維生素C的文獻(xiàn)

關(guān)于維生素C生產(chǎn)工藝及發(fā)展前景石磊（石磊（48）（制藥工程系30902）C的基礎(chǔ)知識(shí)其應(yīng)用領(lǐng)域、其研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向關(guān)鍵詞：維生素C、生產(chǎn)工藝、發(fā)展前景一、維生素C簡(jiǎn)介維生素C又名抗壞血酸,是一種水溶性維生素C,廣泛存在于人體以及動(dòng)植物體內(nèi),人體自身不能合成,需從外界攝取隨著維生素C應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,維生素C的市場(chǎng)需求量也在不斷地增長(zhǎng)。最早實(shí)現(xiàn)維生素 C工業(yè)化生產(chǎn)的工藝是德國Reichstein于1934年發(fā)明的五步化學(xué)反應(yīng)和一步生物轉(zhuǎn),將葡萄糖轉(zhuǎn)化為2-酮基-L-古龍酸(2-Keto-L-Gulonicacid,2-KGA),再經(jīng)酯化生成維生素C但該法存在能耗高、消耗大量有機(jī)溶劑、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。因此需要開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、更有競(jìng)爭(zhēng)力的生物轉(zhuǎn)化法或完全生物轉(zhuǎn)化法。與“萊氏法”生產(chǎn)維生素C的六步化學(xué)反應(yīng)相比,D-ftD-2-KGA,再經(jīng)C的生物技術(shù)法,廉等優(yōu)點(diǎn)。在貯藏、加工和烹調(diào)時(shí)容易被破壞，易被氧化和分解。在食品加工業(yè)中，用做抗氧化劑以保存食品價(jià)值。在人體中，抗壞血酸有助維持機(jī)體的免疫系統(tǒng)健康，參與膠原、肉堿及神經(jīng)遞質(zhì)的合成，是人體新陳代謝所必需的輔助化學(xué)物；廣泛用于醫(yī)療、藥品、食品、飼料等glucuronicaci、葡糖酸gluconicacigluconolactone，再經(jīng)葡糖酸內(nèi)酯酶（gluconolactonase）的作用生成維生素C（抗壞血酸。但人類及二、維生素C的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀50CC生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，極大地推動(dòng)了我國成為維生素強(qiáng)國的進(jìn)程。在幾十年的工藝發(fā)展中,維生素C的工藝發(fā)生了較大的變化,目前維生素C主要的生產(chǎn)方法是萊氏法和兩步發(fā)酵法。萊氏法最早用于工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)典方法，由ReichsteinGrussner研究開發(fā)。以葡萄糖為D-ft梨糖，再經(jīng)酮化和2-酮基-L-VCVC生產(chǎn)的主要方法；但也存在嚴(yán)重不足：生產(chǎn)過程境污染；勞動(dòng)強(qiáng)度大等。二步發(fā)酵法相對(duì)于萊氏法而言，1980年由中國科學(xué)院研究員尹光琳發(fā)明。該法是先將葡萄糖還原成為ftftKG（2-keto-gulonicaciVC。此種方法使制藥成本大大降低，原料用量減少，生產(chǎn)安全性增強(qiáng)。生物合成途徑L-AA葡D-L-古洛糖-1，4-內(nèi)酯生成。D-葡糖古洛糖-1,4-內(nèi)酯，再通過微粒體中古洛糖-1，4-VC。古洛糖-1，4-內(nèi)酯氧化酶已經(jīng)在鼠、L-AAD-半乳糖酸-1，4-內(nèi)酯（L-G，L-GLL-GLL-AA，L-GL脫氫酶是存在線粒體內(nèi)L-GL脫氫酶已從馬鈴薯根中被提純。另一途徑是D-NADP菠菜葉中有發(fā)現(xiàn)。DNA2-氧代-L-古洛糖酸的一外，還有以下合成方法的報(bào)道：①葡萄糖三步法；②葡萄糖醛酸內(nèi)酯法；③5-氧代葡萄糖酸鈣法；④2，5-二氧代-D-葡萄糖酸法基因工程抗壞血酸曾一度由脫氫抗壞血酸還原酶C含量可通過提高抗壞血酸循環(huán)中相關(guān)的酶表達(dá)而被提高。DHAR在菠菜葉etal.,1984）中，土豆塊莖DipierroandBorranccino，1991）中被分GSHDHAR被純化。Urano等首次報(bào)DHARcDN（DHAR。在大腸桿菌中重組DHAR1蛋白有活DHAR1蛋白同源物存在于各類植物中。盡管水稻中DHAR1蛋白DHAR具有更高的專一性，但他們的相似性很小。RocheholftgGenentechc”技術(shù)，它將葡萄糖一步直接轉(zhuǎn)化成2L古龍酸，該研究采用DNA重組種的先進(jìn)生物工程技術(shù)，它將大大縮短采用ftvcvc合成工藝的研究縮短了由葡萄糖轉(zhuǎn)化為vc的工藝路線，從而提高了vc的收率，而生物工程技術(shù)的應(yīng)用將取代傳統(tǒng)的老工藝技術(shù)。中科院上海生物工程中心在交大生vc重要的中間產(chǎn)物(前體)vcvc的前景。vcLl，4一內(nèi)醋為原料，在打開內(nèi)醋環(huán)的同3、4、5、6位輕基進(jìn)行選擇性保護(hù)(以縮醛形式)2離經(jīng)基，用乙醛的甲醇鹽酸溶液(6小時(shí))3、4、5、6乙基半乳糖酸甲醋，再用乙醛、乙醇以及丙醛、甲醛處理，經(jīng)兩步合成即得C發(fā)展新技術(shù)CC生產(chǎn)菌株-產(chǎn)酸菌全基因組序列測(cè)定，為進(jìn)一C2-酮基-L-古龍酸的遺傳背景及代謝途徑奠定2-酮基-L-古VC的研究及生產(chǎn)水平提供源頭性創(chuàng)新的依據(jù)，并極大推動(dòng)我國成為維生素強(qiáng)國的進(jìn)程。三、維生素C的市場(chǎng)應(yīng)用前景C是目前世界產(chǎn)銷量最大，應(yīng)用范圍最廣泛的維生素產(chǎn)品。全國市場(chǎng)年59C在我國醫(yī)藥工業(yè)中也是超重52002C1.5億美元，2003C出口量為5.420024.423%3.36.10美元/200283.52%C50%1.在醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展以中國為主的亞洲國家,CC用于出口,而國內(nèi)消費(fèi)嚴(yán)重不足,C4000t左右,人均年用量不足4g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國家的人均年用量60~90g,因而國內(nèi)維生C1/5計(jì),國內(nèi)的需求量就有100%人們自身的保健意識(shí)正在不斷增強(qiáng)。在國內(nèi),維生素是最主要的營養(yǎng)保健品,維生素對(duì)維持人體健康的作用有充分的科學(xué)依據(jù),深入人心。根據(jù)統(tǒng)計(jì),美國保健品市場(chǎng)中,8億~10億美元,15%2003年年初,發(fā)生在中國和東南亞地區(qū)的非典事件,極大地促進(jìn)了公民健康意識(shí)的提高。維生素產(chǎn)品作為最具有科學(xué)依據(jù)的保健品,迅速被廣大市民所接受,C復(fù)合沖劑、復(fù)合維生素片等維生素保健品供不應(yīng)求,維生素保健品市場(chǎng)正在快速形成。2.維生素C在飼料行業(yè)的發(fā)展近年來,雖然全球維生素市場(chǎng)增長(zhǎng)率僅有3%~4%,但全球多維和預(yù)混料產(chǎn)品的市9%以上。羅氏、巴斯夫等維生素制造巨頭在全球的維生素銷售中,40%2030%C60%的產(chǎn)量。但多維和預(yù)混料,以中小企業(yè)為主,缺少有品牌知名度的國產(chǎn)多維和預(yù)混料產(chǎn)品。具有一定規(guī)模的企業(yè)大部分是飼料集團(tuán)自己配套的預(yù)混料廠,產(chǎn)品基本自給,70%逐步向多維和預(yù)混料產(chǎn)品衍生將是一個(gè)趨勢(shì)。三、結(jié)束語為了進(jìn)一步提高發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C的競(jìng)爭(zhēng)力,今后的研究工作應(yīng)集中在:(1)深D-ft梨醇為底物的二步發(fā)酵工藝中大小菌混合培養(yǎng)的關(guān)系,這是提高生物技術(shù)法生產(chǎn)維生素C的關(guān)鍵;(2)生物技術(shù)法生產(chǎn)維生素C的關(guān)鍵酶的催化機(jī)制和調(diào)控機(jī)制還需要進(jìn)一步研究;(3)對(duì)一步發(fā)酵菌株關(guān)于2-KGA生產(chǎn)基因的表達(dá)系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行深入的研究,C的用處很廣泛，近幾年的銷售量增大，發(fā)展比較迅速。經(jīng)不斷研究，生產(chǎn)工藝上發(fā)生了較大的變化，提高了生產(chǎn)效率，降低了工作條件。維生素C應(yīng)用最廣泛的維生素產(chǎn)品。在國內(nèi),維生素是最主要的營養(yǎng)保健品,維生素對(duì)維持人體健康的作用有充分的科學(xué)依據(jù),C不僅在保健方面比較火C有良好的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)越的市場(chǎng)前景。參考文獻(xiàn)(Refe