Os biofermentadores ou biorreatores contendo o meio líquido podem ter diferentes volumes: de 100 ml a vários litros; estes recipientes são adaptados a uma cultura in vitro e ligados a sistemas mecânicos, que garantem o adequado crescimento e arejamento das células.Os métodos mecânicos de agitação possíveis são diferentes: desde mexer com lâminas até mexer com ar.A diversificação estrutural dos biorreatores é justificada pelo objetivo final do processo: o melhor rendimento na produção de princípios ativos; de fato, na natureza, as plantas sintetizam metabólitos secundários em relação a condições de estresse ambiental de qualquer tipo; quanto mais intensos, mais a planta assume interesse medicinal; portanto a agitação mecânica por meio de lâminas representa em muitos casos um estresse suficiente para estimular as células a produzir os princípios ativos de interesse biotecnológico.
Os metabolitos secundários representam o mecanismo de relação que a planta estabelece com o meio envolvente. À semelhança do que acontece na natureza, no laboratório procuramos recriar as condições óptimas de stress, que muitas vezes são significativamente diferentes das encontradas na natureza. ferramentas disponíveis.Em qualquer caso, a condição recriada na cultura em suspensão visa não só a produção de princípios ativos, mas também a determinação dos fatores de estresse que induzem as células a produzirem metabólitos secundários.
As culturas dentro do biorreator devem ser adequadamente submetidas a diversos estresses, que mimetizam elementos que estimulam a produção de metabólitos secundários. Os biorreatores são estruturados de forma a determinar diferentes tipos de ciclo celular. Como acontece em meio sólido, antes de induzir as células para produzir metabólitos secundários, é de fato necessário estimular sua multiplicação, o que permite obter um número conspícuo e adequado para a síntese dos princípios ativos.
Na preparação de um solo líquido, as seguintes etapas são realizadas:
1. Inoculação de células em meio líquido.
2. Condições de cultivo adequadas para a multiplicação celular: o tipo de solo e o método de cultivo em um biorreator adequado devem permitir a obtenção da biomassa desejada.
3. Condições de cultivo adequadas para a produção de princípios ativos; o meio de cultura é modificado e a cultura é submetida a tensões mecânicas, o que acarreta uma forte desaceleração dos fenômenos de duplicação em favor da produção de metabólitos secundários.
Deve-se lembrar que, para qualquer tipo de cultura in vitro, segue um caminho preciso de crescimento no momento da inoculação: primeiro a célula se estabiliza no novo meio de cultura, após o que começa a perceber os estímulos derivados dos constituintes do meio. . a fase de adaptação é seguida por uma fase de crescimento exponencial, em que as células crescem consideravelmente em número em um curto período de tempo; esta fase de crescimento exponencial é seguida por uma fase de crescimento estacionário, que ocorre quando pelo menos um dos constituintes esgota-se elementos do solo. O alcance da fase estacionária determina a passagem da cultura da fase duplicativa para a produtiva. Neste nível o biotecnólogo induz a manutenção da fase estacionária, ou melhor, produtiva, minimizando o crescimento numérico, para garantir que as células produzem metabólitos secundários pelo maior tempo possível. Para conseguir isso, os constituintes da terra são variados não, especialmente hormônios e condições de cultura, como pH, temperatura, aeração, luz e elicitação (um meio de induzir estresse físico ou biológico nas células).
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