Vedelat keskkonda sisaldavate biofermentaatorite või bioreaktorite maht võib olla erinev: 100 ml kuni mitu liitrit; need mahutid on kohandatud in vitro kultuurile ja ühendatud mehaaniliste süsteemidega, mis tagavad rakkude piisava kasvu ja õhutamise. Võimalikud mehaanilised segamismeetodid on erinevad: teradega segamisest kuni õhuga segamiseni. Bioreaktorite mitmekesistamine on õigustatud protsessi lõppeesmärk: parim saagis toimeainete tootmisel; tegelikult sünteesivad taimed looduses mis tahes tüüpi keskkonnastressitingimustega võrreldes sekundaarseid metaboliite; mida intensiivsemad need on, seda rohkem võtab taim ametlikku huvi seetõttu on terade abil mehaaniline segamine paljudel juhtudel piisav pinge, et stimuleerida rakke tootma biotehnoloogiliselt olulisi toimeaineid.
Sekundaarsed metaboliidid kujutavad endast suhte mehhanismi, mille taim loob ümbritseva keskkonnaga. Sarnaselt looduses toimuvale püüame laboris taastada optimaalsed stressitingimused, mis sageli erinevad oluliselt looduses leiduvatest. Suspensioonikultuuris taastatud seisund ei ole igal juhul suunatud mitte ainult toimeainete tootmisele, vaid ka nende stressitegurite määramisele, mis kutsuvad rakke esile sekundaarseid metaboliite.
Bioreaktoris olevad kultuurid peavad olema piisavalt pingestatud, mis jäljendavad sekundaarsete metaboliitide tootmist stimuleerivaid elemente. Bioreaktorid on üles ehitatud nii, et määratakse kindlaks erinevat tüüpi rakutsükkel.Nagu tahkes keskkonnas juhtub, on enne rakkude esilekutsumist sekundaarsete metaboliitide tootmiseks tegelikult vaja stimuleerida nende paljunemist; see võimaldab saada silmatorkava arvu ja piisavat toimeainete sünteesiks.
Vedela pinnase ettevalmistamisel viiakse läbi järgmised sammud:
1. Rakkude inokuleerimine vedelas keskkonnas.
2. Rakkude paljunemiseks sobivad kultuuritingimused: mullatüüp ja sobivas bioreaktoris kasvatamise meetod peavad võimaldama saada soovitud biomassi.
3. Toimeainete tootmiseks sobivad kultuuritingimused; kultuurisööde on modifitseeritud ja kultuur on mehaaniliselt koormatud, see tähendab dubleerivate nähtuste tugevat aeglustumist sekundaarsete metaboliitide tootmise kasuks.
Tuleb meeles pidada, et igat tüüpi in vitro kultuuri puhul järgneb inokuleerimise hetkel täpne kasvutee: esiteks stabiliseerub rakk uues söötmes, misjärel hakkab tajuma söötme koostisosadest tuletatud stiimuleid. . kohanemisfaasile järgneb eksponentsiaalse kasvu faas, kus rakkude arv kasvab lühikese aja jooksul märkimisväärselt; sellele eksponentsiaalse kasvu faasile järgneb statsionaarse kasvu faas, mis tekib siis, kui vähemalt üks koostisosadest mulla elemendid saavad otsa. Statsionaarsesse faasi jõudmine määrab põllukultuuri ülemineku paljundusastmelt produktiivsele. Sellel tasemel kutsub biotehnoloog esile statsionaarse faasi säilitamise või pigem produktiivse, minimeerides samal ajal arvulise kasvu. et rakud toodaksid sekundaarseid metaboliite nii kaua kui võimalik.Selle saavutamiseks on maa koostisosad erinevad ei, eriti hormoonid ja kultiveerimistingimused, nagu pH, temperatuur, õhutamine, valgus ja esilekutsumine (vahend füüsilise või bioloogilise stressi tekitamiseks rakkudele).
Muud artiklid teemal "Biotehnoloogia: bioreaktorid ja toimeainete süntees"
- Biotehnoloogia: vedela pinnase tähtsus biotransformatsioonides
- Farmakognosia
- Biotehnoloogia: bioreaktorite tüübid ja nende rakendused
