Scientific classification Kingdom: Fungi Division: Ascomycota
Subdivisio Pezizomycotina n:
Class: Eurotiomycetes Order: Eurotiales Family: Trichocomaceae Genus: Penicillium Species: P. chrysogenum
Binomial name
Penicillium chrysogenum Thom (1910)
зберігають у вигляді спор на пшоні
•Періодична перевірка продуктивності
•
Склад поживних середовищ, що можуть бути використані для біосинтезу пеніциліну
Компоненти |
Середовище, вміст в % |
|
|
|
кукурудзяне |
жомове |
жирове |
Кукурудзяний екстракт |
2,0 – 3,0 |
– |
2,0 – 3,0 |
Жом (соняшниковий, соєвий) |
– |
2,0 – 4,0 |
– |
|
5,0 |
5,0 |
1,0 |
Глюкоза (сахароза) |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
Азотнокислий амоній |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
Сірчанокислий натрій |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
Фосфорнокислий калій, |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
однозаміщений |
|
|
|
Сірчанокислий магній |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
Гіпосульфіт натрію |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Крейда |
0,5 – 1,0 |
0,5 – 1,0 |
0,5 – 1,0 |
Попередник |
0,3 – 0,4 |
0,3 – 0,4 |
0,3 – 0,4 |
Піногасник |
0,5 – 0,1 |
0,5 – 0,1 |
2,5 – 3,5 |
Умови біосинтезу пеніциліну
•Оптимальна температура росту 30ºС, в другій фазі – 20ºС.
•Найбільш сприятливе значення рН для росту міцелію 6,0-6,5. рН у другій фазі повинно бути 7-8.
•Біосинтез пеніциліну супроводжується інтенсивною аерацією.
•Максимум утворення пеніциліну відбувається на 6-7добу.
Для отримання бензилпеніциліну в якості попередника додають фенілоцтову кислоту або її похідні – фенілацетамід, фенілетиламін, фенілацетилгліцин та інші речовини.
Фенілоцтова кислота Для отримання феноксиметилпеніциліну в
середовище для культивування додають феноксиоцтову кислоту.
Феноксиоцтова кислота
Технологія виробництва бензилпеніциліну (біосинтез)
Компоненти |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
середовища |
Приготування та стерилізація |
||
Вода |
|
||
Пара |
поживного середовища |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Penicillium |
П |
риготування посівного матеріалу |
|
||
chrysogenum |
|
|
t = 26 C, -=12 – 48 год |
|
|
Середовище |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Повітря |
|
Ферментація для отримання |
|
Попередник |
|
||
Бензилпеніцину |
|||
Піногасник |
рН = 6.0 – 6,5, = 6 – 7 діб |
||
|
|||
|
|
|
|
Технологія виробництва бензилпеніциліну (попереднє оброблення культуральної рідини)
Фільтрування на фільтр-пресі |
Міцелій |
|
|
|
|
t = 4 - 6 С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Коагуляція
t = 60 -75 С, рН = 5,5 – 6,0
Міцелій Фільтрування на барабанному 
вакуум-фільтрі
Культуральна рідина містить 3-6% сухих речовин, з них 15 -30% пеніцилін.
Виділення пеніциліну в промисловості базується на екстрагуванні розчинниками, що не змішуються з водою.
Недоліком цього методу є екстрагування разом з пеніциліном інших органічних кислот.
57
Концентрування при екстрагуванні базується на великій розчинності бензилпеніциліну у вигляді кислоти в органічних розчинниках і малій розчинності у воді.
Солі бензилпеніциліну навпаки добре розчинні у воді. Це дозволяє видаляти пеніцилін з нативного розчину невеликим об'ємом органічного розчинника і концентрувати цільовий продукт.
Вимоги до розчинників, що використовують для екстрагування бензилпеніциліну:
-Мала розчинність у воді;
-Відсутність взаємодії з пеніциліном;
-Можливість регенерації при температурі не вище 120 – 140 С;
-Низька собівартість.
Найкращими розчинниками визнано
бутилацетат і амілацетат.
Технологія виробництва бензилпеніциліну (екстрагування пеніциліну)
H2SO4
підкислення нативного розчину до рН = 1,9 – 2,2
Бутилацетат |
Бутилацетатна екстракція |
|||
пеніциліну з нативного розчину |
||||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бікарбонат |
Екстрагування пеніциліну |
|
з бутилацетатного екстракту |
||
натрію |
|
розчином бікарбонату натрію |
|
|
рН= 6,3 – 6,8 |