Fermentación

La fermentació n es un proceso bioquímico en el que se utilizan microorganismos seleccionados y té cnicas microbioló gicas para obtener un producto químico. Los procesos de fermentación discontinua comprenden tres etapas bá sicas: preparación del inóculo y siembra, fermentación y recuperación o aislamiento del producto (Theodore y McGuinn 1992). En la Figura 79.3 se presenta un esquema del proceso. La preparació n del inó culo comienza con una muestra de esporas de una cepa microbiana. La cepa se cultiva selectivamente, se purifica y se desarrolla utilizando una batería de té cnicas microbiológicas para obtener el producto deseado. Se activan las esporas de la cepa microbiana con agua y nutrientes en condiciones de temperaturas elevadas y se desarrollan las células del cultivo en una serie de placas de agar, tubos y matraces de ensayo en condiciones ambientales controladas, obtenié ndose una suspensión densa.

Las cé lulas se transfieren despué s a un tanque de siembra para su

crecimiento. El tanque de siembra es un recipiente pequeñ o de fermentació n diseñ ado para optimizar el crecimiento del inó culo. En é l, las cé lulas se cargan en un fermentador de producció n esterilizado por vapor. Se añ aden nutrientes esterili- zados y agua purificada al recipiente para comenzar la fermen- tació n. Durante la fermentació n aerobia, el contenido del fermentador se calienta, agita y ventila mediante una tubería perforada o tubo burbujeador, manteniendo un flujo de aire y una temperatura ó ptimos. Una vez terminada la reacció n bioquímica, se filtra el caldo de fermentació n para retirar los microorganismos, o micelios. El fá rmaco, que puede estar presente en el filtrado o en el micelio, se recupera en varias etapas, como las de extracció n en disolventes, precipitación, intercambio iónico y absorción.

En general se pueden recuperar los disolventes utilizados para la extracción del producto (Tabla 79.2); no obstante, en el agua residual pueden quedar pequeñ as porciones en funció n de su solubilidad y del diseñ o del equipo. La precipitació n es un mé todo para separar el fármaco del caldo acuoso. El producto se separa del caldo por filtración y se extrae de los residuos só lidos; el cobre y el zinc son agentes precipitantes comunes en este proceso. El intercambio ió nico y la adsorción retiran el producto del caldo mediante una reacció n química con materiales só lidos, como resinas o carbó n activado. El principio activo se recupera de la fase sólida mediante un disolvente que se puede recuperar por evaporación.