Fermentierung

In der Biotechnologie beschreibt Fermentierung oder Fermentation enzymatische oder mikrobielle Prozesse, während derer organische Stoffe umgewandelt werden. Diese Umwandlung geschieht entweder durch Zugabe von pflanzeneigenen Enzymen, Mikroorganismen oder biologischen Zellen (z.B. Pilz- oder Bakterienzellkulturen). In der Wirkstoffproduktion für biologische Arzneimittel entsteht der Wirkstoff also erst durch diese biotechnologischen Prozesse, in welchen biologische Zellkulturen oder Mikroorganismen bestimmte Stoffe durch Stoffwechselreaktionen bilden, welche sich chemisch nicht, oder nur schwer, synthetisieren lassen.

Insulin, Penicillin sowie eine große Anzahl von Antibiotika werden auf diese Weise in sogenannten Bioreaktoren, auch Fermenter genannt, hergestellt. Diese Bioreaktoren ermöglichen die optimale Steuerung der Reaktions- oder Umwandlungsbedingungen und regeln je nach organischem Stoff und Fermentierungsprozess unterschiedliche Parameter, wie z.B. Temperatur, Glukosegehalt, pH-Wert oder die Zufuhr von Sauer- oder Stickstoff. Obwohl die meisten der genutzten biologischen Zellkulturen auch natürlich vorkommen, werden in der industriellen Fermentation hauptsächlich Reinzuchtzellkulturen verwendet, um unerwünschte Nebenprodukte ausschließen zu können und den Fermentationsprozess besser kontrollieren zu können.

Während Fermentierung oder Fermentation in der Biotechnologie aerobe und anaerobe Vorgänge (vereinfacht mit oder ohne Sauerstoff) einschließt, wird der Begriff in Herstellungsverfahren anderer Industrien oder anderen wissenschaftlichen Disziplinen nur für anaerobe Prozesse verwendet. Das ist zum Beispiel bei der Weinproduktion der Fall, während derer die Fermentation immer den Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) voraussetzt.