quimico farmaceutico

MsC. Q.F. Alfredo Bernard Claudio Delgado

Biotecnología y Drogas: Fermentación
Las décadas de 1980 y 1990 serán consideradas como la era de la biotecnología.
Productos farmacéuticos raros e inasequibles ahora se pueden producir en
cantidades útiles por las posibilidades que ofrece la biología molecular.
La ingeniería genética ha permitido la modificación en los genes de
microorganismosintroduciendo información (por medio de plásmidos) para lograr
que produzcan sustancias nuevas de importancia biomédica. Acá podemos
mencionar los productos obtenidos por el ARN recombinante: Insulina,
Interferones, Vacunas, Antitumorales, etc.
Pero la biotecnología no sólo abarca la modificación genética de
microorganismos, si no también la “repotenciación” de la bacteria al reproducir omultiplicar los genes productores de sustancias útiles y así producir a escala
industrial. Por ejemplo las cepas de Penicillium notatun productores de penicilina
por medio de la biotecnología ahora producen hasta 1000 veces más el producto
que hace 40 años.
Los microorganismos utilizados en la actualidad para la producción de
antibióticos en escala comercial son las mismas especies recogidas enestado
natural, pero que han sido mejoradas genéticamente.
Por medio de microorganismos se producen una gran cantidad de productos
farmacéuticos, no solo fármacos si no también productos para uso en alimentos y
bebidas, producción de biomasa, vitaminas, etc. Como podemos ver a
continuación:
Tipo

Especie

Producto

Levaduras

Sacharoyces cerevisae
Yarrowia lipolytica
Trichosporumcutaneum
Levadura seca
Aspergillus niger
Penicililum
Claviceps purpurea
Gluconobacter y Acetobacter
Bacillus sp.

Alcohol, Vino, Cerveza
Acido Cítrico
Oxidación de compuestos
Vitamina B, proteínas
Vitamina C
Penicilina
Alcaloides
Productores de Ac.Acético
Antibióticos (gramicidina, bacitracina,
polimixina), proteasas e insecticidas
Fuente industrial de Lisina
Anfotericina B,kanamicina, neomicina,
estreptomicina, tetraciclina, etc.
Fuente de acetona y butanol

Hongos
filamentosos
Bacterias

Corynebacterium glutamicum
Streptomyces sp.
Clostridium acetobutylicum.

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Hay 5 grupos de fermentación comercialmente importante:

1. Producción de biomasa como producto final. Acá tenemos los lactobacilus
utilizados comoreconstituyentes de la flora intestinal
(Floratil,
Enterogermina, Infloran, Lactocereal, etc.), levadura de panificación,
cultivos concentrados para inóculos, etc.

2. Producción de biomasa para extracción de enzimas: Se aprovechan las
enzimas que producen los microorganismos cultivados para luego romper
su pared celular y extraer y luego purificar las enzimas de utilidad: Amilasa,
proteasas,pectinasas, isomerasa de la glucosa cellulasas, hemicellulasas,
lipasas, lactasas, estreptokinasas, etc.

3. Obtención de Metabolitos :
a) Metabolitos Primarios:

Etanol, Acido Cítrico, glutámico, lisina,
vitaminas, polisacáridos, etc.
b) Metabolitos secundarios: todos los antibióticos por fermentación.

4. Productos Recombinantes: Producidos por uso de ARN en reacciones en
cadena delaboratorio o por producción con microorganismos
modificados genéticamente: insulina, , interferón, estreptokinase

5. Biotransformaciones o síntesis: en los medios de cultivo se agregan los
fármacos y diseñando el medio de fermentación se logran oxidaciones,
reducciones, insertar grupos funcionales, hidrolizar, esterificar, etc. Acá
podemos obtener transformación de esteroides, hormonas,obtención de
saborizantes, aromatizantes y colorantes orgánicos.
Todos los ejemplos mencionados tienen en común el uso de microorganismos
para su producción, pero con la ventaja de su bajo costo en comparación de
la síntesis química. Acá el trabajo lo hace la bacteria o levadura u hongo,
nosotros sólo tenemos que controlar su proceso.

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Un biorreactor es un recipiente en el que...