Quá trình lên men vi sinh vật trong bồn sâu được gọi là quá trình lên men bồn sâu. Nó được phát triển cách đây 50 năm bởi NCAUR, sau đó đã đưa ra một kho thuốc kháng sinh chống lại bệnh tật ở người. Jackson và các đồng nghiệp của ông đã cải tiến công nghệ đó bằng cách phát triển các công thức lên men hiệu quả hơn các công thức trước đó. Công việc của họ đã cải thiện việc sản xuất hàng loạt bào tử P. fumosoroseus. Bây giờ, họ đang tìm cách sử dụng chúng trên thực địa.
Để sản xuất một lượng lớn penicillin, Hoa Kỳ và Vương quốc Anh đã tiếp cận các công ty hóa chất và dược phẩm lớn nhất ở Hoa Kỳ. Pfizer đã thành công trong việc sản xuất một lượng lớn penicillin thông qua quá trình lên men trong thùng sâu và đến cuối chiến tranh, penicillin đã được phổ biến rộng rãi cho binh lính Đồng minh. Ngày nay, lên men thùng sâu là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất dược phẩm. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều hạn chế đối với phương pháp lên men này. Quá trình lên men bề mặt không hiệu quả gây bất tiện cho khối lượng sản xuất cao.
Để tạo ra một lượng lớn penicillin, các nhà nghiên cứu của Pfizer lần đầu tiên áp dụng kỹ thuật lên men vô trùng này để sản xuất axit xitric. Khi công nghệ ngày càng trở nên hoàn thiện, có thể tăng độ tinh khiết và hiệu lực của penicillin. Cuối cùng, thí nghiệm của Jasper Kane cho thấy rằng quá trình lên men trong thùng sâu là một cách hiệu quả để sản xuất một lượng lớn thuốc kháng sinh penicillin. Pfizer cần các thùng lên men khổng lồ để có thể sản xuất kháng sinh trên quy mô lớn. May mắn thay, Pfizer đã chuyển đổi một nhà máy băng cũ ở Brooklyn thành một nhà máy sản xuất penicillin.
Các nhà khoa học về penicillin của Pfizer đã rất vất vả khi làm việc với loại nấm mốc khiến nó tạo ra một sản phẩm chất lượng cao. Phương pháp lên men bề mặt dễ bị nhiễm bẩn nên sản lượng thấp. Khi Kane đề xuất lên men trong bể chứa sâu, anh ta đã nhận được phản ứng dữ dội. Ông đề xuất phương pháp này, nhưng công ty cần phải hy sinh một số sản phẩm có lợi nhuận để làm cho nó khả thi về mặt thương mại. Đây là một đề xuất mạo hiểm đối với Pfizer và nó sẽ yêu cầu ngừng cung cấp các sản phẩm khác.
Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp penicillin bằng cách sử dụng một loại nấm mốc penicillium sản sinh ra chất kháng sinh penicillin một cách tự nhiên. Nấm mốc được nuôi trong thùng lên men sâu sử dụng đường và các thành phần khác. Kết quả là, kháng sinh được tạo ra và thu hồi vào cuối quá trình lên men. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu lên men trong bể sâu có phải là cách tốt hơn để tạo ra kháng sinh hay không. Tuy nhiên, nó là một kỹ thuật hữu ích để sản xuất sinh học kháng sinh.
Nhà máy thí điểm của Pfizer sử dụng phương pháp của Currie được thành lập vào năm 1919. Axit citric được sản xuất bằng phương pháp này cao hơn nhiều so với lượng thu được từ trái cây họ cam quýt. Quá trình này ban đầu không thành công, nhưng cuối cùng, nó đã mang lại hiệu quả đủ cao để Pfizer bắt đầu áp dụng nó cho các sản phẩm khác. Quá trình này được phát triển trong các bể sâu, cho phép Pfizer sản xuất axit xitric hiệu quả hơn bao giờ hết. Không lâu trước khi công nghệ lên men vượt trội so với sản xuất dựa trên trái cây họ cam quýt.
