Antybiotyki: Komercyjna produkcja antybiotyków
Antybiotyki: Komercyjna produkcja antybiotyków!
Antybiotyki są produktem wtórnego metabolizmu, który hamuje procesy wzrostu innych organizmów, nawet gdy są stosowane w niskich stężeniach. Penicylina antybiotykowa została odkryta przez Fleminga w 1929 roku.
Chociaż wyizolowano ponad 300 związków antybiotycznych, obecnie jedynie 123 są wytwarzane w drodze fermentacji. Ponadto wytwarza się ponad 50 antybiotyków jako półsyntetyczne związki, a trzy antybiotyki, chloramfenikol, fosfonomycynę i pirolinitynę wytwarza się całkowicie syntetycznie.
Inokulum:
Wysoce wydajne szczepienie jest warunkiem wstępnym produkcji antybiotyków. Dlatego stała poprawa napięcia jest integralną częścią działalności komercyjnej. Inokulum przygotowuje się zwykle w postaci zawiesiny zarodników, którą przenosi się do fermentatorów. Z reguły liczba etapów między konserwowanym materiałem a końcowym etapem inokulacji jest ograniczona do minimum, aby zminimalizować ryzyko utraty przez organizm wysokiej wydajności.
Fermenter:
Antybiotyki są na ogół wytwarzane w fermentorach ze stali nierdzewnej stosowanych w trybie wsadowym lub paszowym. Chłodzenie wodą jest często stosowane w celu utrzymania temperatury pomiędzy 24-26 ° C. Dla większości producentów antybiotyków. Zasadniczo fermentor utrzymuje się powyżej ciśnienia atmosferycznego, co zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia i zwiększa podaż O2.
Końcowy fermentor korzystnie stosuje się do wytwarzania antybiotyków w najdłuższym okresie. Ale początkowe etapy fermentacji są zaprojektowane dla znacznego wzrostu drobnoustrojów; są one wykonywane w fermentorach etapowych o mniejszym rozmiarze. Można stosować jeden lub więcej stadiów nasion, w zależności od procesu i szczepu, w celu wytworzenia maksymalnej ilości biomasy w prawidłowym stanie fizjologicznym do wytwarzania wysokiej antybiotyk po wprowadzeniu do fermentatora na końcowym etapie.
Medium produkcyjne:
Produkcja antybiotyczna wykorzystuje różnorodne media, inne dla każdego etapu działania (Tabela 12.2). Typowy ośrodek zawiera około 10% (w / v) ciał stałych. Ogólnie, wydajności są znacznie wyższe na złożonych nośnikach. W niektórych przypadkach dostarcza się również odpowiedni prekursor antybiotyku, tak jak w przypadku wytwarzania penicyliny G, w której jako prekursor stosuje się kwas fenylooctowy lub kwas fenoksyoctowy. Ponieważ antybiotyki są metabolitami wtórnymi, pożywka produkcyjna jest tak zaprojektowana, że kluczowy składnik odżywczy staje się na krytycznym etapie ograniczający do zainicjowania wtórnego metabolizmu w organizmie (np. Glukozy do produkcji penicyliny i fosforanu dla kilku antybiotyków wytwarzanych przez Streptomyces.
W większości procesów produkcyjnych fermentator produkcyjny jest prowadzony w trybie wsadowym z zasilaniem, w którym substancja odżywcza, np. Glukoza, jest dodawana w sposób ciągły w trakcie fermentacji w celu zwiększenia czasu trwania produkcji antybiotyków. Towarzyszy temu wycofanie niewielkich objętości bulionu w celu sprawdzenia wzrostu objętości bulionu w fermentorze. Środki przeciwpieniące dodaje się na odpowiednim etapie fermentacji. Wybrane cechy mikrobiologiczne, fizyczne i chemiczne są monitorowane podczas fermentacji w celu uzyskania właściwej kontroli.
Pod koniec końcowej inkubacji w fazie produkcyjnej bulion zawiera tylko niskie stężenie (3-35%, jeśli całkowita ilość substancji rozpuszczonych w bulionie) antybiotyku. Odzyskanie antybiotyku odbywa się przez oddzielenie komórek od bulionu przez filtrację lub odwirowanie, po którym następuje oczyszczanie.