[發明專利]用氫代謝甲烷細菌生產維生素B12的方法

無效

• 申請號: 01804425.5
• 申請日: 2001-02-01
• 公開（公告）號: CN1396956A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: 前川孝昭;張振亞
• 申請（專利權）人: 科學技術振興事業團
• 主分類號: C12P19/42
• 分類號: C12P19/42;C12P3/00;C12P5/02;C12M1/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳昕

技術領域

本發明涉及維生素B₁₂的制造方法。

眾所周知，鈷胺素即維生素B₁₂的類似物化學合成困難，是由細菌或放線菌經生物合成而得，不能由酵母、霉菌、植物、動物進行生物合成而得。目前工業上是從以甲醇為基質的丙酸菌菌體中提取的。這樣的維生素B₁₂主要用來制造藥品，但近年來，將維生素B₁₂添加入食品中開發功能性食品或用于保健食品的需求量日漸增加，迫切需要降低成本。

技術背景

以往由丙酸菌制造維生素B₁₂是以甲醇為基質的，同時由于這種菌是兼性厭氧菌，所以繁殖非常慢，而且因丙酸轉換成乙酸而由乙酸引起繁殖阻礙，導致發酵液中菌體密度不高，只能從菌體中提取大約1mg/L維生素B₁₂，生產效率低。其后，永久史郎等人(生物工學會志、76(6)、447-455、1998)使用以甲醇作基質的甲烷細菌固定床生物反應器，甲烷細菌和丙酸菌的維生素B₁₂的生成量相比，獲得量達到約10倍，主要成分為類鈷啉，但其中以鈷胺素的形式存在的很少，這種情況下和甲醇很難分離，維生素B₁₂的收率無法提高，維生素B₁₂的含量低，因而未能解決生產成本降低的問題。

本發明的研究課題

有鑒于此，本發明致力于解決如上所述的以往技術中的問題，提供一種可以高效率制造含量高、收率高的維生素B₁₂的新方法。

附圖的簡要說明

圖1舉例表示甲烷細菌體密度的增加。

圖2舉例表示菌體內維生素B₁₂和菌體外維生素B₁₂的比率。

圖3舉例表示Co/Fe比和氰鈷胺密度的關系。

圖4表示1例生物反應器的結構。

圖5表示另1例生物反應器的結構。

圖6表示固定床發酵槽中甲烷細菌活性和維生素B₁₂含量之間的關系。

其中，圖4和圖5中的符號表示如下：

1.多孔性陶瓷

2.反應器

3.載體充填槽

4.陰極

5.散氣噴嘴

6.電磁閥

7.儲氣罐

8.生物氣體或煤氣送氣管

9.釋氧部

10.陽極

11.電磁閥

12.電磁閥

13.壓力檢測控制設備

14.止逆閥

15.泄出閥

16.泄出閥

17.電解槽

18.超濾膜裝置

19.壓力控制電磁閥

20.氣體溫度檢測控制設備

21.培養基用液供液噴嘴

本發明的最佳實施方案

本發明完成了上述課題，第1，提供維生素B₁₂的制造方法，其特征在于將由消化污泥中得到的中溫甲烷細菌以H₂/CO₂作為培養基進行馴化，將馴化甲烷細菌在含有微量金屬元素的無機營養鹽的載體上經固定床生物反應器增殖，在煤氣和生物氣體的至少一種氣體中加入氫氣后得到混合氣體，用馴化甲烷細菌使其代謝并改性成為甲烷，同時將作為菌體外生成物、存在于發酵液中的鈷胺素用氰化鉀使其形成氰鈷胺后予以回收。

第2，提供維生素B₁₂的制造方法，其特征在于將由消化污泥得到的中溫甲烷細菌以H₂/CO₂作為培養基進行馴化，將馴化甲烷細菌用含有微量金屬元素的使用超濾膜的懸浮培養反應器增殖，超濾膜的過濾液中所含細胞外鈷胺素用氰化鉀使其形成氰鈷胺后回收，使甲烷細菌經超濾膜再回到培養液中進行培養以使煤氣和生物氣體的至少一種氣體中加入氫氣所得的混合氣體發生代謝。

第3，上述方法中微量金屬濃度為標準組成的10～1000倍；第4，氫代謝甲烷細菌的培養基的微量元素鹽的濃度中，Co/Fe比是標準組成的10～100倍。