Biofermenterji ali bioreaktorji, ki vsebujejo tekoči medij, imajo lahko različne prostornine: od 100 ml do nekaj litrov; te posode so prilagojene kulturi in vitro in povezane z mehanskimi sistemi, ki zagotavljajo ustrezno rast in prezračevanje celic. Možne mehanske metode mešanja so različne: od mešanja z rezili do mešanja z zrakom. Razpršena struktura bioreaktorjev je upravičena po končnem namenu postopka: najboljši pridelek pri proizvodnji aktivnih sestavin; v resnici rastline v naravi sintetizirajo sekundarne presnovke glede na okoljske stresne razmere katere koli vrste; bolj ko so ti intenzivni, bolj rastlina prevzame uradni interes , zato mehansko mešanje z rezili v mnogih primerih predstavlja zadosten stres, da celice spodbudi k ustvarjanju aktivnih načel biotehnološkega pomena.
Sekundarni presnovki predstavljajo mehanizem odnosa, ki ga rastlina vzpostavi z okoljem. Podobno kot v naravi poskušamo v laboratoriju poustvariti optimalne stresne razmere, ki se pogosto bistveno razlikujejo od tistih v naravi. V vsakem primeru stanje, ponovno ustvarjeno v suspenzijski kulturi, ni namenjeno le proizvodnji aktivnih sestavin, ampak tudi določitvi tistih stresnih dejavnikov, ki povzročijo celice, da proizvajajo sekundarne presnovke.
Kulture v bioreaktorju morajo biti ustrezno izpostavljene različnim obremenitvam, ki posnemajo elemente, ki spodbujajo proizvodnjo sekundarnih presnovkov.Bioreaktorji so strukturirani tako, da določajo različne vrste celičnega cikla.Kot se dogaja v trdnem mediju, je pred spodbujanjem celic, da proizvajajo sekundarne presnovke, pravzaprav potrebno spodbuditi njihovo razmnoževanje; to omogoča pridobitev vidnega števila in primernega za sintezo aktivnih načel.
Pri pripravi tekoče zemlje se izvedejo naslednji koraki:
1. Inokulacija celic v tekočem mediju.
2. Pogoji gojenja, primerni za razmnoževanje celic: vrsta tal in način pridelave v ustreznem bioreaktorju morata omogočiti pridobivanje želene biomase.
3. pogoji kulture, primerni za proizvodnjo aktivnih načel; gojišče je spremenjeno in kultura je izpostavljena mehanskim obremenitvam, kar pomeni močno upočasnitev podvojenih pojavov v prid proizvodnji sekundarnih presnovkov.
Ne smemo pozabiti, da za vsako vrsto kulture in vitro v času cepljenja sledi natančna pot rasti: najprej se celica stabilizira v novem gojišču, nato pa začne zaznavati dražljaje, ki izhajajo iz sestavin medija fazi prilagajanja sledi faza eksponentne rasti, v kateri celice v kratkem času precej narastejo; tej fazi eksponentne rasti sledi faza stacionarne rasti, ki nastopi, ko vsaj ena od sestavin elementov tal zmanjka. Doseganje stacionarne faze določa prehod pridelka iz podvojene v proizvodno fazo. Na tej ravni biotehnolog spodbuja vzdrževanje stacionarne faze ali bolje rečeno produktivnost, hkrati pa zmanjšuje numerično rast, da zagotovi da celice proizvajajo sekundarne presnovke čim dlje. Da bi to dosegli, so sestavine zemlje različne ne, zlasti hormoni in pogoji gojenja, kot so pH, temperatura, prezračevanje, svetloba in izločanje (sredstvo za povzročanje fizičnega ali biološkega stresa na celicah).
Drugi članki na temo "Biotehnologija: bioreaktorji in sinteza učinkovin"
- Biotehnologija: pomen tekočih tal pri biotransformacijah
- Farmakognozija
- Biotehnologija: vrste bioreaktorjev in njihova uporaba
