Concetti Chiave
- Le muffe, in particolare del genere Aspergillus, sono utilizzate per produrre acidi organici come acido citrico, offrendo un'alternativa economica rispetto all'estrazione da agrumi.
- Nei processi industriali, si inizia con lo sviluppo della biomassa, seguito dal trasferimento del micelio in fermentatori sterili per la produzione di antibiotici.
- Gli antibiotici possono essere classificati in extracellulari, che si diffondono nel mezzo di coltura, e intracellulari, che rimangono nelle cellule e richiedono la loro distruzione per l'estrazione.
- I principali produttori di antibiotici includono batteri del genere Streptomyces e funghi dei generi Penicillium e Aspergillus.
- La sintesi chimica di alcuni antibiotici è una risposta all'emergere di resistenze nei batteri, con il 95% degli antibiotici attualmente in uso che è battericida o batteriostatico.
Produzione di acidi dalle muffe
Dalle muffe si ricavano acidi come acido citrico (che altrimenti verrebbe estratto da agrumi, con costi molto elevati), fumarico, gluconico e altri. Le muffe che producono acidi organici appartengono prevalentemente al genere Aspergillus (A. niger), e sono coltivate in appositi fermentatori.
Il primo antibiotico è stato prodotto nel 1929 da Fleming, ed è la penicillina, prodotta da proprio da un fungo (Penicillium notatum).
Processi industriali e substrati
Nei processi industriali viene inizialmente favorito lo sviluppo della biomassa (massa microbica), successivamente il micelio viene trasferito in fermentatori che permettono di effettuare tutte le operazioni colturali in condizioni di sterilità. Come substrati si utilizzano materiali zuccherini come lattosio, melassa e residui amilacei, inoltre sono presenti acido lattico, vitamine e sostanze azotate.
Quali sono le tipologie di antibiotici?
Gli antibiotici prodotti possono essere:
Extracellulari, come penicillina, streptomicina, cloramfenicolo, che si diffondono nel mezzo di coltura e sono estratti da questo.
Intracellulari, come la bacitracina, che rimangono all’interno delle cellule e per estrarli occorre distruggere le cellule stesse (sono metaboliti primari).
Gli antibiotici sono prodotti sia da batteri che da funghi. I batteri responsabili della produzione di antibiotici sono in prevalenza Attinomiceti appartenenti al genere Streptomyces. I funghi sono delle muffe appartenenti ai generi Penicillium e Aspergillus.
Produzione e resistenza agli antibiotici
Oggi alcuni antibiotici sono di sintesi, ottenuti cioè per mezzo di processi chimici oppure per modificazione chimica delle sostanze ottenute mediante dai processi fermentativi. Questo perché i batteri iniziano a sviluppare forme di resistenza agli antibiotici. Ad oggi il 95% degli antibiotici è battericida e batteriostatica, ne esistono alcuni ad azione antifungina e antiprotozoaria.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali acidi prodotti dalle muffe e quale importanza hanno?
- Qual è il processo industriale per la produzione di antibiotici?
- Qual è la differenza tra antibiotici extracellulari e intracellulari?
Le muffe, in particolare del genere Aspergillus, producono acidi come l'acido citrico, fumarico e gluconico, che sono fondamentali per l'industria, poiché l'acido citrico, ad esempio, è tradizionalmente estratto da agrumi a costi elevati.
Nei processi industriali, si favorisce inizialmente lo sviluppo della biomassa, seguita dal trasferimento del micelio in fermentatori per operazioni in condizioni di sterilità, utilizzando substrati zuccherini come lattosio e melassa.
Gli antibiotici extracellulari, come la penicillina, si diffondono nel mezzo di coltura, mentre gli intracellulari, come la bacitracina, rimangono all'interno delle cellule e richiedono la distruzione delle stesse per essere estratti.
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