Antibiotika: Kommersiell Produksjon av Antibiotika
Antibiotika: Kommersiell Produksjon av Antibiotika!
Antibiotika er et produkt av sekundær metabolisme som hemmer vekstprosesser av andre organismer, selv når de brukes i lave konsentrasjoner. Den antibiotiske penicillin ble oppdaget av Fleming i 1929.
Selv om mer enn 300 antibiotikaforbindelser er blitt isolert, blir bare 123 produsert ved gjæring. I tillegg produseres mer enn 50 antibiotika som semisyntetiske forbindelser, og tre antibiotika, kloramfenikol, fosfonomycin og pyrrolnitrin produseres helt syntetisk.
Inoculum:
En høy avkastningsstamme er en forutsetning for antibiotikaproduksjon. Derfor er konstant belastningsforbedring en integrert del av kommersielle aktiviteter. Inokulumet fremstilles vanligvis i form av en sporesuspensjon, som overføres til fermentorene. Som regel holdes antall stadier mellom det konserverte materialet og det endelige inokulumstadiet til et minimum for å minimere risikoen for at organismen mister sitt høye utbyttepotensiale.
fermenter:
Antibiotikum produseres generelt i fermentorer av rustfritt stål som brukes i batch eller matet modus. Vannkjøling brukes ofte til å opprettholde temperaturen mellom 24-26 ° C. For de fleste antibiotikaprodusenter. Vanligvis opprettholdes fermentoren ved over atmosfærisk trykk som reduserer forurensningsrisiko og øker O 2- tilførsel.
Den siste stadium fermenteren brukes fortrinnsvis til antibiotikaproduksjon i den lengste perioden. Men de innledende stadier av gjæring er konstruert for betydelig mikrobiell vekst; Disse utføres i frøstadie-fermentorer av mindre størrelse. Ett eller flere frøstrinn kan benyttes, avhengig av prosessen og belastningen, for å produsere den maksimale mengden av biomasse i den korrekte fysiologiske tilstanden for høy antibiotikaproduksjon når den innføres i fermentoren i sluttstadiet.
Produksjonsmedium:
Antibiotikaproduksjon anvender en rekke medier, en annen for hvert operasjonsstadium (Tabell 12.2). Et typisk medium har ca. 10% (vekt / volum) faste stoffer. Generelt er avkastningen mye høyere på komplekse medier. I noen tilfeller tilveiebringes også en egnet forløper for antibiotikumet som ved penicillin G-produksjon, hvor fenyleddiksyre eller fenoksyeddiksyre anvendes som forløper. Som antibiotika er sekundære metabolitter, er produksjonsmediet utformet slik at et nøkkel næringsstoff blir begrenset på et kritisk stadium for å starte sekundær metabolisme i organismen (for eksempel glukose for penicillinproduksjon og fosfat for flere antibiotika produsert av Streptomyces.
I de fleste produksjonsprosesser drives produksjonsfermenteren i en matet batchmodus der et næringsstoff, for eksempel glukose, tilsettes kontinuerlig gjennom gjæringen for å øke varigheten av antibiotikaproduksjonen. Dette følger med tilbaketrekking av små volumer kjøttkraft for å sjekke økning i volum av kjøttkraft i fermenteren. Antiskummende midler blir tilsatt i det passende fermenteringsstadiet. Utvalgte mikrobiologiske, fysiske og kjemiske egenskaper overvåkes under gjæringen for å oppnå riktig kontroll.
Ved slutten av den endelige produksjonsstadiet inkubering inneholder buljongen bare en lav konsentrasjon (3-35% dersom den totale oppløser i buljongen) av antibiotikumet. Antibiotisk utvinning utføres ved separering av celler fra buljongen ved filtrering eller sentrifugering som følges av rensing.
