Веднъж в стационарна фаза на растеж, се предприемат действия на две нива: вида на биореактора и състава / състоянието на хранителната среда. Първият параметър ни позволява да калибрираме културата към адекватно производство на активни съставки. В зависимост от вида на биореактора и условията на растеж, които това налага, се разграничават следните:
- Биореактори със затворен цикъл: клетките от инокулат се отглеждат до достигане на стационарната фаза на растеж, средата винаги остава същата и системата остава затворена; по този начин клетките започват сами да произвеждат вторични метаболити, тъй като те усещат колко е достатъчно елемент на стрес е липсата на едно от техните хранителни вещества.Клетките се държат в затворена система за производство на вторични метаболити за определен период от време, който варира от няколко дни до цяла седмица - 15 дни; след това времето системата се отваря и вторичните метаболити се извличат от почвата и от клетките (някои метаболити остават уловени във вакуолата, докато други се освобождават в околната среда).
- Биореактори с полунепрекъснат цикъл: цикъл, адаптиран към онези видове култури, които се нуждаят от допълнителни елементи на стрес, в допълнение към липсата на хранителни и почвени фактори на растеж. Нарича се полунепрекъснато, защото вече в средата на експоненциалния растеж клетките започват да произвеждат вторични метаболити; това вероятно се дължи на промяна в хранителната среда, например поради масовото екструдиране на вторичен отпадъчен катаболит, токсичен за клетките и следователно елемент на стрес. В този момент 50% от клетъчната маса се вземат от биореактора, с 50% от хранителната среда; след това от тази проба се извличат различните активни съставки.
Еквивалентна аликвота от нова среда се добавя към биореактора, в който се съдържа останалият процент от клетки и културална среда, така че да позволи на клетките да възобновят експоненциална фаза на растеж от нулево време. В този случай системата се отваря, когато клетките все още са в експоненциална фаза Биореакторът се определя като „полунепрекъснат“, тъй като малки, но достатъчни количества активни съставки се извличат от него на редовни интервали.
Затворената или полунепрекъсната система за растеж се избира въз основа на продуктивния капацитет на клетъчния тип, има клетки, които произвеждат повече метаболити с определена система за растеж, а не с друга.
- Биореактори с непрекъснат цикъл: те са най -използваните, най -модерните и проектирани. Те позволяват на културата да достигне стационарната фаза на растеж; в този момент много малки аликвоти от клетки и среда се вземат в континуум на равни и близки интервали от време; малкото изтегляне позволява на калуса да регенерира същия брой клетки, които са били отстранени, докато събраната среда се заменя с нова. По този начин клетките се поддържат в баланс по нишката на производството на активни съставки; нишка което представлява оптимизация по отношение на качеството и количеството на производството на активни съставки. Това постоянно и непрекъснато вземане на проби, както и добавянето на нова почва, се следи по автоматизиран начин от хемостати и турбостати. когато те не са достатъчни, оборудването се намесва чрез въвеждане на коригиращите средства. Турбостатите, от друга страна, измерват оптичната плътност на културата, която е правопропорционална на количеството клетки; когато това достигне максимална прагова стойност, a се приема малко количество, впоследствие се подлага на екстракция на активните съставки.
- Имобилизирани клетъчни биореактори: начин, подобен на типа със затворен контур, но той се различава, когато след като се установи способността на клетъчната култура да произвежда вторични метаболити, желатинизиращите съединения или твърдите подложки се въвеждат в биореактора, който остава затворен. Тези опори позволяват суспензионната култура да се превърне в твърда култура винаги в биореактор, където клетките са под формата на микроагрегати, еднакво в контакт с хранителната среда, следователно еднакво чувствителни към стимулите на средата.За някои клетъчни култури, принадлежащи към определено растение вид твърдата опора всъщност представлява механичен стимул, способен да предизвика чувствителна морфологична и функционална диференциация; с други думи, клетките започват, макар и бавно, да се диференцират в организирани тъкани; макро или микроскопична морфо / физиологична диференциация отговаря през повечето време В заключение, обездвижването на културите може да благоприятства производството на вторични съединения.
Други статии на тема „Биотехнология: видове биореактори и техните приложения“
- Биотехнология: биореактори и синтез на активни съставки
- Фармакогнозия
- Биотехнология: фактори, които влияят върху производството на активни съставки
