, Pseudomonas, Serratia vàXanthomonas)

• Oxy hóa sinh học chuyển L-sorbose thành 2-KLG (Gluconobacter melanogenus IFO 3293 hoặc Pseudomonas aeroginosa IFO 3839)

• Sản phẩm tiết ra trong môi trường nuôi cấy hoặc trong tế bào vi sinh vật

Vitamin C

Tạo chủng vi khuẩn tái tổ hợp

Erwinia herbicolaATCC 31626

D-glucose

2,5-diketo-D-gluconic acid (2,5-DKG)

2-keto-L-gulonic acid (2-KLG)

Corynebacterium sp. (ATCC 31090)

Erwinia herbicola tái tổ

hợp