Die das flüssige Medium enthaltenden Biofermenter oder Bioreaktoren können unterschiedliche Volumina aufweisen: von 100 ml bis zu mehreren Litern; Diese Behälter sind an eine In-vitro-Kultur angepasst und an mechanische Systeme angeschlossen, die für ein ausreichendes Wachstum und Belüftung der Zellen sorgen Die möglichen mechanischen Rührmethoden sind unterschiedlich: vom Rühren mit Schaufeln bis zum Rühren mit Luft durch den letztendlichen Zweck des Verfahrens: die beste Ausbeute bei der Produktion von Wirkstoffen; tatsächlich synthetisieren Pflanzen in der Natur Sekundärmetaboliten in Bezug auf Umweltstressbedingungen jeglicher Art; je intensiver diese sind, desto mehr übernimmt die Pflanze ein offizielles Interesse , daher stellt die mechanische Bewegung mittels Klingen in vielen Fällen eine ausreichende Belastung dar, um die Zellen zu stimulieren, die Wirkstoffe von biotechnologischem Interesse zu produzieren.
Die Sekundärmetaboliten stellen den Beziehungsmechanismus der Pflanze mit der Umwelt dar. Ähnlich wie in der Natur versuchen wir im Labor die optimalen Stressbedingungen nachzustellen, die sich oft deutlich von denen in der Natur unterscheiden In jedem Fall zielt der in der Suspensionskultur nachgebildete Zustand nicht nur auf die Produktion von Wirkstoffen, sondern auch auf die Bestimmung jener Stressfaktoren, die die Zellen zur Produktion von Sekundärmetaboliten anregen.
Die Kulturen im Inneren des Bioreaktors müssen adäquat verschiedenen Belastungen ausgesetzt werden, die Elemente, die die Produktion von Sekundärmetaboliten stimulieren, imitieren. Die Bioreaktoren sind so aufgebaut, dass sie verschiedene Arten von Zellzyklen bestimmen. Wie in festem Medium, bevor die Zellen induziert werden Um Sekundärmetaboliten zu produzieren, ist es in der Tat notwendig, ihre Vermehrung zu stimulieren; dies ermöglicht eine auffällige und für die Synthese der Wirkstoffe angemessene Anzahl.
Bei der Vorbereitung eines flüssigen Bodens werden folgende Schritte durchgeführt:
1. Zellbeimpfung in flüssigem Medium.
2. Für die Zellvermehrung geeignete Kulturbedingungen: Die Art des Bodens und die Art der Kultivierung in einem geeigneten Bioreaktor müssen die Gewinnung der gewünschten Biomasse ermöglichen.
3. Kulturbedingungen, die für die Produktion von Wirkstoffen geeignet sind; das Kulturmedium verändert und die Kultur mechanischen Belastungen ausgesetzt wird, führt dies zu einer starken Verlangsamung der Duplikatsphänomene zugunsten der Produktion von Sekundärmetaboliten.
Es sollte daran erinnert werden, dass für jede Art von In-vitro-Kultur im Moment der Inokulation ein präziser Wachstumspfad folgt: Zuerst stabilisiert sich die Zelle im neuen Kulturmedium, danach beginnt sie, die von den Bestandteilen des Mediums ausgehenden Reize wahrzunehmen Auf die Anpassungsphase folgt eine Phase des exponentiellen Wachstums, in der die Zahl der Zellen in kurzer Zeit beträchtlich wächst; dieser Phase des exponentiellen Wachstums folgt eine Phase des stationären Wachstums, die auftritt, wenn mindestens einer der Bestandteile Elemente des Bodens ausläuft Das Erreichen der stationären Phase bestimmt den Übergang der Kultur von der duplikativen in die produktive Phase. Auf dieser Ebene veranlasst der Biotechnologe die Aufrechterhaltung der stationären Phase, oder besser gesagt produktiv, unter Minimierung des zahlenmäßigen Wachstums, um sicherzustellen dass die Zellen möglichst lange Sekundärmetaboliten produzieren. Um dies zu erreichen, werden die Bestandteile der Erde variiert nein, insbesondere Hormone und Kulturbedingungen wie pH-Wert, Temperatur, Belüftung, Licht und Anregung (ein Mittel zur Herbeiführung von physischem oder biologischem Stress auf Zellen).
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