Микробиологический синтез

Многообещающим для использования в будущем является микробиологический способ получе­ния каротиноидов. В качестве продуцентов каротиноидов в настоящее время используют микрос­копические грибы в связи с тем, что они обладают способностью быстро накапливать значительную биомассу в процессе ферментации и могут расти на относительно дешевых средах.

Основными каротиноидами грибов, являются р-, 7- и а-каротины, ликопин, нейроспороксантин, астаксантин, кантаксантин, торулин, которые, как считают, принимают участие в процессах фото­рецепции и, косвенно, в репродукции в качестве предшественников триспоровых кислот, действу­ющих как гормоны. Как правило, содержание каротиноидов в грибах слишком низко для коммер­ческого использования и не превышает 100-800 мкг/г сухого мицелия. Однако, среди грибов есть сверхсинтетики, способные в определенных условиях культивирования значительно увеличивать об­разование каротиноидов. Наиболее перспективны как продуценты каротиноидов среди грибов пред­ставители порядка Mucorales: BI. trispora, Phycomyces blakesleeanus, Choanephora cucurbitarum. Сре­ди высших грибов в этом отношении представляют интерес Aspergillus giganteus, некоторые виды Penicillium и дрожжи рода Rhodotorula, например R. aurea, R. rubra. Ликопин наряду с (3-каротином найден у Ustilago violacea, кантаксантин —. у Cantharellus cinnabarinus', астаксантин — у Phaffia rhodozyma.

В настоящее время микробиологическое производство (3-каротина основано на культивировании гриба BI. trispora.

Еще в 1904 г. было сделано наблюдение, что контактная зона совместно растущих (+) и (-) ми- целиев некоторых мукоровых грибов отличается ярко-желтым цветом, обусловленным интен­сивным синтезом p-каротина. Оказалось, что при совместном культивировании (+) и (-) штаммов выход p-каротина возрастает с 5 до 17 раз по сравнению с количеством каротина, образуемого от­дельно растущими штаммами (см. рис.

Рис. 7. Штамм гриба BI. trispora

ВСБ-130( + ) на агаризованном сусле, обладающий наибольшей ликопинсинтезирующей

Рис. 8. Штамм гриба BI. trispora ВСБ-129(■) на агаризованном сусле, обладающий наибольшей ликопинсинтезирующей

Рис. 9. Совместный рост штаммов гриба BI. trispora ВСБ-130(+) и ВСБ-129( ) на агаризованном сусле

активностью

активностью

Промышленное получение р-каротина в СССР микробиологическим способом было налажен' в 1960-е годы, благодаря работам таких известных ученых, как проф. И. Самохвалов, М.Н. Бехтс рева, акад. А.А. Имшенецкий.

Выход р-каротина, образуемого при совместном культивировании (+) и (-) штаммов гриб. BI. trispora на сложных природных средах с добавлением масел и специальных стимуляторов, сос тавляет в настоящее время 2—3,9 г/л среды.

На Екатеринбургском АО «Уралбиофарм» налажено производство р-каротина из биомассь гриба BI. trispora. Штаммы гриба BI. trispora 8А (+) и (-) выращивают на кукурузно-соевой среде < добавлением К₂НРО₄, витамина Bi и подсолнечного масла. По окончанию ферментации выход р-ка ротина составляет 0,7—0,9 г/л.

На Днепропетровском крахмало-паточном комбинате производят p-каротин, синтезирующийся при совместном культивировании штаммов К¹⁺ и К^1- гетероталличного гриба BI. trispora. Для фер ментации используется питательная среда, в состав которой входят зеленая патока, кукурузный экстракт и растительное масло. При этом после 96 часов ферментации, максимальный выход р-ка ротина составляет 3,9 г/л среды.

5.3.1.