Requerimientos nutricionales y específicos
Además de glucosa y lactosa, Peiticillittm chrysogenum puede utilizar una gran variedad de fuentes de carbono y energía.
Alternativamente se han usado sacarosa, almidón, dextrinas, melaza, aceites vegetales y animales, etanol y glicerol.
Un medio de cultivo en sistema batch puede contener entre 30 y 40 g. 1-1 de lactosa, en tanto que si se emplea un cultivo con alimentación de fuente de carbono, se puede utilizar glucosa o melaza a una concentración final de 100 g 1-1.
La principal fuente nitrogenada empleada hasta la década del 70 fue «cornsteep liquor» debido a que aumentaba los rendimientos del antibiótico probablemente al suministrar compuestos como aminoácidos, factores de crecimiento, precursores de la cadena lateral, además de elementos trazas.
Sin embargo, dada la variabilidad del producto entre distintas partidas, los problemas de suministro, y también debido a la introducción de precursores específicos de la cadena lateral, las industrias buscaron reemplazarlo.
Los productos alternativos son la harina de semilla de algodón, extractos y peptonas, y la harina de soja. Sin embargo en algunos casos estos productos son igualmente variables y tanto o más caros.
En 1976 se demostró la importancia de un suministro continuo de amonio (por alimentación con (NH 4 )2 SO 4 ), que permitiese mantener niveles del mismo de aproximadamente 20 mM.
Trabajando en cultivos alimentados y modificando la relación nitrógeno/carbono en la alimentación, se comprobó que cuando el cultivo estaba limitado en nitrógeno cesaba la producción de penicilina, la cual se restablecía al ser la fuente de carbono la limitante.
El requerimiento de grandes cantidades de NH4 + podría reflejar su necesidad para la síntesis de glutamato, el cual es requerido para producir valina y cisteína.
El azufre se incorpora como (NH 4) 2 SO4 y con la fuente de nitrógeno orgánica (extractos, peptona). El fósforo en forma inorgánica se adiciona como sales de fosfato y se aconseja mantener su concentración entre 250 y 500 mg 1-1 con alimentación continua. Además se debe tener en cuenta que el «corn-steep liquor» es una fuente importante de fósforo.
Si se desea obtener un determinado tipo de penicilina, se debe incluir inicialmente, o bien por alimentación en los medios, una cantidad relativamente grande de precursor.
El requerimiento teórico de fenilacetato sódico, es 0.47 g g-1 de penicilina G ácida, y de fenoxiacetato de sodio, 0.50 g g-1 de penicilina Vácida.
Es aconsejable efectuar una alimentación continua de estos componentes para evitar la toxicidad de los mismos sobre la cepa y la hidroxilación por acción del organismo.
Fuente: Apuntes de Microbiología Industrial del Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico de la OEA
