Скидка 200 ₽
на первый заказ от
1000₽ в приложении!
Скачать
Аллергия Антибиотики Антисептики Бронхиальная астма Варикозное расширение вен Геморрой Глазные средства Гомеопатия Гормональные препараты Дерматология Диабет Желудочно-кишечные средства Женское здоровье Иммунитет Контрацепция Кровь и кровообращение Лекарственные травы Мочеполовая система Мужское здоровье Нервная система Обезболивающие средства Онкология Опорно-двигательный аппарат Паразиты Потенция Похудение Простуда и грипп Противовирусные препараты Противовоспалительные препараты Противогрибковые препараты Сердечно-сосудистые препараты Стоматологические препараты Табачная, алкогольная, наркотическая зависимость Тонизирующие, общеукрепляющие Ушные средства Холестерин Щитовидная железа Витаминно-минеральные комплексы Витаминно-минеральные комплексы с прочими компонентами Витаминные комплексы (поливитамины) Витаминные препараты Витамины БАД Минеральные вещества БАД в сезон простуд БАД для детей и кормящих мам БАД для женского здоровья БАД для зрения и слуха БАД для кожи и волос БАД для костей и суставов БАД для мочеполовой системы БАД для мужского здоровья БАД для нервной системы БАД для обмена веществ БАД для пищеварения БАД для похудения БАД для сердца и сосудов БАД для укрепления иммунитета БАД источник минеральных веществ БАД от вредных привычек БАД фиточай Аптечки Лубриканты Медицинская одежда Перевязочные материалы Пластыри Презервативы Протезы внутрисуставной жидкости Прочие медицинские изделия Средства реабилитации Стетоскопы Тесты Товары для ухода за больными Фонендоскопы Шприцы и капельницы Анализаторы Весы Глюкометры и принадлежности Ингаляторы Ирригаторы Массажеры медицинские Облучатели медицинские Приборы для лечения предстательной железы Термометры Тонометры и принадлежности Увлажнители воздуха Электрогрелки Аспираторы для носа Детская гигиена и уход Детское питание Для беременных Игрушки Подгузники и пеленки детские Принадлежности для кормления Принадлежности для купания Пустышки и прорезыватели Товары для кормящих Чаи для кормящих мам Диетическое питание Здоровое питание Минеральная вода Напитки Гигиена полости рта Гигиенические средства из ваты Интимная гигиена Средства гигиены полости носа Средства гигиены ушей Средства для дезинфекции Средства личной гигиены Средства против насекомых и клещей Средства ухода за зубными протезами Дезодоранты и антиперспиранты Косметика для губ Косметика для мужчин Косметика для ухода за волосами Косметика для ухода за лицом Косметика для ухода за ногами Косметика для ухода за руками Косметика для ухода за телом Косметические наборы Космецевтика Солнцезащитные средства Средства для ухода за ногтями Термальная вода Эфирные и косметические масла Бандаж Компрессионный трикотаж Корректоры для стопы и пальцев Корректоры осанки Ортопедическая подушка Ортопедический воротник для шеи Ортопедический корсет Поддерживатель руки Согревающий пояс Стельки Термобелье Гели для физиотерапии век Контактные линзы Очки Растворы для контактных линз Растворы офтальмологические увлажняющие

Секреты производства витаминов

Время чтения — 8 мин.
|
0
107  844

В природе существует класс органических соединений, не служащих источниками энергии или составными частями клеточных структур, но необходимых для жизнедеятельности организма. Речь идет о витаминах — сложных веществах различного химического строения, объединенных в одну группу из-за биологических свойств и их незаменимости для жизни человека. Основная функция витаминных комплексов — быть составными действующими частями молекул биоактивных комплексов (ферментов) и служить внешними гормонами в физиологических процессах. Природа распорядилась таким образом, что гетеротрофы (к ним относятся и люди) почти не производят собственные витамины  и вынуждены получать их извне вместе с пищей. Несмотря на минимальные суточные потребности, их дефицит вызывает тяжелые патологии.

Таблетки (1)

Немного истории

Труды древних целителей описывают разнообразные болезни, симптоматика которых совпадает с авитаминозами, в них же прописаны способы их лечения, свидетельствующие о том, что уже тогда существовало понимание важности сбалансированного питания. Гиппократ, отталкиваясь от трудов лекарей из Египта, советовал больным «куриной слепотой» дважды в неделю есть сырую печень вместе с медом. А в Китае в 1325 году был напечатан огромный трактат, в котором были систематизированы практики лечебных эффектов при правильном и разнообразном питании.  Однако, эти знания не были широко распространены, поэтому морские путешествия и военные походы веками были омрачены многочисленными смертями людей, погибавших от различных форм авитаминоза. 

Первые шаги по преодолению болезней начались в 17-18 веках, когда Роберт Кук и Джеймс Линдон стали вводить в рационы моряков свежие фрукты для предотвращения смертности от цинги, косившей экипажи их кораблей. Но это были лишь эмпирические догадки и не было понятно, какие факторы противодействуют заболеваниям, и на что они действуют. Прорывные научные открытия начались к концу 19-го века, когда русским педиатром Н. И. Луниным было продемонстрировано в экспериментах, что чистые белки, жиры, углеводы, соли и вода не способны длительно поддерживать жизнь животных. В своей диссертации он доказывал, что необходимы дополнительные компоненты для поддержания здоровья живых систем.

В 1912 году Казимир Функ (Casimir Funk), польский биохимик, предложил термин «vitamine» (от латинских слов «vita» — жизнь и «amine» — органическое соединение) для обозначения питательных веществ, которые он считал необходимыми для жизнедеятельности. Ему впервые удалось выделить кристаллическую форму тиамина. Далее открытия следовали одно за другим. В 1913 году ученые Эванс и Берг изолировали жирорастворимый фактор, способствующий росту животных, и назвали его «фактором А» — названный позже витамином А. Всем известная кристаллическая аскорбинка была впервые получена из растительного и животного сырья в 1928—1933 годах.

Искусственные vs натуральные

Разделение на синтетические и натуральные витамины имеет условный характер, но оставляет возможность «знатокам» порассуждать о сильных и слабых сторонах каждых из них. Ценители говорят о естественности поступающих витаминных комплексов, содержащихся в свежих фруктах и овощах. Правы они только в одном — усвоение их выше за счет сбалансированного состава растительного источника и высокой степени биоактивности.

Во всем остальном мы говорим об одних и тех же веществах с идентичными химическими структурами и свойствами. И даже то, как и где производят витамины не имеет особого значения из-за схожести процессов, протекающих в природе и на производстве. Ведь фармацевтическая промышленность в витаминном синтезе использует до 95 % нативного сырья, и этот процент растет в связи с усиливающимися требованиями по эко-безопасности. Сокращение количества чисто химических методов продиктовано как экономическими соображениями, так и низкими показателями рентабельности.  

Сторонникам натуральных источников надо помнить, что селекция в сельскохозяйственном секторе шла по пути увеличения сборов урожая, сроков хранения, сопротивлению вредителям. Селекционеров мало заботила полезность, поддержание витаминно-минерального баланса, его удержание при длительном хранении и переработке. Это стоит учитывать, если разговор не идет о собственном саде или огороде. Отсюда можно сделать два важных вывода: то, из чего производят витамины имеет почти на 100 % естественное происхождение и что все они, нативные или искусственные, имеют синтетическую природу.

Производство

Таблетки (2)

Природными фабриками по синтезированию витаминов является микрофлора и царство растений. Фармацевтическая промышленность использует для их синтеза две основные технологии — химическую и микробную. Сейчас лидирующие позиции занимают химикотехнологические методы (8 из 13 витаминов). Но с разработкой новых штаммов микроорганизмов дистанция между ними сокращается, в том числе в связи с требованиями по эко-безопасности. 

Однако, синтезирование эргостерина, каротина, рибофлавина (В2), В12 и аскорбинки проходит только с помощью микроорганизмов-продуцентов. Разработаны новые технологии, которые начинают интенсивно внедряться по производству витаминных комплексов кефирными грибками (В1, В2, В6, В12, С), бифидобактериями (В-группа, РР, Н). β-каротин стали получать при помощи микроводоросли Dunalieiia viridis и т. д.

В промышленности используется уникальное свойство обитателей микромира — адаптацию среды обитания под свои нужды. Популяция колонии отвечает на дефицит тех или иных веществ их синтезом из доступных материалов — в данном случае витаминов.

Бактерии, микрогрибы, дрожжи в огромных биореакторах делают то, что ежедневно происходит в наших организмах — разбирают сложные компоненты поступающей пищи на микроблоки, и из этих блоков строят новые белки и  биоактивные комплексы. Их используют как сырье для витаминов.

Знания о микро-физиологии и генетике микрофлоры непрерывно расширяются, и это позволяет создавать биотехнологические методы синтезирования всех витаминов. Однако, законы рентабельности заставляют использовать продуценты только для синтеза особо сложных молекул, а простые вещества вырабатывать традиционными методиками из природного сырья, либо на базе безопасных соединений.

Как получают аскорбинку

Выпуск аскорбиновой кислоты в мире достигает 95000 тонн в год и непрерывно растет. В промышленности используется комбинированная технология Рейхштайна-Грюсснера, включающая химикотехнологический синтез и ферментацию (разложение органики ферментами выделяемыми микроорганизмами). В этом процессе одна из форм глюкозы через ряд промежуточных стадий превращается в аскорбиновую кислоту.

Все начинается с зерна, содержащегося в нем крахмала и первоочередной задачи, стоящей перед бактериями — разрушение крахмальных молекул, их размельчение и сборка новой структуры (спирта сорбитола). Но маленькие труженики на этом не останавливаются и немедленно начинают преобразовывать готовый сорбитол в другое соединение, называемое сорбозой. Условия ферментации требуют непрерывной подачи воздуха, ускоряющего ее течение. По ее завершению за сорбозу принимаются другие «микро-специалисты», которые через две промежуточные стадии получают загрязненную примесями аскорбиновую кислоту. После фильтрации и многоступенчатой очистки она превращается в белую пудру, готовую войти в состав консервов, БАДов, шипучих таблеток и т. д. Сейчас выведены и активно внедряются в новые штаммы, способные сократить количество промежуточных стадий и увеличить выход продукта. 

Рибофлавин (В2)

Для промышленного получения B2 применяют чисто химический синтез, микробиологический и комбинированный способы трансформации рибозы (один из видов сахаров) микробами в рибофлавин. При этом существует различие в технологических методиках, исходя из целевого назначения препарата. В медицинских целях применяют плесневой грибок Aspergillus niger, а для кормов — бактериальные и дрожжевые продуценты (Brevibacterium ammoniagenes, Micrococcus glutamaticus и др.). 

Ужесточившиеся требования экологической безопасности и экономические соображения привели к введению новшеств, и фирмы, производящих витамины (Солгар Swanson, NOW, HUM Nutrition и др.) стали заменять старые технологии. Им на смену пришла ферментация с применением штамма-суперпродуцента Ashbya gossypii, выведенного методами генной инженерии. В качестве сырья для синтетических реакций используют соевую муку, мелассу и другие растительные компоненты, а выход B2 достигает впечатлительных 15 г/л в течение 72 часов. Перед расфасовкой проводится тщательная многоступенчатая очистка и контроль качества.

Цианокобаламин или B12

Фармацевтическая промышленность производит до 11 тонн B12, из которых больше половины идет на выпуск различных лекарств и БАДов, а остальные служат кормовой добавкой скоту.

Цианокобаламин — один из препаратов, чье производство полностью зависит от бактериальной флоры и построено на комплексе ферментативных реакций, протекающих в биореакторах. Сырьем для специально выведенных бактерий (P. shermanii или Pseudomonas denitrificans) служит меласса, соевая или рыбная мука, микроэлементы и соли кобальта, которые микробы включают в состав витаминной молекулы. В России и СНГ витамин В12 производится бактериями Propionibacterium shermanii на средах из кукурузного экстракта, глюкозы и микроэлементов. Цикл продолжается 120 часов и приводит к образованию 150 мг/л готового вещества. Пропионовокислые бактерии полностью удовлетворяют спрос на медицинские нужды и спортивные добавки. Однако, на этом их применение не ограничивается — они часто используются в кисломолочном производстве в виде концентратов или  сывороток для йогуртов, кефиров и других молочных продуктов.

Получение β-Каротина

β-Каротин (каротиноид) в большом количестве содержит морковь, тыква, облепиха, люцерна и другие окрашенные в оранжевые цвета плоды и фрукты. Его активно производят пигментные микроорганизмы из различных родов, причем содержание каротина в них очень велико. Рекордсменом является грибок Blaneslea trispora, содержащий в 1 г биомассы 3-8 тысяч мкг каротиноидов, для сравнения обычная морковь может «похвастаться» только 60 мкг. 

Такие соотношения делают неэффективным получение β-каротина из растительного сырья напрямую и заставляет привлекать супер-продуцентов, которые способны синтезировать необходимые элементы в максимальных объемах и с большей эффективностью. Основными производителями в ферментативных реакциях становятся бактериальная и дрожжевая флора, мицелиальные грибки, которые поглощают дешевые среды (кукурузно-соевую муку, растительное масло, витамины и спецстимуляторы). Технологический цикл длится 6-7 дней с усиленной подачей воздуха и выходом каротиноида — 3-4 г на литр средовой массы. Дальше судьба β-каротина зависит от заказчика. Его могут отгрузить в качестве готовой формы или подвергнуть дальнейшей переработке для получения витамина А. 

Рекомендованные препараты

Учитывая хронический авитаминоз многих жителей России, мы рекомендуем следующие витамины:

  • Solgar VM-Prime Мультивитаминный и минеральный комплекс 50+;
  • Solgar Бета-каротин из океанической водоросли D.Salina, капсулы, 60 шт.;
  • Solgar мультивитаминный и минеральный комплекс для женщин, таблетки, 60 шт.;
  • Витамины группы В таблетки шипучие;
  • Супрадин Мультивитамины Актив, таблетки шипучие.

Заключение

Витамины относятся к 5 важнейшим факторам питания, без которых невозможно протекание многочисленных обменных реакций и энергетического обеспечения живой клетки. Они плохо запасаются и в совсем ничтожном количестве образуются кожей (Д под влиянием ультрафиолета) и микрофлорой толстого кишечника (В-группа, К), а все остальное человек получает с пищей. Вне зависимости от минимальных суточных потребностей, их сбалансированное поступление должно обеспечиваться нормальным питанием или приемом в виде добавок. В противном случае дефицит даже одного витамина приводит к развитию патологий.

Уровень промышленного производства, использование натуральной сырьевой базы и биотехнологий позволили добиться высоких уровней экологичности и полной идентичности фармпрепаратов природным аналогам.    

Источники

  • Чупахина Г. Н. Система аскорбиновой кислоты растений: моногр. — Калининград: Калинингр. ун-т — ISBN 5-88874-063-2;
  • Ascorbic Acid — Compound Summary. PubChem. The National Library of Medicine.
Информация представлена в ознакомительных целях и не является медицинской консультацией или руководством к лечению со стороны uteka.ru. Не занимайтесь самолечением, при появлении симптомов заболевания обратитесь к врачу.
Средний рейтинг 5 из 5 на основе 2 голосов
Ваша оценка:
Все статьи
Лекарства
Болезни и симптомы
Женское здоровье
Медицинская техника
Советы
Факты
Витамины и минералы
Здоровье
Вредные привычки
Новости Ютеки
Ещё 8
Читайте также
Как проявляется аллергия на кошек
Зависимость от спрея для носа
Сколько времени можно носить контактные линзы
Работа нервной системы и её роль в организме
Инновации в хирургическом лечении болей в суставах
Комментарии к статье
Чтобы оставить комментарий к статье, необходимо авторизоваться
Следующая статья
Как проявляется аллергия на кошек