اثر بتايين بر توليد ويتامين B12 توسط باكتري پروپيوني باكتريوم فرودنريچي

The effects of betaine on vitamin B12 production by Propionibacterium freudenreichii

سابقه و هدف: توليد اين ويتامين با استفاده از روش‌هاي شيميايي، به‌دليل پيچيدگي فرايند بسيار مشكل است. هدف از انجام اين پژوهش، كه براي اولين بار در ايران انجام شده توليد ويتامين B12 توسط باكتري پروپيوني باكتريوم فرود‌نريچي و بررسي اثر بتايين بر ميزان اين توليد بوده است. مواد و روش‌ها: باكتري پروپيوني باكتريوم فرودنريچي به محيط تخمير حاوي ذرت خيسانده‌شده و فيلتر‌شده تلقيح شد. پس از گرمخانه‌گذاري ارلن‌هاي حاوي محيط تخمير در دماي oC30 ، تركيب بتايين در غلظت‌هاي 0، 5، 10، 15، 20 و 30 گرم در ليتر، به محيط كشت تخمير اضافه شد. پس از انجام مراحل جداسازي و خالص‌سازي، براي شناسايي تركيب ويتامين B12 و تعيين ميزان توليد آن در محيط تخمير ذكر‌شده از دستگاه HPLC استفاده شد. يافته‌ها‌: نتايج نشان داد كه بيشترين مقدار توليد ويتامين B12 در غلظت 10 گرم در ليتر بتايين به‌دست آمد (33/318 پيكوگرم در ميلي‌ليتر)، در حالي كه اين غلظت بتايين، اثر منفي بر وزن خشك سلولي داشت (37/22 گرم بر ليتر). اين نتايج تاثير منفي بتايين را بر رشد سلول‌ها و تاثير مثبت آن را بر ميزان توليد ويتامين B12 توسط باكتري پروپيوني باكتريوم فرودنريچي نشان داد. نتيجه گيري: با اضافه كردن بتايين در غلظت مناسب به محيط كشت باكتري پروپيوني باكتريوم فرودنريچي مي‌توان ميزان توليد ويتامين B12 را افزايش داد و به راهي جهت توليد اقتصادي و تجاري ويتامين B12 دست يافت. واژگان كليدي: بتايين، پروپيوني باكتريوم فرودنريچي، تخمير، ويتامين B12

Background and Objectives: Chemical production of vitamin B12 is a complicated process. The purpose of this study, done for the first time in Iran, was to produce vitamin B12 by Propionibacterium freudenreichii and investigate the effect of adding betaine on its yield. Materials and Methods: Propionibacterium freudenreichii was added to a fermention culture medium containing filtrated soaked corn. This was followed by incubation at 30°C and, then, adding betaine at six concentrations (0, 5, 10, 15, 20 and 30 g/l). Separation and purification were done and the presence and the amount of vitamin B12 produced were determined by HPLC. Results: The most effective concentration of betaine for vitamin B12 production (318.33 Pg/ml) was 10 g/l, which had a negative effect on dry weight of the cells (22.37 g/l). The results demonstrated that betaine could greatly stimulate vitamin B12 biosynthesis by Propionibacterium freudenreichii and inhibit cell growth. Conclusion: Based on the findings of this study, betaine added to the culture medium of Propionibacterium freudenreichii at a suitable concentration could increase the yield of vitamin B12, paving the way to a commercial, more economic method for its production. Keywords: Betaine, Fermentation, Propionibacterium freudenreichii, Vitamin B12