Professora: Kelly Sivocy S. Teixeira

Produção de antibióticos

Introdução� Antibióticos

� Produtos do metabolismo secundário de MO� Inibe o crescimento de outros MO, em ↓ [ ]

� Descobrimento – desenvolvimento� 1929 – descoberta da Penicilina (Alexander Fleming)

� Segunda Guerra – Era dos antibióticos

� 1961 – 513 antibióticos� Atualmente – cerca de 8000� Liquens, algas, animais, plantas (+3000 substâncias

com atividade)� 123 são produzidos por fermentação� + 50 são produzidos como compostos semissintéticos� 3 são completamente sintéticos (cloranfenicol,

fosfomicina e pirrolnitrina)

Grupos Microbianos que produzem

antibióticos

Grupo taxonômico No de antibióticos

Bactérias diferentes de Actinomicetas(bacillus sp.)

950

Actinomicetas (Streptomyces) 4600

Fungos 1600

Classificação dos antibióticos

� Espectro antimicrobiano

� Mecanismos de ação

� Estirpe produtora

� Forma de biossíntese

� Estrutura química

Classificação quanto ao mecanismo de

ação

Classificação quanto a estrutura

químicaTipos Exemplos

Contem Carboidratos Estreptomicina

Lactonas macrocíclicas Eritromicina

Quinonas Tetraciclina

aa e peptídeos Penicilina

Heterocíclicos com azoto Polioxinas

Heterocíclicos com oxigênio Monensina

Derivados alicíclicos Ciclohexamide

Aromáticos Cloranfenicol

Alifáticos Fosfomicina

AplicaçõesAplicaçõesAplicaçõesAplicações� Agentes terapêuticos

� De amplo espectro – muitos MO

� Espectro reduzido – MO (faixa restrita)

� Antitumorais (citostáticos)

� Contra doenças das plantas – de uso exclusivo

� Preservantes de alimentos (ex:nisina contra os

clostrídios)

� Estimulantes do crescimento animal

� Ferramentas na bioquímica e biologia molecular

Antibióticos B - Lactâmicos

Antibióticos B - Lactâmicos� Penicilina

� Descrita por Fleming 1929

� Estudos em 1940

� Aplicacão clinica 1941

� Produzida por fungos (Penicillium, Aspergillus)

� Lábeis em meio ácido

� Inativados pela hidrolise do anel β- lactâmico com

penicilinases

� Baixa toxicidade

Antibióticos B - Lactâmicos� Penicilina – Estrutura Química

Antibióticos B - Lactâmicos

� Penicilina – Estrutura Química

�Se na fermentação não se adicionar

precursores (os ácidos) da cadeia lateral

→ Penicilinas naturais

�A benzilpenicilina é útil terapeuticamente.

As outras devem ser removidas durante a

etapa de recuperação do produto

Antibióticos B - Lactâmicos� Penicilina – Estrutura Química

� Penicilina G actua contra Gram +

� Streptococcus pyogenes, Bacillus anthracis, Treponema

pallidum

� Penicilina V

� Menos ativa

� Penicilina semissintética

� Maior estabilidade, resistência à β- lactamases e atividade

antimicrobiana

Desenvolvimento de cepas

� Objetivos: ↑ rendimento

� Eficiência na recuperação do produto

� Original – Penicillium notatum

� 1943 – P. chrysogenum NRRL 1951

� Por mutagênese – estirpe WisQ176

� Linha de culturas Wisconsin (adotada pela maior

parte dos fabricantes)

Métodos de produção

� Método aeróbio com velocidade de absorção volumétrica de

Oxigênio de 0,4-0,8 mM/L.min

� Faixa de temperatura 25-27oC

� Reatores agitados, com arejamento operados em “Fed-

batch”(alimentação continua de várias substâncias a uma

fermentação descontinua)

� Condições de fermentação em estado quase estacionário

� Cultura em estado viável

Meio de cultivo típico

Processo

� Vários tampões

� pH constante = 6,5

� Ac. fenil-acético e adicionado como precursor (Penicilina G)

� Ac. fenoxi-acético e adicionado como precursor (Penicilina V)