Antibiotiques: production commerciale d'antibiotiques

Antibiotiques: production commerciale d'antibiotiques!

Les antibiotiques sont le produit d'un métabolisme secondaire qui inhibe les processus de croissance d'autres organismes, même lorsqu'ils sont utilisés à de faibles concentrations. La pénicilline, un antibiotique, a été découverte par Fleming en 1929.

Bien que plus de 300 composés antibiotiques aient été isolés, seuls 123 sont actuellement produits par fermentation. En outre, plus de 50 antibiotiques sont produits sous forme de composés semi-synthétiques et trois antibiotiques, le chloramphénicol, la phosphonomycine et la pyrrolnitrine, sont produits de manière totalement synthétique.

Inoculum:

Une souche à haut rendement est une condition préalable à la production d'antibiotiques. Par conséquent, l'amélioration constante des contraintes fait partie intégrante des activités commerciales. L'inoculum est préparé habituellement sous la forme d'une suspension de spores, qui est transférée dans les fermenteurs. En règle générale, le nombre d'étapes entre le matériau conservé et le stade final d'inoculum est réduit au minimum afin de minimiser le risque que l'organisme perde son potentiel de rendement élevé.

Fermenteur:

Les antibiotiques sont généralement produits dans des fermenteurs en acier inoxydable utilisés en mode discontinu ou alimenté. Le refroidissement à l'eau est souvent utilisé pour maintenir la température entre 24 et 26 ° C. Pour la plupart des producteurs d'antibiotiques. En général, le fermenteur est maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique, ce qui réduit le risque de contamination et améliore l'apport en O ₂ .

Le fermenteur final est utilisé de préférence pour la production d'antibiotiques pendant la plus longue période. Mais les premières étapes de la fermentation sont conçues pour une croissance microbienne considérable; ceux-ci sont réalisés dans des fermenteurs au stade de la graine de taille plus petite. Selon le procédé et la souche, un ou plusieurs stades de semence peuvent être utilisés pour produire la quantité maximale de biomasse dans l'état physiologique approprié pour une production élevée d'antibiotiques lors de son introduction dans le fermenteur final.

Milieu de production:

La production d'antibiotiques fait appel à différents types de supports, différents pour chaque stade de fonctionnement (tableau 12.2). Un milieu typique contient environ 10% (p / v) de solides. Généralement, les rendements sont beaucoup plus élevés sur des supports complexes. Dans certains cas, un précurseur approprié pour l'antibiotique est également fourni, comme dans le cas de la production de pénicilline G, où l'acide phénylacétique ou l'acide phénoxyacétique est utilisé comme précurseur. Les antibiotiques étant des métabolites secondaires, le milieu de production est conçu de manière à ce qu'un nutriment essentiel devienne limitant à un stade critique pour déclencher le métabolisme secondaire dans l'organisme (par exemple, le glucose pour la production de pénicilline et le phosphate pour plusieurs antibiotiques produits par Streptomyces.

Dans la plupart des processus de production, le fermenteur de production fonctionne dans un mode discontinu dans lequel un nutriment, par exemple du glucose, est ajouté en continu tout au long de la fermentation pour augmenter la durée de la production d'antibiotiques. Ceci est accompagné par le retrait de petits volumes de bouillon pour vérifier l'augmentation de volume du bouillon dans le fermenteur. Les agents antimousse sont ajoutés au stade approprié de la fermentation. Certaines caractéristiques microbiologiques, physiques et chimiques sont surveillées pendant la fermentation afin d'obtenir un contrôle approprié.

À la fin de la phase finale d'incubation de production, le bouillon ne contient qu'une faible concentration (3-35% de soluté dans le bouillon) de l'antibiotique. La récupération des antibiotiques est effectuée par séparation des cellules du bouillon par filtration ou centrifugation, suivie d'une purification.