Biofermentory lub bioreaktory zawierające pożywkę płynną mogą mieć różne objętości: od 100 ml do kilku litrów; pojemniki te są przystosowane do hodowli in vitro i połączone z systemami mechanicznymi, które gwarantują odpowiedni wzrost i napowietrzanie komórek.Możliwe mechaniczne metody mieszania są różne: od mieszania łopatkami do mieszania powietrzem.Zróżnicowanie strukturalne bioreaktorów jest uzasadnione nadrzędnym celem procesu: jak najlepsza wydajność produkcji składników aktywnych; w rzeczywistości w naturze rośliny syntetyzują metabolity wtórne w odniesieniu do warunków stresu środowiskowego dowolnego typu; im bardziej są one intensywne, tym bardziej roślina nabiera zainteresowania leczniczego; dlatego mechaniczne mieszanie za pomocą ostrzy stanowi w wielu przypadkach wystarczający stres, aby stymulować komórki do wytwarzania aktywnych zasad o znaczeniu biotechnologicznym.
Metabolity wtórne reprezentują mechanizm relacji, który roślina nawiązuje z otaczającym środowiskiem. Podobnie jak w naturze, w laboratorium staramy się odtworzyć optymalne warunki stresowe, które często znacznie różnią się od tych występujących w naturze. dostępnych narzędzi. W każdym razie stan odtworzony w hodowli zawiesinowej ma na celu nie tylko produkcję składników aktywnych, ale także określenie tych czynników stresowych, które indukują komórki do produkcji metabolitów wtórnych.
Hodowle wewnątrz bioreaktora muszą być odpowiednio poddawane różnym stresom, które naśladują elementy stymulujące produkcję metabolitów wtórnych.Bioreaktory są skonstruowane w taki sposób, aby określić różne typy cyklu komórkowego.Jak to ma miejsce w pożywce stałej, przed indukcją komórek do produkcji metabolitów wtórnych konieczne jest bowiem stymulowanie ich namnażania, co pozwala uzyskać liczbę rzucającą się w oczy i odpowiednią do syntezy składników aktywnych.
Podczas przygotowywania płynnej gleby wykonuje się następujące kroki:
1. Inokulacja komórek w płynnej pożywce.
2. Warunki hodowli odpowiednie do namnażania komórek: rodzaj gleby i sposób hodowli w odpowiednim bioreaktorze muszą umożliwiać uzyskanie pożądanej biomasy.
3. Warunki hodowli odpowiednie do produkcji składników aktywnych; pożywka hodowlana jest modyfikowana i kultura jest poddawana naprężeniom mechanicznym, co pociąga za sobą silne spowolnienie zjawiska powielania na korzyść wytwarzania metabolitów wtórnych.
Należy pamiętać, że w przypadku każdego rodzaju hodowli in vitro w momencie inokulacji następuje dokładna ścieżka wzrostu: najpierw komórka stabilizuje się w nowej pożywce hodowlanej, po czym zaczyna dostrzegać bodźce pochodzące ze składników pożywki po fazie adaptacji następuje faza wzrostu wykładniczego, w której liczba komórek znacznie wzrasta w krótkim czasie; po tej fazie wzrostu wykładniczego następuje faza wzrostu stacjonarnego, która występuje, gdy przynajmniej jeden ze składników składników gleby wyczerpuje się. Dojście do fazy stacjonarnej determinuje przejście plonu z fazy duplikacyjnej do produkcyjnej. Na tym poziomie biotechnolog indukuje utrzymanie fazy stacjonarnej, a raczej produkcyjnej, przy minimalizacji przyrostu liczebnego, aby zapewnić że komórki wytwarzają metabolity wtórne tak długo, jak to możliwe. Aby to osiągnąć, składniki ziemi są zróżnicowane nie, zwłaszcza hormony i warunki hodowli, takie jak pH, temperatura, napowietrzanie, światło i elikacja (środek wywoływania fizycznego lub biologicznego stresu na komórkach).
Inne artykuły na temat „Biotechnologia: bioreaktory i synteza składników aktywnych”
- Biotechnologia: znaczenie gleby płynnej w biotransformacjach
- Farmakognozja
- Biotechnologia: rodzaje bioreaktorów i ich zastosowania