Producción de penicilinas naturales por fermentación

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Código: P192

La penicilina: Todo el mundo sabe que Fleming descubrió la penicilina, pero su forma de obtención a nivel industrial evidentemente no es apenas conocida. Este proyecto se va a centrar precisamente en esto. Los antibióticos son productos del metabolismo microbiano que son capaces de matar o inhibir el crecimiento de otros microorganismos a bajas concentraciones.
 

Los antibióticos ß-lactámicos se caracterizan por poseer en su estructura el anillo ß-lactámico que está compuesto por 3 átomos de carbono y 1 átomo de nitrógeno. Los antibióticos ß-lactámicos se pueden dividir en cinco clases diferentes:

· Penicilinas
· Clavamas
· Cefalosporinas
· Monobactamas
· Carbapenemas

Las penicilinas y cefalosporinas pertenecen a los más efectivos de todos los agentes terapéuticos usados en el control de las enfermedades infecciosas.

Como se ha indicado, la penicilina fue descrita por Fleming en 1929. Un grupo de investigación en Oxford, bajo la dirección de Florey y Chain, la aisló a partir de cultivos de Penicillium notatum en 1940 y la primera aplicación clínica de la penicilina se realizó en 1941. Las penicilinas son producidas por muchos hongos, particularmente especies de Penicillium y Aspergillus.

Las penicilinas naturales son efectivas contra numerosas bacterias Gram +. Son lábiles en medio ácido y pueden ser inactivadas por hidrólisis del anillo ß-lactámico con penicilinasas. Debido a su baja toxicidad pueden ser utilizadas grandes dosis de penicilina, solamente un pequeño porcentaje de pacientes desarrollan alergia (0,5-2%).

Proceso de obtención:  

La penicilina G y la penicilina V son producidas utilizando procesos sumergidos en fermentadores de 40.000-200.000 litros. Debido a las dificultades en el suministro de oxígeno no pueden ser empleados tanques mayores. La fermentación de penicilina es un proceso aeróbico con una velocidad de absorción volumétrica de oxígeno de 0,4-0,8 mM/l min. La velocidad de aireación requerida está entre 0,5-1,0 vvm dependiendo de la cepa, del biorreactor y del tipo de impulsor. Para el mezclado se suelen utilizar varios impulsores de tipo turbina (120-150 rpm). El rango de temperatura óptima es de 25-27°C.
 

Más información: http://nostoc.usal.es/sefin/MI/tema15MI.html, http://es.wikipedia.org/wiki/Penicilina, y en las patentes US 2870064 y US 5810903 (ejemplo de fermentadores)