维生素B 的研究及其发展目录目录一、维生素的种类一、维生素的种类二、维生素二、维生素B12简介简介三、维生素三、维生素B12的理化性质的理化性质四、维生素四、维生素B12的功能的功能五、维生素五、维生素B12的生产的生产六、维生素六、维生素B12提取提取七、维生素七、维生素B12测定方法测定方法八、应用八、应用（一）脂溶性（一）脂溶性 视黄醇类视黄醇类(维生素维生素A) 视黄醇的衍生物视黄醇的衍生物 别称抗干眼病维生素别称抗干眼病维生素 来源：鱼肝油、绿色蔬菜来源：鱼肝油、绿色蔬菜 钙化醇钙化醇(维生素维生素D) 骨化醇、抗佝偻病维生素骨化醇、抗佝偻病维生素 唯一一种人体可以少量合成的维生素唯一一种人体可以少量合成的维生素 来源：鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母来源：鱼肝油、蛋黄、乳制品、酵母 生育酚生育酚(维生素维生素E) 来源：鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油来源：鸡蛋、肝脏、鱼类、植物油 萘醌类萘醌类(维生素维生素K) 凝血维生素凝血维生素 来源：菠菜、苜蓿、白菜、来源：菠菜、苜蓿、白菜、 肝脏肝脏 一、维生素的种类一、维生素的种类（二）水溶性（二）水溶性硫胺硫胺(维生素维生素B1) 保持循环、消化、神经和肌内正常功能；调整保持循环、消化、神经和肌内正常功能；调整 胃肠道的功能；构成脱羧酶的辅酶，参加糖的胃肠道的功能；构成脱羧酶的辅酶，参加糖的 代谢；能预防脚气病核黄素代谢；能预防脚气病核黄素(维生素维生素B2) 能促进生长发育，保护眼睛、皮肤的健康能促进生长发育，保护眼睛、皮肤的健康烟酸烟酸(维生素维生素B3) B 族维生素中人体需要量最多者。维持消化族维生素中人体需要量最多者。维持消化 系统健康，有助于皮肤的保健及美容系统健康，有助于皮肤的保健及美容 泛酸泛酸(维生素维生素B5) 抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的 毒性，消除术后腹胀毒性，消除术后腹胀 吡哆醇类（维生素吡哆醇类（维生素B6）：维持钠、钾的平衡，调节体液，增进）：维持钠、钾的平衡，调节体液，增进 神经和骨骼神经和骨骼 肌肉系统正常功能，是天然的利尿剂肌肉系统正常功能，是天然的利尿剂 生物素生物素( (维生素维生素B7)B7) 蛋白质蛋白质和和脂肪代谢脂肪代谢中的许多中的许多反应都需要反应都需要叶酸叶酸( (维生素维生素B9)B9) 有多种辅脢形式，负责有多种辅脢形式，负责单碳代单碳代谢谢利用，用于合成嘌呤和胸腺嘧啶利用，用于合成嘌呤和胸腺嘧啶 钴胺素钴胺素( (维生素维生素B12)B12) 参与制造参与制造骨髓红细胞骨髓红细胞，防，防 止恶性贫血；防止大脑神经受到破坏止恶性贫血；防止大脑神经受到破坏 维生素维生素B13(Orotic Acid)B13(Orotic Acid) 有助于维生素有助于维生素B之新陈之新陈 代谢，可与维生素代谢，可与维生素B12和叶酸一同进行新陈代谢，和叶酸一同进行新陈代谢，对细胞的复原和修补很重要。对细胞的复原和修补很重要。 抗坏血酸抗坏血酸( (维生素维生素C)C) 在在胶原质胶原质的形成上扮演很重的形成上扮演很重要的角色要的角色 维生素维生素B12，又称，又称钴胺素钴胺素，B族维生素之一，族维生素之一，主要存在于动物性食品，如内脏、肝、肾和猪主要存在于动物性食品，如内脏、肝、肾和猪心等，瘦肉、鱼、牛乳以及蛋黄也存在维生素心等，瘦肉、鱼、牛乳以及蛋黄也存在维生素B12；植物中不含维生素；植物中不含维生素B12，放线菌、人和，放线菌、人和动物的肠道菌能合成维生素动物的肠道菌能合成维生素二、维生素二、维生素B12简介简介结构：结构：一类含钴的复杂有机化合物，所含的一类含钴的复杂有机化合物，所含的三价三价钴钴位于类似卟啉的位于类似卟啉的咕啉环咕啉环平面的中心。平面的中心。以以辅酶辅酶形式参与各种代谢过程，促进形式参与各种代谢过程，促进甲基甲基的的形成和转移，参与某些化合物的形成和转移，参与某些化合物的异构化作用异构化作用、维持维持SH基基的还原状态，促进的还原状态，促进DNA和蛋白质的合成和蛋白质的合成促进细胞的成熟，维持神经组织的正常功能，临床促进细胞的成熟，维持神经组织的正常功能，临床上可用于治疗恶性贫血、上可用于治疗恶性贫血、 肝脏疾病、神经炎、神经痛等；在饲料肝脏疾病、神经炎、神经痛等；在饲料 工业上，也可用于促进猪、鸡等牲畜的生长。工业上，也可用于促进猪、鸡等牲畜的生长。三、维生素三、维生素B12的功能的功能深红色结晶体深红色结晶体，熔点高熔点高(320时不熔时不熔)，无臭无味，溶于水、乙醇和丙酮，无臭无味，溶于水、乙醇和丙酮，不溶于氯仿、丙酮和乙醚；不溶于氯仿、丙酮和乙醚；结构性质结构性质相当稳定相当稳定；在中性溶液中在中性溶液中耐热、酸、碱，日光、耐热、酸、碱，日光、氧化剂和还原剂均能使其破坏。氧化剂和还原剂均能使其破坏。四、维生素四、维生素B12的理化性质的理化性质主要为放线菌和细菌主要为放线菌和细菌另外，米根霉的一些种另外，米根霉的一些种也可合成也可合成五、维生素五、维生素B12的生产的生产生素生素B12发酵生产发酵生产1、抗生素废液提取、抗生素废液提取2、 放放 线线 菌菌 发发 酵酵 3、下水道废水中提取、下水道废水中提取4、 丙丙 酸酸 菌菌 发发 酵酵5、巨大芽孢杆菌中提取、巨大芽孢杆菌中提取6、 转转 基基 因因 大大 肠肠 杆杆 菌菌 生生 产产(一一)抗生素废液中提取抗生素废液中提取当用加有当用加有钻化合物钻化合物的培养基培养灰色链霉的培养基培养灰色链霉菌时，可大大提高维生素菌时，可大大提高维生素B12在整个培养在整个培养液中的浓度，但是对于钴化合物的浓度要液中的浓度，但是对于钴化合物的浓度要求要求要适量适量；过高的浓度会对菌体细胞产生；过高的浓度会对菌体细胞产生毒性毒性；另有研究表明，添加适量的；另有研究表明，添加适量的氰化合氰化合物物也同样可促进抗生素废液中也同样可促进抗生素废液中B12类似物类似物的含量，但需严格掌握其用量。的含量，但需严格掌握其用量。Back(二二)放线菌发酵放线菌发酵其中主要是链霉菌属中的其中主要是链霉菌属中的灰色链霉菌灰色链霉菌和和橄榄色链霉菌橄榄色链霉菌来发酵产维生素来发酵产维生素Bl2，而始终未能使得维生素而始终未能使得维生素B12的产生处的产生处于于主导地位主导地位，应选出链霉素发酵支路，应选出链霉素发酵支路的关键的关键酶酶，并将其，并将其抑制抑制，这样便可大，这样便可大大提高维生索大提高维生索B12的获得率，使得大的获得率，使得大量产生维生素量产生维生素B12成为可能。成为可能。Back(三三)下水道废液中提取下水道废液中提取采用生物活性污泥法处理的废水中，通常含不少维采用生物活性污泥法处理的废水中，通常含不少维生素生素B12，干的活性污泥可先用水浸提，然后过滤，干的活性污泥可先用水浸提，然后过滤掉固形颗粒，之后可分离、纯化掉固形颗粒，之后可分离、纯化B12。特点特点：l、无需前培养，这样大大、无需前培养，这样大大减少了前期投入减少了前期投入；2、能耗大能耗大，尤其是，尤其是浓缩浓缩这一关键性步骤将造成大这一关键性步骤将造成大 的能量损耗；的能量损耗；3、用此方法得到的、用此方法得到的B12浓度虽并不低，但受活性污浓度虽并不低，但受活性污 泥这一来源的影响，泥这一来源的影响， 由此获得的由此获得的B12并不能直接进入食品或药品级产并不能直接进入食品或药品级产 晶，而通常只局限于晶，而通常只局限于饲料添加剂饲料添加剂。Back（四）丙酸菌发酵（四）丙酸菌发酵l、在培养基中添加、在培养基中添加 4 .5 mgL左右的左右的可成倍地增加产量；可成倍地增加产量；2、添加、添加增稠剂增稠剂，可增加，可增加B12的产量的产量 原因原因:细胞悬浮于培养基中，没有任何干扰，从而增细胞悬浮于培养基中，没有任何干扰，从而增长细胞的牛长速度，通常高浓度的钴化合物对于菌体细长细胞的牛长速度，通常高浓度的钴化合物对于菌体细胞本身是有害的，而在加入增稠剂后，丙酸菌对钴化合胞本身是有害的，而在加入增稠剂后，丙酸菌对钴化合物的物的耐受性耐受性增大增大3、加入前体物质、加入前体物质4、当以甘氨酸作为补允氮源时，可增加、当以甘氨酸作为补允氮源时，可增加 其产量。其产量。Back以以巨大芽孢杆菌巨大芽孢杆菌为例，将培养基用为例，将培养基用氨水氨水调至调至Ph7. 0，发酵液需要连续，发酵液需要连续不停地搅拌和大量通气，温度需控不停地搅拌和大量通气，温度需控制在制在30左右，每隔一定时间需用左右，每隔一定时间需用5的氨水来调的氨水来调pH，同时需定期补充，同时需定期补充碳、氮源，以期达到最高产量。碳、氮源，以期达到最高产量。Back(五五)巨大芽孢杆菌生产巨大芽孢杆菌生产人们对于人们对于B12的控制基因已经非常清楚，的控制基因已经非常清楚，但是不可避免地存在这样的问题，如导但是不可避免地存在这样的问题，如导人的人的质粒质粒会不可避免地脱落等，因此，会不可避免地脱落等，因此，就近些年，维生素就近些年，维生素B12的生产仍需按传统的生产仍需按传统发酵完成。发酵完成。(六六)采用转基因的大肠杆菌发酵生产采用转基因的大肠杆菌发酵生产溶剂提取法溶剂提取法离子交换树脂法离子交换树脂法六、维生素六、维生素B12的提取的提取(一一)有机溶剂提取有机溶剂提取研究表明，采用两相混合溶剂，町简单地纯化和研究表明，采用两相混合溶剂，町简单地纯化和提取出来，常用的溶剂为苯甲醇和水的混合溶液，提取出来，常用的溶剂为苯甲醇和水的混合溶液，基本过程如下：基本过程如下：发酵液发酵液 吸附吸附(活性碳活性碳) 洗脱洗脱(吡啶吡啶) 浓缩浓缩 层析层析(Ab03) 洗脱洗脱(甲醇甲醇) 收集红色液收集红色液 浓缩一结晶浓缩一结晶(二二)离子交换树脂法提取离子交换树脂法提取随着离子交换柱在工业上的广泛应用，人随着离子交换柱在工业上的广泛应用，人们尝试用阴阳离子交换树脂来进行维生素们尝试用阴阳离子交换树脂来进行维生素B12的提取，并取得了较好的效果，过程的提取，并取得了较好的效果，过程如下所示：如下所示：发酵液发酵液 阳离子树脂阳离子树脂 蒸馏水冲洗蒸馏水冲洗 阴离子树脂阴离子树脂 收集红色液体部分收集红色液体部分 浓缩浓缩 冷冻干燥冷冻干燥(一一)比色测定法比色测定法(二二)离子交换测定法离子交换测定法(三三)原子吸收法原子吸收法(四四)微生物法微生物法七、维生素七、维生素Bl2的测定方法的测定方法医疗与保健方面的应用主要用于治疗各种主要用于治疗各种VB12缺乏症，例如：可缺乏症，例如：可以治疗以治疗巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血、药物中毒引起的、药物中毒引起的贫血、再生障碍性贫血和贫血、再生障碍性贫血和白细胞白细胞减少症等减少症等VBl2还可以用于还可以用于神经质神经质、烦躁、失眠、烦躁、失眠、记忆减退、抑郁病症的治疗记忆减退、抑郁病症的治疗八、应用八、应用在饲料方面的应用在饲料方面的应用VB12能够促进家禽、家畜特别是能够促进家禽、家畜特别是幼禽幼禽、幼畜生长发育幼畜生长发育、提高饲料、提高饲料蛋白质蛋白质的利用的利用率，从而可用作饲料添加剂。率，从而可用作饲料添加剂。自从欧洲自从欧洲“疯牛病疯牛病”事件后，采用维生事件后，采用维生素等化学结构明确的营养强化剂来替代素等化学结构明确的营养强化剂来替代“肉骨粉肉骨粉”有了更大的发展空间。目前有了更大的发展空间。目前世界上生产的世界上生产的VB12大部分用于饲料工业。大部分用于饲料工业。在其它方面的应用VB12与其他物质复配用于与其他物质复配用于化妆品化妆品；在食品；在食品工业上，工业上，VB12可作为火腿、香肠、冰淇淋、可作为火腿、香肠、冰淇淋、鱼肉酱等食品的鱼肉酱等食品的着色剂着色剂。在家庭生活中，。在家庭生活中，将将VB12溶液吸附在活性碳、沸石、无纺纤溶液吸附在活性碳、沸石、无纺纤维或纸上，或制成肥皂、牙膏等；可用于维或纸上，或制成肥皂、牙膏等；可用于厕所、冰箱等的厕所、冰箱等的防臭防臭，消除硫化物和醛的，消除硫化物和醛的气味；气味；VB12也可用于环保中土壤和地表水也可用于环保中土壤和地表水常见污染物常见污染物有机卤化物的有机卤化物的脱卤脱卤。