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摘 要：随着科学技术的不断发展，维生素B12的价值逐渐被人们了解和认可，同时关于维生素B12的生产技术日益成熟，应用范围也逐渐扩大。维生素B12不仅具有较多的功效，而且制作和生产过程较为简单，不会耗费大量的人力和物力成本，因此，被广泛应用于医药领域和食品制作等领域。本文首先分析了维生素B12 的相关概述，其次分析了维生素B12的生产过程，最后分析了维生素B12的应用领域，以期全面了解维生素B12的生产和应用，更好的利用维生素B12，为人类社会造福。
关键词：维生素B12;生产;应用
一、维生素B12的概述
1.1维生素B12
维生素B12即钴胺素，简称VB12，是一种红色的晶体，维生素B12内部含有少量的金属元素，成为目前自然界唯一含有金属元素的维生素，维生素B12在所有的维生素当中，属于分子结构最大，构造最复杂的维生素。维生素B12由中心咕啉环、中心环轴向Coβ配基部分及1个含有核苷酸环的Coα配基构成。中心咕啉环由相连的4个吡咯和1个钴原子组成，钴螯合在4个吡咯中心。维生素B12在1926年被首次应用，早先被应用于贫血病的治疗，随着后来的不断研究，维生素B12逐渐应用于其他病症的治疗。科学家也逐渐发现人的肝脏中含有维生素B12，并且完成了在肝脏中提取维生素B12的实验，并且通过十一年的实验，完成了对维生素B12 的合成实验，标志着维生素B12可以通过合成实验得到。因此，维生素B12的市场被逐渐打开，全世界对于维生素B12的需求量不断扩大，生产量也不断增加。维生素B12不断成为市场中需求量最大，生产量和供给量最大的维生素。但是目前我国的维生素B12附加值低，产品仍然是维生素B12的原粉，缺少高端、精细化的产品，需要继续开发高端产品，提高维生素B12的生产力。
1.2生物合成
维生素B12存在于肝脏中，但是实生活中对维生素B12的需求量非常大，提取和生产维生素B12的过程十分复杂，因此研究维生素B12的生物合成是首要的方向。但是维生素B12的生物合成步骤较多，合成的过程也比较复杂，需要运用到较多的先进技术。目前，Escalante-Semerena、Warren、Scott、Blanche、Battersby等人通过对脱单假单胞菌属耗氧合成VB12的研究，阐述了VB12的耗氧合成途径。而厌氧合成途径涉及菌种主要有费氏丙酸杆菌、巨大芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌。
二、维生素B12的生产
维生素B12虽然存在于动物的肝脏中，但是提取的生产成本较高，因此可以通过其他方式进行维生素B12的提取和生产。主要的方法有从链霉素发酵废液中提取维生素B12，后来发展成为从专门的微生物中提取和生产，直到现在维生素B12的生产和制作过程逐渐的自動化，降低了生产成本，维生素B12才得以大批量的生产和制作。
2.1菌株
合适的菌株能够生物合成维生素B12，目前已知的能够生物合成维生素B12的菌株主要包括厌氧费氏丙酸杆菌（P.freudenreichii）、谢氏丙酸杆菌（P.shermanii）及耗氧的脱单假单孢杆菌（P.denitrificans）等。菌株就是一种微生物，最开始菌株用于维生素B12的生产中，主要是通过厌氧发酵的方式，但是这种方式成本较高，生产的时间较长，利用率较低。目前主要应用的方式为好氧发酵，利用菌株和消耗氧气的微生物进行维生素B12的生产。
2.2工艺
2.2.1好氧发酵工艺
好氧发酵的菌株主要是脱单假单胞菌，培养基以甜菜糖蜜、麦芽糖、蔗糖为碳源，以玉米浆及酵母膏为氮源，添加无机盐及Co，并添加5，6-二甲基苯并咪唑及甜菜碱作为前体。张嗣良团队对过程参数控制及发酵放大过程进行了优化，采用120 m3的标准好氧发酵罐，一般采用流加碳源的分批补料三级发酵工艺。最适发酵温度为32℃，最适PH值为7.0±0.5，发酵过程流加甜菜碱及前体，并控制发酵过程发酵液中甜菜碱的含量在0.1%～1.0%，发酵周期在160 h～180 h。该工艺发酵水平数倍于厌氧发酵，在生产氰钴胺时有巨大优势。
2.2.2厌氧发酵工艺
厌氧发酵工艺采用的菌种有氧费氏丙酸杆菌、谢氏丙酸杆菌。丙酸杆菌降解葡萄糖产生丙酸、乙酸的伍德-沃克曼反应途径中涉及到甲基丙二酰CoA异构酶，该酶需要VB12作为辅酶，所以丙酸杆菌中存在着生物合成VB12的全套遗传物质及完整合成途径。工业生产过程中，培养基主要以葡萄糖为碳源，玉米浆为氮源，添加无机盐及Co源，并添加前体5，6-二甲基苯并咪唑，最适温度控制在30℃，最适PH用氨水控制在6.5，低速间歇搅拌，发酵周期为90 h左右。
三、维生素B12的应用
3.1医疗应用
维生素B12被首先应用于医疗领域，对于贫血症的治疗具有很好的疗效，维生素B12能够快速补充缺少的维生素B12，能够及时治疗由于缺少维生素B12造成的各项疾病，并且达到及时预防的效果。缺少维生素B12会产生细胞的DNA合成减少、细胞有丝分裂变慢、骨髓细胞和粘膜细胞的分化、细胞变大、红细胞变大、贫血等一系列的症状，及时补充适量的维生素B12可以有效预防和治疗上述疾病，为人体提供充足的红细胞，保证红细胞的正常，促进细胞正常的有丝分裂和分化，维持神经髓鞘正常的代谢功能。同时，维生素B12能够预防一定的神经性损伤，保护人体内的神经组织。因此，维生素B12也可以用作抑郁症和老年痴呆症的治疗。可见，维生素B12在医疗领域内的应用较广。
3.2饲料应用
维生素B12同样被广泛应用于饲料生产的领域，在饲料中添加维生素B12可以为动物提供充足的维生素B12，补充动物在生长过程中需要的养分和蛋白质，尤其是对于幼年的动物，进行维生素B12饲料的喂养可以帮助其快速的成长，并且满足成长过程中所需要的营养物质。对于反刍类的动物，可以通过反刍的过程自己再次合成维生素B12，因此，在反刍类动物的饲料中添加维生素B12可以帮助自身生成维生素B12，促进营养物质的补充。同时，鱼类的饲料中也需要添加维生素B12，维生素B12可以帮助鱼类形成一种抗体，抵御水中有毒物质的侵害，保证鱼类的正常生长，降低鱼类的死亡几率。可见，维生素B12在饲料中的应用也十分广泛。
3.3其他应用
维生素B12除了被应用于医疗领域和饲料添加剂等领域，还通常被应用于工业领域，通常用于食品的着色方面、室内环保去除甲醛方面、自然环境中卤素脱卤方面等。
总结
综上所述，维生素B12的应用范围较广，但是其生产和制作的过程较为复杂，需要不断的实验和合成。我国在维生素B12的生产方面技术水平较低，但是市场需求量较大，我们应该重视维生素B12的生产技术创新，研究高水平的维生素B12生产技术，促进维生素B12的规模化生产，不断满足日益增加的市场需求。
参考文献
[1] 罗伟，郝常明.维生素B12的研究进展[J].中国食品添加剂，2002（3）：15-18.
[2] 曾碧榕，何旭敏，夏海平，等.维生素B12工业生产技术的进展[J].中国医药工业杂志，2003，34（8）：421-424.
关键词：维生素B12;生产;应用
一、维生素B12的概述
1.1维生素B12
维生素B12即钴胺素，简称VB12，是一种红色的晶体，维生素B12内部含有少量的金属元素，成为目前自然界唯一含有金属元素的维生素，维生素B12在所有的维生素当中，属于分子结构最大，构造最复杂的维生素。维生素B12由中心咕啉环、中心环轴向Coβ配基部分及1个含有核苷酸环的Coα配基构成。中心咕啉环由相连的4个吡咯和1个钴原子组成，钴螯合在4个吡咯中心。维生素B12在1926年被首次应用，早先被应用于贫血病的治疗，随着后来的不断研究，维生素B12逐渐应用于其他病症的治疗。科学家也逐渐发现人的肝脏中含有维生素B12，并且完成了在肝脏中提取维生素B12的实验，并且通过十一年的实验，完成了对维生素B12 的合成实验，标志着维生素B12可以通过合成实验得到。因此，维生素B12的市场被逐渐打开，全世界对于维生素B12的需求量不断扩大，生产量也不断增加。维生素B12不断成为市场中需求量最大，生产量和供给量最大的维生素。但是目前我国的维生素B12附加值低，产品仍然是维生素B12的原粉，缺少高端、精细化的产品，需要继续开发高端产品，提高维生素B12的生产力。
1.2生物合成
维生素B12存在于肝脏中，但是实生活中对维生素B12的需求量非常大，提取和生产维生素B12的过程十分复杂，因此研究维生素B12的生物合成是首要的方向。但是维生素B12的生物合成步骤较多，合成的过程也比较复杂，需要运用到较多的先进技术。目前，Escalante-Semerena、Warren、Scott、Blanche、Battersby等人通过对脱单假单胞菌属耗氧合成VB12的研究，阐述了VB12的耗氧合成途径。而厌氧合成途径涉及菌种主要有费氏丙酸杆菌、巨大芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌。
二、维生素B12的生产
维生素B12虽然存在于动物的肝脏中，但是提取的生产成本较高，因此可以通过其他方式进行维生素B12的提取和生产。主要的方法有从链霉素发酵废液中提取维生素B12，后来发展成为从专门的微生物中提取和生产，直到现在维生素B12的生产和制作过程逐渐的自動化，降低了生产成本，维生素B12才得以大批量的生产和制作。
2.1菌株
合适的菌株能够生物合成维生素B12，目前已知的能够生物合成维生素B12的菌株主要包括厌氧费氏丙酸杆菌（P.freudenreichii）、谢氏丙酸杆菌（P.shermanii）及耗氧的脱单假单孢杆菌（P.denitrificans）等。菌株就是一种微生物，最开始菌株用于维生素B12的生产中，主要是通过厌氧发酵的方式，但是这种方式成本较高，生产的时间较长，利用率较低。目前主要应用的方式为好氧发酵，利用菌株和消耗氧气的微生物进行维生素B12的生产。
2.2工艺
2.2.1好氧发酵工艺
好氧发酵的菌株主要是脱单假单胞菌，培养基以甜菜糖蜜、麦芽糖、蔗糖为碳源，以玉米浆及酵母膏为氮源，添加无机盐及Co，并添加5，6-二甲基苯并咪唑及甜菜碱作为前体。张嗣良团队对过程参数控制及发酵放大过程进行了优化，采用120 m3的标准好氧发酵罐，一般采用流加碳源的分批补料三级发酵工艺。最适发酵温度为32℃，最适PH值为7.0±0.5，发酵过程流加甜菜碱及前体，并控制发酵过程发酵液中甜菜碱的含量在0.1%～1.0%，发酵周期在160 h～180 h。该工艺发酵水平数倍于厌氧发酵，在生产氰钴胺时有巨大优势。
2.2.2厌氧发酵工艺
厌氧发酵工艺采用的菌种有氧费氏丙酸杆菌、谢氏丙酸杆菌。丙酸杆菌降解葡萄糖产生丙酸、乙酸的伍德-沃克曼反应途径中涉及到甲基丙二酰CoA异构酶，该酶需要VB12作为辅酶，所以丙酸杆菌中存在着生物合成VB12的全套遗传物质及完整合成途径。工业生产过程中，培养基主要以葡萄糖为碳源，玉米浆为氮源，添加无机盐及Co源，并添加前体5，6-二甲基苯并咪唑，最适温度控制在30℃，最适PH用氨水控制在6.5，低速间歇搅拌，发酵周期为90 h左右。
三、维生素B12的应用
3.1医疗应用
维生素B12被首先应用于医疗领域，对于贫血症的治疗具有很好的疗效，维生素B12能够快速补充缺少的维生素B12，能够及时治疗由于缺少维生素B12造成的各项疾病，并且达到及时预防的效果。缺少维生素B12会产生细胞的DNA合成减少、细胞有丝分裂变慢、骨髓细胞和粘膜细胞的分化、细胞变大、红细胞变大、贫血等一系列的症状，及时补充适量的维生素B12可以有效预防和治疗上述疾病，为人体提供充足的红细胞，保证红细胞的正常，促进细胞正常的有丝分裂和分化，维持神经髓鞘正常的代谢功能。同时，维生素B12能够预防一定的神经性损伤，保护人体内的神经组织。因此，维生素B12也可以用作抑郁症和老年痴呆症的治疗。可见，维生素B12在医疗领域内的应用较广。
3.2饲料应用
维生素B12同样被广泛应用于饲料生产的领域，在饲料中添加维生素B12可以为动物提供充足的维生素B12，补充动物在生长过程中需要的养分和蛋白质，尤其是对于幼年的动物，进行维生素B12饲料的喂养可以帮助其快速的成长，并且满足成长过程中所需要的营养物质。对于反刍类的动物，可以通过反刍的过程自己再次合成维生素B12，因此，在反刍类动物的饲料中添加维生素B12可以帮助自身生成维生素B12，促进营养物质的补充。同时，鱼类的饲料中也需要添加维生素B12，维生素B12可以帮助鱼类形成一种抗体，抵御水中有毒物质的侵害，保证鱼类的正常生长，降低鱼类的死亡几率。可见，维生素B12在饲料中的应用也十分广泛。
3.3其他应用
维生素B12除了被应用于医疗领域和饲料添加剂等领域，还通常被应用于工业领域，通常用于食品的着色方面、室内环保去除甲醛方面、自然环境中卤素脱卤方面等。
总结
综上所述，维生素B12的应用范围较广，但是其生产和制作的过程较为复杂，需要不断的实验和合成。我国在维生素B12的生产方面技术水平较低，但是市场需求量较大，我们应该重视维生素B12的生产技术创新，研究高水平的维生素B12生产技术，促进维生素B12的规模化生产，不断满足日益增加的市场需求。
参考文献
[1] 罗伟，郝常明.维生素B12的研究进展[J].中国食品添加剂，2002（3）：15-18.
[2] 曾碧榕，何旭敏，夏海平，等.维生素B12工业生产技术的进展[J].中国医药工业杂志，2003，34（8）：421-424.