Вопрос 9. Задача

При производстве пенициллина в начале ферментации было добавлено в питательную среду определенное количество фенилуксусной кислоты, что привело к снижению выхода целевого продукта.

· Какая ошибка была допущена в данном процессе?

Ответ: Биосинтез антибиотиков может стимулироваться за счет различных стрессовых воздействий (изменение температуры, рН и др.), а так же добавлением в культуральную среду некоторых веществ, которые называют предшественниками. Молекула вещества – предшественника (обычно достаточно простая по строению) может является структурным фрагментом молекулы антибиотика или быть промежуточным метаболитом в его синтезе. Установлено, что синтез этой молекулы является обычно самой медленной, лимитирующей стадией всего многостадийного синтеза молекулы антибиотика.

Например, производство бензилпенициллина в значительной степени стимулируется добавками фенилуксусной кислоты, которая является структурным фрагментом молекулы бензилпенициллина; пропионовая кислота и пропиловый спирт инициируют биосинтез макролидов через метил-малонил-КоА; L-фенилаланин - ускоряет образование грамицидина S.

Молекулы предшественника (например, фенилуксусной кислоты) необходимо добавлять в среду культивирования в период завершения фазы роста культуры микроорганизма – продуцента бензилпенициллина (на 2-3 сутки для 5-суточного процесса). Добавление фенилуксусной кислоты в первые 2-3 суток после начала ферментации бессмысленно, так как на этом этапе биосинтез антибиотика не происходит.