antibiotics

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Antibióticos
ConceitoAntibióticos são 
produtos do 
metabolismo 
secundário de MO’s
que inibem o 
processo de 
crescimento de outros 
microorganismos, 
mesmo quando 
usados em baixas 
concentrações.
Antibióticos são produzidos por bactérias e fungos.
Usados principalmente como agentes terapêuticos, infecções causadas por microorganismos sensíveis a eles.
Quimioterapia;
 Antibióticos antitumorais (citostáticos);
 Antibióticos contra doença de plantas( de uso exclusivo);
 Antibióticos como preservantes de alimentos(exemplo: nisina contra clostrídios);
 Antibióticos como estimuladores do crescimento animal;
 Antibióticos como ferramenta na bioquímica e na biologia molecular.
 1929 – descoberta da penicilina (Alexander Fleming)
 1961 – 513 antibióticos
 1972 – 4.072 antibióticos
 1985 – 7.650 antibióticos
 Atualmente existem cerca de 8.000 antibióticos – Além disso, tem sido detectadas em liquens, algas, animais 
superiores e plantas, cerca de 3.000 substâncias que apresentam atividade antibiótica.
 123 deles são produzidos por fermentação, + de 50 são produtos de compostos semi-sintéticos e 3 deles são 
completamente sintéticos (cloranfenicol, fosfomicina e pirrolnitrina).
A descoberta da penicilina se deu de forma acidental, pelo médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming,
em 1928. Pesquisando substâncias capazes de combater bactérias em feridas, esqueceu seu material de estudo
sobre a mesa enquanto saía de férias. Ao retornar, observou que suas culturas de Staphylococcus aureus estavam
contaminadas por mofo e que, nos locais onde havia o fungo(Penicillium notatum), existiam halos transparentes
em torno deles, indicando que este poderia conter alguma substância bactericida.
Alexander Fleming
Tal achado, comprovadamente inofensível
para as células animais, foi isolado, 
concentrado e purificado em laboratório 
alguns anos depois, por Howard Florey e 
Ernest Chain. Na época da Segunda Guerra 
Mundial, esta substância foi produzida em 
larga escala, por fermentação, salvando 
milhares de vidas.
A penicilina foi o 1º antibiótico produzido 
industrialmente.
 Descoberta em 1929
 Estudos realizados em 1940
 Aplicação clínica em 1941
A fermentação é um processo anaeróbio de síntese de ATP sem o envolvimento da 
cadeia respiratória.
As bactérias, podem realizar tanto fermentação como respiração anaeróbica.
A fermentação também é realizada por fungos (anaeróbicos facultativos).
Na 2ª Guerra, cientistas da Universidade de Oxford 
“redescobriram” o trabalho de Fleming, mas foram 
os Estados Unidos que investiram na sua produção 
maciça. 
O governo autorizou 19 companhias a produzir o
antibiótico utilizando a técnica da empresa Pfizer,
com a sua concordância. A Pfizer produziu 90% da
penicilina usada pelas forças aliadas na 2ª Guerra.
2ª Guerra – era dos antibióticos
Após pesquisas motivadas pela Segunda
Guerra Mundial, foi possível começar a
produzir a chamada penicilina em escala
industrial, o que na época revolucionou a
Medicina e o tratamento de infecções
bacterianas.
A eficácia da penicilina, levou à sua
popularização nos anos que se seguiram,
junto com a descoberta de outras
substâncias denominadas antibióticas, abriu
portas para a distribuição indiscriminada
desses medicamentos.
 Método aeróbio com absorção volumétrica de oxigênio de 0,4 – 0,8 mM/L.min
 Preparação do inóculo;
 Preparação e esterilização do meio;
 Inoculação do meio no fermentador;
 Aeração forçada com ar estéril durante a incubação(reatores agitados, com arejamento operados em “fed-batch” 
(alimentação de diversas substâncias a uma fermentação descontínua)
 Faixa de temperatura ideal: 25-27°C.
 Fermentação típica: crescimento de 40 horas e fase de duplicação de 6 horas.
 Após a fase de crescimento, chega à fase real da produção da penicilina.
 Alimentando com diferentes componentes, fase de produção cresce entre 120-160 horas.
 Remoção do micélio após a fermentação;
 Extração e purificação da penicilina.
INÓCULO
FASE DE CRESCIMENTO - 40h
FASE DUPLICAÇÃO – 6 h
ESPOROS LIOFILIZADOS 
FORMAÇÃO DE AGREGADOS 
“PELLETS”
FASE REAL DE 
PRODUÇÃO DA 
PENICILINA
o
MEIO ALIMENTADO COM 
DIVERSOS COMPONENTES
A FASE DE PRODUÇÃO PODE 
DURAR ENTRE 120h E 160h.
o
REMOÇÃO DO MICÉLIO 
APÓS A FERMENTAÇÃO
oEXTRAÇÃO E PURIFICAÇÃO 
DA PENICILINA
 Meio do cultivo: depende da cepa;
 Fontes de nitrogênio:água de milho, farinha de soja, extrato de levedura ou soro de leite;
 Fontes de carbono: Lactose;
 Vários Tampões;
 pH é mantido constante a 6,5;
 Processo de alimentação por melaço ou glicose são muito eficientes.
Agradecemos a atenção.