Economía del proceso

Se atribuye un 80% del costo de producción de penicilina al proceso de fermentación y un 20% a las etapas posteriores de extracción y purificación. A su vez en el proceso fermentativo, un elevado porcentaje en los costos corresponde

al medio de cultivo, en el cual la glucosa es el componente de mayor valor. El máximo rendimiento mencionado en esta fermentación es aproximadamente 0.1 g azúcar. El balance de materia para glucosa es el siguiente:

donde Y’p/s es el rendimiento en producto que se obtendría cuando no hay crecimiento ni mantenimiento, y los demás términos tienen el significado ya mencionado. Se ha estimado que de la cantidad total de glucosa consumida, el 20% se utiliza en la formación dé biomasa, el 10% para la producción de penicilina, y el resto, o sea el 70% para mantenimiento.

El valor de Y’p/s se puede estimar teóricamente mediante el conocimiento de la ruta biosintética que conduce al producto. En el caso de la penicilina el valor máximo teórico posible ha sido calculado en 1.1 g de penicilina g-1 de glucosa.

Tomando en cuenta el elevado consumo de glucosa para mantenimiento es evidente que deben realizarse todavía estudios fisiológicos con el objeto de reducir ese porcentaje.

En 1980 la producción mundial de penicilina alcanzó las 17,000 toneladas con un valor estimativo de 380 millones de dólares. Estos dos valores son mayo-res que los de cualquier otro antibiótico y no son fijos sino que la producción tiene una significativa velocidad de crecimiento anual.

Esto se debe a su baja toxicidad y la posibilidad de modificar químicamente la molécula, lo cual incrementa su utilidad.

A pesar de los avances logrados, muchos problemas fundamentales sobre el control de la fermentación de penicilina permanecen todavía sin resolver. Las futuras mejoras en la producción deberían considerar:

– El aumento de qp max y la biomasa (X),
– la disminución de uc,
– la inhibición de la hidrólisis de la penicilina,
– la disminución de la viscosidad de los caldos y del porcentaje de carbono destinado a mantenimiento,
– la obtención de cepas con fenotipos y productividad estables, y finalmente el mejoramiento de los sistemas de operación como el batch alimentado y el continuo.

Fuente: Apuntes de Microbiología Industrial del Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico de la OEA