Antibiotika: Kommersiell produktion av antibiotika
Antibiotika: Kommersiell produktion av antibiotika!
Antibiotika är en produkt av sekundär metabolism som hämmar tillväxtprocesser hos andra organismer även vid användning i låga koncentrationer. Det antibiotiska penicillinet upptäcktes av Fleming 1929.
Fastän mer än 300 antibiotiska föreningar har isolerats, produceras endast 123 för närvarande genom jäsning. Dessutom produceras mer än 50 antibiotika som semisyntetiska föreningar, och tre antibiotika, kloramfenikol, fosfonomycin och pyrrolnitrin produceras fullständigt syntetiskt.
inokulat:
En högavkastande stam är en förutsättning för antibiotikaproduktion. Därför är konstant belastningsförbättring en integrerad del av kommersiella aktiviteter. Inokulatet framställs vanligtvis i form av en sporsuspension, som överförs till fermentorerna. I regel hålls antalet steg mellan det bevarade materialet och det slutliga inokulärstadiet till ett minimum för att minimera risken för att organismen förlorar sin höga utbytespotential.
fermentor:
Antibiotikum produceras generellt i fermentorer av rostfritt stål som används i sats eller matningsläge. Vattenkylning används ofta för att hålla temperaturen mellan 24-26 ° C. För de flesta antibiotikaproducenter. I allmänhet upprätthålls fermentorn vid ett övre atmosfärstryck som minskar kontamineringsrisken och ökar O 2- försörjningen.
Fermentern för sista steg används företrädesvis för antibiotikaproduktion under den längsta perioden. Men de första faserna av jäsning är konstruerade för avsevärd mikrobiell tillväxt; dessa utförs i fermentorer av frösteg av mindre storlek. Ett eller flera fröstadier kan användas, beroende på process och stammen, för att producera den maximala mängden biomassa i det korrekta fysiologiska tillståndet för hög antibiotikaproduktion när den införs i fermentorn i slutsteget.
Produktionsmedium:
Antibiotikaproduktion sysselsätter en mängd olika medier, en annan för varje arbetsfas (Tabell 12.2). Ett typiskt medium har ca 10% (vikt / volym) fastämnen. I allmänhet är utbyten mycket högre på komplexa media. I vissa fall tillhandahålls även en lämplig prekursor för antibiotikumet som i fallet med penicillin G-produktion, där fenylättiksyra eller fenoxiättiksyra användes som prekursor. Eftersom antibiotika är sekundära metaboliter är produktionsmediet så utformat att ett nyckel näringsämne blir begränsande i ett kritiskt stadium för att initiera sekundär metabolism i organismen (t.ex. glukos för penicillinproduktion och fosfat för flera antibiotika som produceras av Streptomyces.
I de flesta produktionsprocesser drivs produktionsfermentorn i ett matat satsläge där ett näringsämne, t.ex. glukos, tillsätts kontinuerligt under fermentationen för att öka varaktigheten av antibiotikaproduktionen. Detta åtföljs av att små volymer buljong återkallas för att kontrollera volymen hos buljongen i fermentorn. Antiskummedel tillsätts vid lämpligt fermentationssteg. Valda mikrobiologiska, fysikaliska och kemiska egenskaper övervakas under fermenteringen för att uppnå korrekt kontroll.
Vid slutet av inkubationens slutliga produktionsstadium innehåller buljongen endast en låg koncentration (3-35% om den totala upplösningen i buljongen) av antibiotikumet. Antibiotisk återhämtning görs genom separation av celler från buljongen genom filtrering eller centrifugering som följs av rening.
