Many microbial producers of coenzyme B12 family cofactors together with their metabolically interdependent pathways are comprehensively studied and successfully used both in natural ecosystems dominated by auxotrophs, including bacteria and mammals, and in the safe industrial production of vitamin B12. Metabolic reconstruction for genomic and metagenomic data and functional genomics continue to mine the microbial and genetic resources for biosynthesis of the vital vitamin B12. Availability of metabolic engineering techniques and usage of affordable and renewable sources allowed improving bioprocess of vitamins, providing a positive impact on both economics and environment. The commercial production of vitamin B12 is mainly achieved through the use of the two major industrial strains, Propionobacterium shermanii and Pseudomonas denitrificans, that involves about 30 enzymatic steps in the biosynthesis of cobalamin and completely replaces chemical synthesis. However, there are still unresolved issues in cobalamin biosynthesis that need to be elucidated for future bioprocess improvements. In the present work, we review the current state of development and challenges for cobalamin (vitamin B12) biosynthesis, describing the major and novel prospective strains, and the studies of environmental factors and genetic tools effecting on the fermentation process are reported.

в Приморском и Хабаровском краях Дальнего Востока России. Из собранного сырья готовили водно-спиртовые экстракты, в которых методом высокоэффективной жидкостной хроматографии определяли содержание флавоноидов. Показано, что все образцы растительных экстрактов содержали значительные концентрации индивидуальных флавоноидов – рутина и кверцетина: от 31 до 54 мг/100 мл. При этом содержание полифенолов в экстрактах из стеблей оказалось достоверно выше, чем в экстрактах из корней. Массовую концентрацию органических кислот экстрактов определяли методом капиллярного электрофореза. Были обнаружены аскорбиновая, хлорогеновая, никотиновая, оротовая, кофейная, галловая и протокатеховая кислоты. Концентрации кислот незначительно различались в экстрактах стеблей и корней. В экстрактах из корней и стеблей элеутерококка идентифицировано 12 аминокислот. На основании проведенных исследований экстрактов из разных органов аралии, элеутерококка и акантопанакса сделан вывод об идентичном качественном составе и соизмеримом количестве биологически активных веществ: тритерпеновых гликозидов, полифенолов, органических кислот и аминокислот. Показано, что использование возобновляемых органов растений – ветвей или стеблей – предпочтительнее, чем корней. По результатам работы обоснована возможность использования возобновляемых органов – стеблей или ветвей аралии, элеутерококка и акантопанакса – в производстве продуктов питания адаптогенной и антиоксидантной направленности. В настоящее время в Передовой инженерной школе «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем» Дальневосточного федерального университета (г. Владивосток, Россия) с растениями семейства Аралиевые обоснован и получен витаминный премикс для энергетических напитков (СТО 84630485-0022-2023 «Премикс витаминный «Аралия»), разработана рецептура соевого заменителя мяса с добавлением экстрактов растений семейства Аралиевые (СТО 10.89.19.130-02067942-2023 «Соевые заменители мяса Soy Meat»). The Far Eastern plants of the Araliaceae, known for their antioxidant and adaptogenic properties, were studied: Eleutherococcus senticosus, Acanthopanax sessiliflorus and Aralia elata. Individual plant organs – roots, branches (stems) or leaves were collected in ecologically clean areas in the Primorsky and Khabarovsk Territories of the Russian Far East. Water-alcohol extracts were prepared from the collected raw materials, in which the content of flavonoids was determined by high-performance liquid chromatography. It was shown that all samples of plant extracts contained significant concentrations of individual flavonoids – rutin and quercetin: from 31 to 54 mg/ 100 ml. At the same time, the content of polyphenols in extracts from stems was significantly higher than in extracts from roots. The mass concentration of organic acids of the extracts was determined by capillary electrophoresis. Were found: ascorbic, chlorogenic, nicotinic, orotic, caffeic, gallic and protocatechic acids. Acid concentrations differed slightly in the extracts of stems and roots. Extracts from the roots and stems of Eleutherococcus identified 12 amino acids. Based on the conducted studies of extracts from different organs of aralia, eleutherococcus and acanthopanax, a conclusion was made about the identical qualitative composition and a commensurate amount of biologically active substances: triterpene glycosides, polyphenols, organic acids and amino acids. It is shown that the use of renewable plant organs – branches (or stems) is preferable than roots. Based on the results of the work, the possibility of using renewable organs – stems or branches of aralia, eleutherococcus and acanthopanax in the production of adaptogenic and antioxidant-oriented food products is substantiated. Currently, the Advanced School of Engineering «Institute of Biotechnology, Bioengineering and Food Systems» of the Far Eastern Federal University (Vladivostok, Russia) a vitamin premix for energy drinks with plants of the Araliaceae family has substantiated and obtained (STO 84630485-0022-2023 «Vitamin Premix «Aralia»), a recipe for soy meat substitute with the addition of plant extracts of the Araliaceae family has been developed (STO 10.89.19.130-02067942-2023 «Soy meat substitutes: «Soy Meat»).

Проведен анализ информационных источников по существующим технологиям получения витаминов B и B. Кратко описаны преимущества и недостатки известных технологий с использованием различных штаммов-продуцентов, а также технологий с использованием химического синтеза. Предложена принципиальная схема разрабатываемых технологий синтеза данных витаминов, определены наиболее продуктивные штаммы-продуценты и необходимые компоненты питательных сред. Обоснован и представлен перечень продуктов, предназначенных для обогащения витаминами группы В, которые будут получены по разрабатываемым технологиям. The analysis of information sources on existing technologies for obtaining vitamins B and B has been carried out. The advantages and disadvantages of known technologies using various producer strains, as well as technologies using chemical synthesis, are briefly described. A schematic diagram of the developed technologies for the synthesis of these vitamins is proposed, the most productive strains - producers and necessary components of nutrient media are identified. The list of products intended for enrichment with B vitamins, which will be obtained by the developed technologies, has been substantiated and presented.