O processo de fermentação de microrganismos em um tanque profundo é chamado de fermentação em tanque profundo. Foi desenvolvido há 50 anos pelo NCAUR, que mais tarde lançou um arsenal de antibióticos contra doenças humanas. Jackson e seus colegas aprimoraram essa tecnologia desenvolvendo receitas de fermentação que eram mais eficientes do que as anteriores. Seu trabalho melhorou a produção em massa de esporos de P. fumosoroseus. Agora, eles estão procurando usá-los no campo.
Para produzir grandes quantidades de penicilina, os Estados Unidos e o Reino Unido abordaram as maiores empresas químicas e farmacêuticas dos Estados Unidos. A Pfizer conseguiu produzir grandes quantidades de penicilina por meio de fermentação profunda em tanques e, no final da guerra, a penicilina estava amplamente disponível para os soldados aliados. Hoje, a fermentação em tanque profundo é o método mais utilizado para a produção farmacêutica. No entanto, ainda existem muitas limitações para este método de fermentação. A fermentação superficial ineficiente é inconveniente para altos volumes de produção.
Para produzir grandes quantidades de penicilina, os pesquisadores da Pfizer aplicaram pela primeira vez essa técnica de fermentação asséptica à produção de ácido cítrico. À medida que a tecnologia se tornava cada vez mais refinada, era possível aumentar a pureza e a potência da penicilina. Em última análise, o experimento de Jasper Kane mostrou que a fermentação em tanques profundos era uma maneira eficiente de produzir grandes quantidades do antibiótico penicilina. A Pfizer precisava de tanques de fermentação gigantescos para poder produzir o antibiótico em larga escala. Felizmente, a Pfizer converteu uma antiga fábrica de gelo no Brooklyn em uma fábrica de penicilina.
Os cientistas da penicilina da Pfizer tiveram dificuldade em trabalhar com o molde que faz com que ele produza um produto de alta qualidade. Os métodos de fermentação de superfície são propensos à contaminação, resultando em baixos rendimentos. Quando Kane propôs a fermentação em tanques profundos, ele recebeu uma resposta esmagadora. Ele propôs esse método, mas a empresa precisou sacrificar vários produtos rentáveis para torná-lo comercialmente viável. Essa era uma proposta arriscada para a Pfizer e exigiria a descontinuação de outros produtos.
No laboratório, os pesquisadores sintetizaram a penicilina usando um molde de penicilina que produz naturalmente o antibiótico penicilina. O molde é cultivado em um tanque de fermentação profunda usando açúcar e outros ingredientes. Como resultado, o antibiótico é produzido e recuperado no final da fermentação. No entanto, ainda não está claro se a fermentação em tanques profundos é a melhor maneira de criar antibióticos. No entanto, é uma técnica útil para a bioprodução de antibióticos.
A planta piloto da Pfizer usando o método de Currie foi estabelecida em 1919. O ácido cítrico produzido por esse método era muito maior do que a quantidade obtida a partir de frutas cítricas. O processo foi inicialmente malsucedido, mas acabou rendendo alto o suficiente para que a Pfizer começasse a aplicá-lo a outros produtos. Esse processo foi desenvolvido em tanques profundos, o que permitiu à Pfizer produzir ácido cítrico com mais eficiência do que nunca. Não demorou muito para que a tecnologia de fermentação superasse a produção baseada em frutas cítricas.
