قالب وردپرس درنا توس
خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / ویتامین ب۱۲ یا سیانوکوبالامین

ویتامین ب۱۲ یا سیانوکوبالامین

Hand holds a box of vitamin B12

تصویر: ویتامین ب ۱۲٫ منبع: آمویلز.

تینا تشکری: ویتامین ب۱۲ یا سیانوکوبالامین یک همتافته آلی-فلزی است که فلز کبالت به عنوان اتم مرکزی در آنجای گرفته است. ویتامین ب۱۲ که با رادیوایزوتوپ‌های کبالت نشاندار می‌شود کاربردهای بسیار مهمی به ویژه در زمینه تشخیص پزشکی دارد. یکی از کاربردهای بارز آن سنجش مقدار جذب ویتامین ب۱۲ در روده کوچک است که به تشخیص بیماری‌های کم خونی و سندروم جذب ناهنجاری‌های روده‌ای کمک می‌کند.

مقدار دز تابشی رادیو ایزوتوپ کبالت باید در حدی باشد که دز جذب شده توسط سایر اعضای بدن به حداقل برسد. کبالت _۵۸ درمیان رادیوایزوتوپ‌های کبالت، به دلیل دارا بودن دز مناسب، نیمه عمر کوتاه و قابلیت اندازه گیری با انواع شمارشگر‌ها، برای مصارف پزشکی مناسب‌تر تشخیص داده شده است. جذب ویتامین ب۱۲ نشاندار شده به صورت روش دو مرحله‌ای قابل اجرا بوده و مقدار جذب ویتامین به روشهای مختلف از جمله روش دفع ادراری شیلینگ اندازه گیری می‌شود.

در این کار، از نمونه حاوی ویتامین ب۱۲ غیر اکتیو، که منبع کبالت آن کلراید کبالت با شش مولکول آب بوده، طی فرآیند‌ها جداسازی و خالص سازی، ویتامین ب۱۲ به دست آمده است. روشهای زیادی برای جداسازی و خالص سازی همسان‌های کوبالامین به کار رفته است که ابتدایی‌ترین آن‌ها آلومین، زغال فعال وسیلیکاژل هامیباشد. یکی از متداول‌ترین و موثر‌ترین روش جداسازی همسان‌های کوبالامین کاربرد رزینهای مبادله یونی است.

ویتامین ب۱۲ بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین ویتامین از گروه ویتامین‌های محلول در آب است و از نظر ساختمانی حاوی یک هسته کورین تشکیل شده از یک تتراپیرول حلقه مانند است که در مرکز آن یک یون کبالت قرار دارد. این یون کبالت می‌تواند به گروه‌های متیل، دزوکسی آدنوزیل، هیدروکسی و یا سیانو متصل شود.

ویتامین ب۱۲ ترکیب مهمی است که برای درمان خوبی و دردهای عصبی و هم چنین به عنوان مکمل غذایی در انسان و دام مورد استفاده است. روش‌های تخمیر میکروبی برای تولید آن در مقیاس صنعتی از اهمیت زیاد برخوردارند. ویتامین ب۱۲ به عنوان محصول اولیه تخمیر و یا به عنوان محصول جانبی تخمیر توسط باکتری‌های تولید کننده آنتی بیوتیک‌ها، شامل استرپتومایسین، نىومایسین، کلروتتراسیکلین پسودوموناس دنیتریفیکنس به عنوان منبع بالقوه ویتامین ب۱۲ برای مصارف صنعتی آن در نظر گرفته شده‌اند. جذب ناکافی ویتامین ب۱۲ یکی از علایم کم خونی در انسان است. (۲) یکی از روشهای دقیق برای سنجش میزان جذب آن، استفاده از ویتامین ب۱۲ نشاندار شده با رادیوایزوتوپ‌های کبالت در آزمایش شیلینگ است. به نظر می‌رسد برخی از بافت‌های نىوپلاستیک شبیه منبع ویتامین ب۱۲ عمل کرده و آن را نسبت به سایر بافت‌های اطراف که با سرعت کمتری تقسیم می‌شوند، به میزان بیشتری متمرکز می‌سازند. در نتیجه، این ترکیبات و تجمع آن‌ها در بافت‌های آلوده می‌توانند در تصویربرداری از تومور‌ها مورد بهره برداری قرارگیرند.

در طبیعت ۵-دی اکسی آدنوزیل کوبالامین (کوآنزیم ب۱۲) و متیل کوبالامین محصولات نهایی بیوسنتز ب۱۲ هستند، در حالیکه ویتامین ب۱۲ به فرم سیانوکوبالامین به صورت صنعتی تولید می‌شود. میکروارگانیسم‌ها یکی از منابع تولید ویتامینب۱۲ هستند که آن را به صورت ۵-دی اکسی آدنوزیل کوبالامین تولید می‌کنند و فرم سیانید دار آن، یعنی سیانوکوبالامین، در نتیجه فرایند استخراج و خالص سازی توسط ترکیبات سیانیددار مثل سیانیدپتاسیم تولید می‌شود.

ویتامین ب۱۲در هر بافت حیوانی در غلظت‌های خیلی کم مثلا ۱ پی. پی.‌ام در کبد موجود است. نیاز حیوانات به ویتامین ب۱۲ از طریق جذب موادغذایی یا جذب ویتامین ب۱۲ تولیدی توسط میکروارگانیسم‌های روده‌ای برطرف می‌شود. با این وجود انسان‌ها ویتامین سنتز شده توسط میکروارگانیسم‌ها در ناحیه روده بزرگ جذب نمی‌شوند. غلظت‌هایی از ویتامین ب۱۲ که در بافت‌های حیوانی وجود دارند، برای استفاده در سطح تولید تجاری بسیارکم هستند. لجن فعال شده حاصل از تصفیه فاضلاب حاوی ۴تا۱۰میلی گرم ویتامین ب۱۲ در هر کیلوگرم است. جداسازی ویتامین از این منبع به لحاظ مشکل بودن جداسازی، آنالوگ‌های مختلف ب۱۲ گران است. سنتز شیمیایی نیز به لحاظ اینکه به هفتاد مرحله واکنش نیاز دارد غیر کاربردی است.

اولین بار ویتامین ب۱۲به صورت جانبی به عنوان محصول جانبی تخمیرهای استرپتومیست با عملکردی حدود ۱میلی گرم در لیتر به دست آمد. با افزایش تقاضا برای این ویتامین، فرآیندهای تخمیری با سویه‌های پربازده‌تر، توسعه پیداکرد. به کارگیری علم بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک سبب شد که میزان تولید محصول مورد نظر افزایش یابد. برای این منظور عموما از سه روش استفاده می‌شود:

الف) تغییر ترکیب محیط کشت در جهت تولید محصول دلخواه، از این روش برای تولید بیشتر ویتامین B۱۲ در اثر اضافه کردن بتاىین به محیط تخمیر استفاده می‌شود.

ب) ایجاد جهش موردنظر و تبدیل آن به ژنومی که تولید محصول دلخواه را افزایش دهد، برای این منظور از روش‌های فیزیکی و مواد جهش زای شیمیایی استفاده می‌شود.

ج) استفاده از دی. ان.‌ای نوترکیب، در این روش ژنی که سبب تولید محصول مورد نظر می‌شود وارد ژنوم باکتری خاص شده و جزو ساختار ژنتیکی آن می‌گردد و تولید آن با شدت بیشتری انجام می‌شود. تکنیک پی. سی. ار از روش‌های مهم به کار رفته در جهت تشدید تولید ژنوم تولید کننده محصول مورد نظر است. بتاىین به کمک خاصیت متیل دهندگی و شرمت در سنتز ترکیبات مهمی نظیر پروتىین و دی. ان.‌ای یا ار. ان.‌ای، تولید ویتامین را افزایش می‌دهد. اسید آمینهٔ می‌تونین به لحاظ دارا بودن گروه متیل، می‌تواند به عنوان یک متیل دهنده عمل نماید و از این رو ممکن است مقداری از این اسید آمینه ضروری که در محیط کشت وجود دارد، پارد واکنش متیلاسیون شود. با حضور بتاىین، می‌تونین بیشتری برای سنتز پروتىین و در نتیجه رشد سلول در دسترس قرار می‌گیرد. علاوه بر این در نتیجه متابولیسم بتاىین (تری متیل گلیسین) در سلول، اسید آمینه گلیسین تولید می‌شود که از جمله اسید آمینه‌های مهم در سنتز پروتىین و رشد سلول باکتری است.

منابع

ایزدیارسیدعلی، شمس رفیعی مریم، نظری امین. بررسی طریقه تولید رادیو داروی ویتامین ب۱۲ با درجه خلوص پزشکی.. مجله علوم و فنون هسته‌ای. شماره: ۱۳۸۳، دوره، شماره۲ (مسلسل۳۲)، از صفحه ۱۵تا صفحه۲۰

مظاهری تهرانی مریم، قربانی‌زاده مشکانی سعید، تاجرمحمدقزوینی پریسا، نظری امین، افلتکی فریدون. تولید ویتامین ب۱۲ غیر نشاندار و نشاندار توسط باکتری استرپتومایسس گریزىوس. مجله علوم و فنون هسته‌ای. ۱۳۸۸، دوره، شماره۳ (مسلسل۴۹)، ازصفحه ۴۳تا صفحه ۴۹

موسوی نسب مرضیه، علاسوندزاسوندسپیده، یوسفی علیرضا. اثربتاىین بر تولید ویتامین ب۱۲ توسط باکتری پروپیونی باکتریوم فرودنریچی. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. زمستان ۱۳۸۹، دوره۵، شماره۴ (پی در پی۱۹)، از صفحه ۲۳تا صفحه ۳۱٫

تینا تشکری. ویتامین ب۱۲ یا سیانوکوبالامین. ۱۳۹۵٫ اردیبهشت ماه. بنیاد تک. http://taq.ir/1395/02/16

درباره تینا تشکری

این نوشته هم جالبه!

یماری کروهن

روشی نوین برای درمان بیماری کورهن با استفاده از باکتری‌ها

پژوهشگران دریافتند که آنزیم تولید شده توسط فلورمیکروبی نامتوازن در دستگاه گوارش انسان به بیماری …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *