Certos sistemas biotecnológicos funcionam, gerando um princípio ativo ou um elemento técnico-farmacêutico, também em relação à forma do recipiente que os contém ou ao tipo de agitação a que são submetidos. O caminho que passa pela passagem da natureza para o sistema in vitro tem passagem obrigatória na semeadura em solo sólido, o que representa assim a ferramenta mais adequada para a transferência.
A massa informe de células indiferenciadas que são geradas pelo explante é chamada de calo; a formação do calo é um sintoma de esgotamento do sistema fechado: o sistema in vitro se esgota por diversos motivos, como as dimensões limitadas da placa de Petri (diâmetro máximo de 9 cm) ou o "esgotamento dos constituintes do solo; isto significa que aos poucos a composição do meio varia. Por este motivo, parte do calo é retirada a cada 15 dias e ressemeada em outro sistema fechado, mas com meio de cultura líquido. Os sinais que são transmitidos do sólido médio ao calo têm capacidade limitada de difusão de substâncias; difusão que é diretamente proporcional ao gradiente de concentração, maior com as células em contato direto com o solo e menor com as células que não entram em contato com ele. Daí a necessidade para um meio líquido para um sistema de produção do princípio ativo, onde as células estão completamente imersas, de modo que a difusão das substâncias constituintes seja a mesma para todas; cada célula deve ser eficiente para a produção de metabólitos secundários. As células imersas em meio líquido, mantidas sob agitação, não mais se desenvolvem em uma massa informe, mas em microcolônias de 10-15 indivíduos, que permanecem em suspensão dando o caldo de cultura uma aparência leitosa.
As biotecnologias representam uma fonte alternativa para a biodisponibilidade de espécies vegetais e síntese química. Por meio das biotransformações e da geração de biomassa é possível processar grandes quantidades de princípios ativos com uma qualidade superior à que se obtém de fonte natural. A transição da natureza in vivo para in vitro constitui-se, conforme referido anteriormente, por várias etapas, que apresentam várias dificuldades operacionais.
Não é certo que a partir de um explante seja possível obter tecidos calejados ou, mais geralmente, uma cultura biotecnológica. Um gênero que pouco se presta ao processo biotecnológico é o das Graminaceae; é muito difícil transferir células vegetais desse gênero em um sistema fechado, como uma placa de Petri; isso significa que de cem explantes, no máximo, um ou dois substratos calosos são obtidos. Por outro lado, um tecido vegetal que pode ser facilmente reproduzido no prato é o da cenoura, de onde se obtêm os carotenóides, utilizados na área cosmética e alimentar. A razão pela qual nem todas as espécies de plantas se prestam à transferência in vitro consiste em não serem capazes de recriar in vitro aquelas condições que na natureza são essenciais para a sobrevivência ecológica daquele organismo vegetal específico. Os elementos constituintes do meio de cultura devem ter a capacidade de promover o crescimento, aproximando as condições nutricionais in vitro das condições em que a célula se encontra em todo o organismo. A reprodução desses elementos ecológicos in vitro representa uma dificuldade objetiva dependendo da planta espécie; o meio de cultura utilizado difere de espécie para espécie.
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