La fermentación microbiana es el uso de microorganismos para generar un producto de consumo humano o utilidad veterinaria, ya sea alterado genéticamente o no. Entre los productos generados se encuentran: bebidas alcohólicas, enzimas, comidas y aditivos de comida, vitaminas, vacunas, antibióticos, etc.
Anteriormente las bacterias habian sido utilizadas para la produccion de vino y antibioticos,cosa que no se ha dejado de hacer. La utilización de la biotecnología en la fermentación microbiana empezó en el 1973 con el gen del African clawed toad que fue insertado en el laboratorio en la bacteria de Escerichia coli; este fue el primer experimento de ingenieria genetica y con esto comenzo la era de la tecnologia de DNA recombinante. El primer medicamento generado mediante la utilizacion de estas dos tecnicas (fermentacion microbiana y DNA recombinante) fue una forma de insulina.
La fermentación microbiana es el método mas aplicado en la biotecnología. La ventaja de la fermentación microbiana es que al utilizar bacterias y levaduras estas crecen rápidamente en un medio a bajo costo, ofrecen una alta expresión de los niveles de la proteína que deseamos obtener, de las cuales ellos a veces secretan en el medio y esto hace mas fácil la purificación. También estos microorganismos pueden resistir fuertes tratamientos comparados con las células animales. Sin embargo, existen ciertas limitaciones en la utilizacion de bacterias y hongos para procesos industriales ya que no llevan a cabo procesos post-translacionales como lo es la glicosilacion (bacterias) y muchas veces estos organismos liberan proteasas junto con la proteina de interes, tambien puede haber presencia de endotoxinas en el caso de las bacterias y muchas veces las bacterias forman cuerpos de inclusion lo que dificulta la tarea de recolectar el producto.
Entre los principales microorganismos utilizados se encuentran: E. coli y B. subtilis. E. coli es el organismo más común como fuente de producción de proteína recombinante ya que se conoce su mapa genético. B. subtilis ha sido utilizado principalmente por su gran tendencia de secretar proteínas en su ambiente. La fermentación de bacterias y hongos ofrecen la opción más económica y algunos criterios la convierten en la respuesta mas obvia.