ANTIBIÓTICOS E PRODUÇÃO DE PENICILINA

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FAM – FACULDADE DE AMERICANA
CURSO ENGENHARIA QUÍMICA 6° PERIODO
ANTIBIÓTICO E PROCESSO DE PRODUÇÃO DA PENICILINA
BIOENGENHARIA
Professor Fábio Haach Teo
Danilo Ferreira Gallinari RA: 20150789
Álvaro 
Americana
2017
ANTIBIÓTICOS
INTRODUÇÃO
Antibióticos são produtos do metabolismo secundário que inibem o processo de crescimento de outros organismos, mesmo quando usados em baixas concentrações. A inibição do crescimento de um microrganismo por outro em culturas mistas já é conhecido de longa data. O mais famoso exemplo é a inibição de crescimento que foi observado por Alexander Fleming 1929, quando o crescimento de Staphylococcus em placa de Petri foi inibido por uma cultura contaminante de Penicillium notatum. O contaminante Penicillium produziu o antibiótico penicilina que veremos a sua produção basicamente.
A produção comercial da penicilina e de outros antibióticos representa a mais dramática das estórias no desenvolvimento da microbiologia industrial. A penicilina foi o primeiro antibiótico a ser produzido industrialmente. Muito do que se aprendeu na transformação das observações laboratoriais de Fleming numa operação de larga escala, economicamente viável, pavimentou o caminho para a produção de outros agentes quimioterápicos, à medida que foram descobertos.
Atualmente, aproximadamente 6000 dessas substâncias são conhecidas, no mínimo 91 são produzidas comercialmente por fermentação. Outros 46 antibióticos semissintéticos tem aplicações clínicas. Cloramfenicol e pirrolnitrina foram originalmente descobertos como compostos microbianos, mas agora são produzidos quimicamente em laboratórios.
GRUPOS MICROBIANOS PRODUTORES DE ANTIBIÓTICOS
Antibióticos são produzidos por bactérias e fungos. Nos fungos, apenas os antibióticos produzidos pelos fungos da divisão Ascomycotina e fungos imperfeitos são de importância prática. Apenas 10 dos antibióticos fúngicos conhecidos são produzidos comercialmente, e apenas as penicilinas, cefalosporina C, griseofulvina e ácido fusidico são clinicamente importantes.
Nas bactérias, existem alguns grupos taxonômicos importantes que produzem antibióticos. A grande variedade na estrutura e número de antibióticos é encontrada nos Actinomicetes, especialmente no gênero Streptomyces.
Outro importante grupo de substâncias são os antibióticos peptídeos, produzidos pela bactéria do gênero Bacillus.
PRODUÇÃO DA PENICILINA
A Penicilina, que permanece uma parte importante de nosso armamentarium antimicrobial, teve um impacto significativo na segunda metade do século XX. Os métodos da Profundo-Fermentação, que foram desenvolvidos primeiramente para a produção de penicilina durante a guerra, causaram a revelação dos antibióticos e contribuíram à biotecnologia a indústria emergente que apareceu nos anos 70.
Aparentado a outros antimicrobianos, penicilina é um metabolito secundário, assim é produzido somente na fase estacionária. A produção industrial de penicilina foi classificada geralmente em dois processos - rio acima processando e rio abaixo processando.
Rio Acima processar abrange toda a tecnologia que aquele conduzir à síntese de um produto e inclui a exploração, a revelação e a produção. A extração e a purificação de um produto biotecnológico da fermentação são referidas como rio abaixo processando.
PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
A Fermentação é a técnica usada para a produção comercial de penicilina. É um processo do alimentar-grupo que seja realizado asséptica em reatores de tanque de aço inoxidável com uma capacidade de 30 a 100 mil galões. A fermentação envolve duas a três fases de crescimento iniciais da semente, seguidas em uma fase de produção da fermentação com um ciclo do tempo que varia de 120 a 200 horas.
As Várias fontes de carbono foram adotadas para este processo - incluir a glicose, a sacarina e outros açúcares brutos. Aproximadamente 65% do carbono são usados para a manutenção celular, 25% para o crescimento e somente 10% para a produção da penicilina. O Açúcar é usado igualmente para o regulamento do valor de pH durante a fase de produção ativa da penicilina.
Os protocolos da Mini-Colheita são empregados geralmente na fermentação da penicilina. Envolvem a remoção de 20-40% dos índices do fermentador e de sua substituição com o media estéril fresco. Este procedimento pode ser repetido diversas vezes durante este processo sem redução do rendimento; bastante o oposto, pode aumentar o rendimento total da penicilina pelo fermentador.
A Penicilina é excretada no media e recuperada no fim da fermentação. A extração Inteira do caldo é executada melhor no pH ácido, com uma melhoria 2-5% na eficiência total da extração. A extração Solvente do caldo acidificado refrigerado é realizada com acetato amílico, butílico ou isobutyl.
As fermentações Atuais da penicilina altamente são automatizadas. Todos Os precursores necessários, amônia, açúcar, dióxido de carbono, oxigênio são controlados, com monitoração completa da temperatura e do pH para a produção antibiótica. O pH deve estar entre 6,4 e 6,8 durante a fase de produção ativa.
MELHOR RENDIMENTO
Quando a penicilina foi feita inicialmente na extremidade da Segunda Guerra Mundial usando o Penicillium do fungo - o notatum, o processo rendeu um miligrama pelo dessimétrico cúbico. Hoje, com um uso de uma espécie diferente (chrysogenum do Penicillium) e de procedimentos melhorados da extração o rendimento é 50 relvados pelo dissimétrico cúbico.
O rendimento da penicilina pode mais ser aumentado melhorando a composição do médio, isolando o chrysogenum acima mencionado do Penicillium que cresce melhor no tanque de fermentação profundo enorme, mas igualmente através da revelação da técnica submersa da cultura para o cultivo do molde em de grande volume do media líquido com que o ar estéril é forçado.
Ainda, a melhoria clássica da tensão foi o essencial da produção da penicilina. A amplificação do conjunto biossintético do gene da penicilina entre repetições em também representa um dos fenômenos os mais importantes em tensões alto rendendo do chrysogenum do Penicillium. As estratégias Moleculares que diferem daquelas que envolvem um aumento em doses do gene da biossíntese foram desenvolvidas igualmente.
DISCUSÃO
Na produção de Penicilina nós como Engenheiro Químico no processo temos que buscar sempre um maior rendimento sem elevar os custos, deveram relevar as condições termodinâmicas do processo, aumentando assim o rendimento e a produção industrial, entender a fundo como é as características da bactéria e suas exigências para um produto final. 
CONCLUSÃO
FONTES
http://www.biomedcentral.com/1471-2164/15/S1/S11
http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp048179
http://www.medigraphic.com/pdfs/lamicro/mi-2007/mi07-3_4g.pdf
http://www.ijomas.com/wp-content/uploads/2014/12/volume1issue2reviewarticle7.pdf
https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/penicillin.html
Bruggink A. Síntese de Antibióticos da ß-Lactana. Media da Ciência & do Negócio de Springer, 2001; pp. 13-56.
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00253-003-1274-y
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975012001942
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3815371/
https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html
http://www.biologiaviva.xpg.com.br/antibioticos.htm