第3章维生素20110919.ppt
《第3章维生素20110919.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章维生素20110919.ppt(105页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第三章 维生素 (Vitamin),第一节 维生素,维持机体正常生长和健康所必需的,但需要级微量的天然有机物质的总称,是一类低分子有机化合物。 大部分不能在人体内合成,必须从外界食物中摄取。 既不是构成组织的材料,也不是供能物质; 需要量有限 (长期大剂量使用维生素易引起中毒; 长期供给不足时,易导致维生素缺乏症); 大多数B族Vit.构成辅酶,参与物质代谢。,概念,维生素的发现,维生素特点,B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12,维生素的分类与命名,脂溶性与水溶性维生素的不同点,维生素生理作用,正常骨髓,巨成红细胞病变骨髓,叶酸缺乏症:DNA合成减少,巨幼红细胞性贫血,维生素A缺
2、乏症:皮肤干燥角质化脱落,核黄素缺乏症:口腔-生殖系综合征 口角炎,唇炎,舌炎。,人类和灵长类动物因缺乏古洛糖酸内酯氧化酶不能合成VC。 维生素C缺乏症为坏血病(scurvy)。主要表现: 1.前驱症状 : 疲劳最早出现的症状。 2.出血: 开始为小的淤点或淤斑,为最早期的体征;。“出血性晕轮”过度角化的毛囊周围带有轮状出血,是坏血病最具特异性的体征。,1 摄取不足; 吸收障碍; 机体需要量增加; 4 服用某些药物。,维生素缺乏症原因,第二节 胡萝卜素, 胡萝卜素结构,1紫罗兰铜环,2紫罗兰铜环,4个异戊二烯,胡萝卜素晶体, 胡罗卜素的物理化学性质,1.对光、热及氧不稳定; 2. 在弱碱条件下
3、稳定; 3.熔点176-182 ; 4.不溶于水、甘油; 5.溶于氯仿、已烷及植物油,(一). 胡萝卜素是维生素A的前体,是人体维生素A的主要来源,被称为原维生素A。, 胡萝卜素生理功能,胡萝卜素,加氧酶,Fe2-,O2,醇脱氢酶,NADH+H+ NAD +,胡萝卜素转化为维生素A,构成视觉细胞内感光物质的成分,作为营养补充剂,适宜人群:孕妇、母乳、18岁以下人群; 按营养素推荐量(RNI)1/3-2/3水平: 最低:1.5mg/日.人; 最高:7.5mg/日.人, 胡萝卜素的生物合成,1. 由三分之的乙酸辅酶A缩合成3-甲基-3,5-二甲基戊酸(MVA),并在酶的作用下磷酸化形成焦磷酯,脱羧
4、后形成戊二烯焦磷酸(IPP); 2. IPP异构化形成二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)后,与一个IPP分之缩合成牦牛耳焦磷酸(GPP); 3. GPP与两个IPP分之依次缩合成法呢基焦磷酸和二甲基辛稀焦磷酸(GGPP); 4. 两个GGPP分之头对头的缩合反应生成40个碳的八氢番茄红素,再逐步脱氢环化形成-胡萝卜素和其它类胡萝卜素。, 胡萝卜素的生物合成途径, 胡萝卜素的制备方法,微胶囊技术,第三节 维生素C(抗坏血酸) (水溶性维生素),维生素C 又名抗坏血酸(Ascorbic acid)是细胞氧化还原反应中的催化剂,它释放两个氢原子后变成氧化型维生素C,有氢供体存在时,脱氢抗坏血酸可以接受两
5、个氢原子变成抗坏血酸,参与机体新陈代谢,增加机体对感染的抵抗力。用于防止坏血酸和抵抗传染性疾病,促使创伤和骨折愈合,以及用于辅助药物治疗。,化学结构和性质,一种多羟基不饱和内酯衍生物,分子中有两个手性碳原子,存在4种光学异构体,其中L(+)抗坏血酸效果最好,其它临床效果很低或无效。 白色粉末,无臭、酸味,熔点190-192,易溶于水,略溶于乙醇,不溶于乙醚、氯仿及石油醚等。是一种还原剂,易受光、热、氧等破坏,尤其在碱性溶液和微量金属离子存在时,分解快,结晶较稳定。,维生素C生化功能,生化功能,维生素C缺乏症,维生素C缺乏时,毛细血管的内皮细胞间质缺乏粘合质,故毛细血管的脆性和通透性明显增加,可
6、引起广泛出血,常发生于四肢肌肉、关节囊、骨膜下和齿龈等处。,坏血病(Scurvey),1. 化学合成-莱氏合成法,莱氏法是最早的生产维生素C的方法,以葡萄糖为原料,先经过黑醋菌发酵生成L-山梨酸,再经过丙酮化及NaClO氧化、水解得到2-酮-L古龙糖酸钠,然后进行化学合成得到维生素C,共5步。,维生素C生产法分类,优点 工艺成熟、产品质量好 生产周期短,总收率高(66%) 缺点 工序多,耗用原料多 有易燃易爆有机溶剂 对劳动保护和安全生产要求高,2. 两步发酵工艺 -我国独创-主要生产工艺 利用微生物将L-山梨醇转化为2-酮基-L古龙糖酸,再经过化学转化生产维生素C,称为两步发酵生产工艺。此法
7、使产品得到大幅度提高。,二、两步发酵法优缺点 简化缩短的莱氏法 优点 缩短工序 降低了原料成本 节约了大量有机溶剂,减少了“三废” 多数是液体物料,有利于机械化和自动化生产 缺点 总收率较低(45-48 %) 发酵单位体积产率低(60 mg/100mL) 设备体积大,能耗大,三、全化学合成方法-三步法 将葡萄糖或葡萄糖醛酸内酯丙酮化、催化、氧化、水解还原成维生素C。 葡萄糖为原料的缺点:丙酮用量大、须用昂贵的铂金属催化剂、收率低(25-28%) 四、其他方法 GLC技术 DNA重组菌种,莱氏法生产工艺原理和过程,一、工艺原理和过程 D-山梨醇的制备 L-山梨糖的制备 2,3,4,6-双酮基-L
8、-山梨糖(双丙酮糖)的制备 2,3,4,6-双酮基-L-古龙糖酸(双丙酮古龙糖酸)的制备 粗品维生素C的制备 粗品维生素C的精制,1、 D-山梨醇的制备,(1)工艺原理 控制压力、氢做还原剂、镍作催化剂,1、 D-山梨醇的制备,(2)工艺过程 在70-75下加水溶解葡萄糖,50%溶液 氢气纯度99.3%、压强0.04MPa时,将糖液冲入釜内 加入活性镍催化剂 加碱液调pH8.2-8.4,通蒸汽,并搅拌,温度升至120-135时关闭蒸汽,控制温度在150-155 ,压强3.8-4.0MPa 反应至不吸收氢气为反应终点 0.2-0.3MPa压强下压料至沉淀缸、过滤、树脂交换处理 收率95%。,(3
9、)注意事项及三废处理 车间进行还原反应时氢气自制。应杜绝火源,以免氢气发生爆炸 废镍催化剂可压制成块,冶炼回收。 废酸、废碱经中和后放入下水道,2、L-山梨糖的制备,(1)工艺原理 选择性地使C2位的羟基氧化成羰基 生物氧化 黑醋菌,氧化,(2)工艺过程 菌种部分 斜面培养基中菌种活化传代24h后,产糖量达到100mg/mL。 在30 培养48h,镜检菌体正常、无杂菌 发酵部分 投料,D-山梨醇浓度为16%-20% 培养基控制pH5.4-5.6,120 灭菌0.5h 在发酵罐中培养,温度30-32 ;压力0.03-0.05MPa。,一级种子罐发酵率40%以上,二级种子罐发酵率50%以上 温度略
10、高(31-33);pH7.2左右,即为发酵终点,发酵率在95%以上。 控制真空度在0.05MPa以上,温度60 以下,减压浓缩结晶即得L-山梨糖 (3)反应条件及影响因素 金属离子会抑制细菌的脱氢活性 生物催化剂能促进细菌生长,提高发酵率。,(4)注意事项 尽量减少染菌途径 污染可能的途径有: 种子或发酵罐带菌 接种时罐压低于大气压 培养基消毒不彻底 操作中染菌 阀门泄露,3、2,3,4,6-双酮基-L-山梨糖的制备,(1)工艺原理 保护2,3,4,6位羟基,(2)工艺过程 配料比 L-山梨糖:丙酮:发烟硫酸:氢氧化钠 = 1:9:0.4:0.6 步骤 5 下压入丙酮、发烟硫酸,加入山梨糖 1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 维生素 20110919
链接地址:https://www.31doc.com/p-2995746.html