Process engineering aspects of the production of cephalosporin C by Acremonium chrysogenum. Part II. Cultivation in diluted and enriched complex media

Seidel, G.; Tollnick, C.; Beyer, Michael; Schügerl, K.

doi:10.1016/s0032-9592(02)00082-1

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“…AGF isolates cultured under laboratory conditions are typically grown in a complex medium containing up to 15% (v/v) of clarified rumen fluid (175). Although complex media formulations are used for some large-scale bioprocesses (176), the low production volume and high cost of rumen fluid prohibit process development using this formulation. Additionally, lot-to-lot variability of complex media ingredients necessitates quality-control testing and impacts production performance (177).…”

Section: Overcoming Barriers To Industrial Implementation Of Anaerobi...mentioning

confidence: 99%

Harnessing Nature's Anaerobes for Biotechnology and Bioprocessing

Podolsky

Seppälä²,

Lankiewicz³

et al. 2019

Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng.

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Industrial biotechnology has the potential to decrease our reliance on petroleum for fuel and bio-based chemical production and also enable valorization of waste streams. Anaerobic microorganisms thrive in resource-limited environments and offer an array of novel bioactivities in this regard that could revolutionize biomanufacturing. However, they have not been adopted for widespread industrial use owing to their strict growth requirements, limited number of available strains, difficulty in scale-up, and genetic intractability. This review provides an overview of current and future uses for anaerobes in biotechnology and bioprocessing in the postgenomic era. We focus on the recently characterized anaerobic fungi (Neocallimastigomycota) native to the digestive tract of large herbivores, which possess a trove of enzymes, pathways, transporters, and other biomolecules that can be harnessed for numerous biotechnological applications. Resolving current genetic intractability, scale-up, and cultivation challenges will unlock the potential of these lignocellulolytic fungi and other nonmodel micro-organisms to accelerate bio-based production.

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Section: Overcoming Barriers To Industrial Implementation Of Anaerobi...mentioning

confidence: 99%

Harnessing Nature's Anaerobes for Biotechnology and Bioprocessing

Podolsky

Seppälä²,

Lankiewicz³

et al. 2019

Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng.

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“…The use of solid peanut flour resulted in similar problems to those discussed above for the production of xylanase by Aspergillus awamori. Only the production of CPC by the Acremonium chysogenum 3/2(C3) strain from Hoechst Marion Roussel (HMR) is presented, which was cultivated on dry glucose syrup (DGS) and soy oil [29,30]. DGS is a partly hydrolyzed starch with a complex composition of glucose, maltose, oligo-and polysaccharides.…”

Section: Eng Lifementioning

confidence: 99%

“…The production processes were compared to media with the same composition, but with six different concentrations [36]. The standard medium (100 %) was diluted to 75 %, 50 %, and 30 % and enriched to 150 % and 200 %.…”

Section: Eng Lifementioning

confidence: 99%

Process Development in Biotechnology - A Re-Evaluation

Schügerl¹

2005

Eng. Life Sci.

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This review considers some process development problems in biotechnology and presents examples of solutions, which were developed in cooperation with industrial partners. These processes include the production of restriction endonuclease EcoRI by recombinant Escherichia coli, which is toxic to the cell, penicillin V by Penicillium chrysogenum, xylanase by Aspergillus awamori, cephalosporin C by Acremonium chrysogenum, erythritol by Moniliella tomentosa var pollinis, and alkaline serine protease by Bacillus licheniformis. Special attention is given to the practical aspects of product development.

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“…Die Produktionsprozesse wurden mit solchen mit derselben Mediumzusammensetzung, aber mit sechs verschiedenen Mediumkonzentrationen verglichen [36]. Das Standardmedium (100 %) wurde verdünnt zu 75 %, 50 % und 30 % und angereichert zu 150 % und 200 %.…”

Section: B I O T E C H N O L O G I E 997unclassified

Prozessentwicklung in der Biotechnologie – Ein Rückblick

Schügerl¹

2004

Chemie Ingenieur Technik

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Das Wachstum von Mikroorganismen und die Produktbildung mit ihnen werden von vielen verschiedenen Parametern beeinflusst. Wir sind in der Lage, einige dieser Parameter zu überwachen und zu kontrollieren. Viele andere Parameter sind jedoch unbekannt oder lassen sich nicht überwachen oder kontrollieren.In den letzten Jahren wurde die Mess-und Regelungstechnik in der Biotechnologie soweit entwickelt, dass man während der Produktentwicklung recht viele Informationen gewinnen kann. Diese erlauben, einige Aussagen über die Schwierigkeiten zu machen, welche die Prozessführung erheblich beeinflussen.Im Folgenden sollen beispielhaft nur Prozesse behandelt werden, die mit lebenden Mikroorganismen arbeiten. Des Weiteren soll der Einfluss trivialer Parameter, wie derjenige der Temperatur, des pH-Wertes, der Rührer-drehzahl, der Konzentration des Gelöstsauerstoffs und der Schlüsselkomponente, die mindestens während der Prozessentwicklung überwacht und kontrolliert werden, nicht betrachtet werden. Es wird angenommen, dass während der Produktion die Sterilität der Anlage, der Begasungsluft und der zugeführten Lösungen gewährleistet ist, daher werden Probleme mit der Sterilität nicht behandelt. Allgemeine ProblemeEs sind recht viele gemeinsame Probleme, die bei zahlreichen Prozessen auftreten. Eins der wichtigsten ist die Reproduzierbarkeit der Prozesse. Sie wird mindestens durch drei Faktoren beeinflusst: die Qualität der Sporen oder der Stammkultur, der Substrate und der Prozessführung.Es ist bekannt, dass die Qualität der Sporen sehr uneinheitlich ist. Durch einheitliche Sporenqualität, die z. B. durch durchflusszytometrische Selektion erreicht wird, kann die Reproduzierbarkeit von Pilzkulturen erheblich verbessert werden.Fast alle komplexen Kulturen, die für Massenproduktionen verwendet werden, bestehen teils aus landwirtschaftlichem Abfall und teils aus Nebenprodukten. Die Qualität dieser Mediumkomponenten hängt wesentlich vom Klima ab, das während ihres Wachstums herrschte. Es ist bekannt, dass beim Chargenwechsel der Mediumkomponenten (Pharmamedium, Maisquellwasser, Maisstärke usw.) die Produktivität abfällt, und es dauert eine Zeit, bis sich die Mikroorganismen auf die neue Charge der Mediumkomponente adaptieren.Die Qualität der Prozessführung hängt wesentlich von der Überwachung der Prozessvariablen und ihrer Kontrolle ab, wobei die Kontrolle der Temperatur und des pHWertes unproblematisch ist, die Kontrolle der Konzentrationen des Gelöstsauerstoffs (pO 2 ) und der Schlüsselkompo-nenten sind recht problematisch. Wenn während des Prozesses Antischaummittel dem Reaktor stoûweise zugegeben wird, treten starke Schwankungen von pO 2 auf. Diese erschweren das Konstanthalten von pO 2 im Medium. Es ist be- The review considers some problems of process development in the biotechnology and presents their solutions on examples, which were developed in cooperation with industrial partners. These processes include the production of restriktion endonuclease EcoRI by recombinant Escherichia coli, Penicillin V by Penicillium chrysogenu...

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Process engineering aspects of the production of cephalosporin C by Acremonium chrysogenum. Part II. Cultivation in diluted and enriched complex media

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