Setelah berada pada fase stasioner pertumbuhan, tindakan dilakukan pada dua tingkat: jenis bioreaktor dan komposisi / kondisi media kultur. Parameter pertama memungkinkan kita untuk mengkalibrasi tanaman menuju produksi bahan aktif yang memadai. Tergantung pada jenis bioreaktor dan kondisi pertumbuhan yang ditimbulkannya, berikut ini dibedakan:
- Bioreaktor loop tertutup: sel inokulum ditumbuhkan sampai fase stasioner pertumbuhan tercapai, medium selalu tetap sama dan sistem tetap tertutup; dengan cara ini sel mulai sendiri memproduksi metabolit sekunder, karena mereka merasakan bagaimana elemen stres yang cukup adalah kekurangan salah satu nutrisinya Sel disimpan dalam sistem tertutup untuk menghasilkan metabolit sekunder untuk jangka waktu tertentu, mulai dari beberapa hari hingga seminggu penuh - 15 hari; setelah waktu ini, sistem dibuka dan metabolit sekunder diekstraksi dari media dan dari sel (beberapa metabolit tetap terperangkap dalam vakuola sementara yang lain dilepaskan ke lingkungan).
- Bioreaktor siklus semi-kontinyu: siklus yang disesuaikan dengan jenis tanaman yang membutuhkan tambahan elemen stres, selain kekurangan nutrisi dan faktor pertumbuhan tanah. Disebut semi-kontinyu karena sudah di tengah pertumbuhan eksponensial sel-sel mulai memproduksi metabolit sekunder; ini mungkin karena perubahan dalam media kultur, misalnya karena ekstrusi besar-besaran katabolit limbah sekunder, beracun bagi sel dan karena itu merupakan elemen stres. Pada titik ini, 50% massa sel diambil dari bioreaktor, dengan 50% media kultur; berbagai bahan aktif kemudian diekstraksi dari sampel ini.
Sebuah alikuot setara media baru ditambahkan ke bioreaktor di mana persentase sisa sel dan media kultur terkandung, sehingga memungkinkan sel untuk melanjutkan fase pertumbuhan eksponensial dari waktu nol. Dalam hal ini sistem dibuka ketika sel masih dalam fase eksponensial Bioreaktor didefinisikan sebagai "semi-kontinyu" karena sejumlah kecil bahan aktif diekstraksi darinya secara berkala.
Sistem pertumbuhan tertutup atau semi-kontinyu dipilih berdasarkan kapasitas produktif jenis sel, ada sel yang menghasilkan lebih banyak metabolit dengan sistem pertumbuhan tertentu daripada dengan yang lain.
- Bioreaktor siklus berkelanjutan: mereka adalah yang paling banyak digunakan, paling modern dan direkayasa. Mereka memungkinkan tanaman mencapai fase pertumbuhan stasioner; pada titik ini, alikuot sel dan medium yang sangat kecil diambil dalam kontinum pada interval waktu yang teratur dan dekat; penarikan kecil memungkinkan kalus untuk meregenerasi jumlah sel yang sama yang telah dihapus, sedangkan media yang dikumpulkan diganti dengan yang baru.Dengan cara ini sel-sel disimpan dalam keseimbangan pada benang produksi bahan aktif; yang merupakan optimalisasi dari segi kualitas dan kuantitas produksi bahan aktif. Pengambilan sampel yang konstan dan berkelanjutan ini, serta penambahan tanah baru, dipantau secara otomatis oleh chemostat dan turbostat. Chemostat adalah peralatan yang bertanggung jawab untuk memantau kondisi budidaya, seperti pH dan unsur nutrisi yang menyusun tanah; ketika ini tidak cukup, peralatan campur tangan dengan memperkenalkan cara korektif.Turbostats, di sisi lain, mengukur kepadatan optik budaya, yang berbanding lurus dengan jumlah sel, ketika ini mencapai nilai ambang batas maksimum, a sejumlah kecil diambil, selanjutnya dikenakan ekstraksi bahan aktif.
- Bioreaktor sel amobil: modalitas yang mirip dengan tipe loop tertutup, namun berbeda ketika, setelah kemampuan kultur sel untuk menghasilkan metabolit sekunder telah dipastikan, senyawa gelatinisasi atau pendukung padat dimasukkan ke dalam bioreaktor, yang tetap tertutup. Dukungan ini memungkinkan kultur suspensi menjadi kultur padat selalu di dalam bioreaktor, di mana sel-sel dalam bentuk mikroagregat sama-sama bersentuhan dengan media kultur, oleh karena itu sama-sama sensitif terhadap rangsangan media.Untuk kultur sel tertentu milik tanaman tertentu spesies pendukung padat sebenarnya merupakan stimulus mekanis yang mampu menginduksi diferensiasi morfologis dan fungsional yang sensitif; dengan kata lain, sel-sel mulai, meskipun lambat, untuk berdiferensiasi menjadi jaringan terorganisir; diferensiasi morfo / fisiologis makro atau mikroskopis sesuai sebagian besar waktu untuk diferensiasi metabolik Kesimpulannya, imobilisasi tanaman dapat mendukung produksi senyawa sekunder.
Artikel lain tentang "Bioteknologi: jenis bioreaktor dan aplikasinya"
- Bioteknologi: bioreaktor dan sintesis bahan aktif
- Farmakognosi
- Bioteknologi: faktor-faktor yang mempengaruhi produksi bahan aktif
