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.