Fermentación en lote de Escherichia coli G-01 para la producción de la enzima penicilino acilasa

Resumen

La enzima penicilino acilasa es altamente demandada en la actualidad en la industria farmacéutica para la obtención de antibióticos. Por ello, su producción a partir de cultivos bacterianos mediante fermentación en gran escala constituye una línea de investigación relevante en esta área. En el presente trabajo, se describe la obtención de penicilino acilasa mediante la fermentación en lote de la cepa G-01 de Escherichia coli en un medio sintético. Se utilizó ácido fenilacético como fuente de carbono e inductor de la biosíntesis
de la enzima. La fermentación se realizó inicialmente en 1,5 L de volumen efectivo (VE), y posteriormente se escaló hasta 30 L de VE. La producción de la enzima tuvo lugar desde la fase exponencial media hasta la exponencial tardía del crecimiento bacteriano, en ambas escalas. Igualmente, en las dos escalas estudiadas, la cinética de solubilización de O2 es similar, con los valores mínimos observados a las 10 h de fermentación durante 4 h. Posteriormente, se incrementó el gas soluble, acompañado de un aumento de pH desde 7,5-7,6
hasta 8,0. Estos últimos eventos se tomaron como indicadores del final de la fermentación. No se detectaron diferencias en la densidad y viscosidad del cultivo bacteriano al inicio y al final de la fermentación en 1,5 L. Los parámetros agitación y flujo de aire son críticos para lograr, en volúmenes grandes, resultados similares a los obtenidos en las fermentaciones a menor escala. Una agitación de 350 rpm y una aireación de 1,0 vvm en 30 L de VE permitieron obtener valores de actividad enzimática, crecimiento del cultivo y
productividad volumétrica iguales a los obtenidos con el fermentador de 1,5 L(500 rpm y 1,0 vvm).