Når den er i den stationære vækstfase, tages der handling på to niveauer: typen af bioreaktor og dyrkningsmediets sammensætning / tilstand. Den første parameter giver os mulighed for at kalibrere afgrøden til en passende produktion af aktive ingredienser. Afhængigt af typen af bioreaktor og de vækstbetingelser, dette pålægger, skelnes følgende:
- Lukkede bioreaktorer: inokulumcellerne vokser, indtil den stationære vækstfase er nået, mediet forbliver altid det samme, og systemet forbliver lukket; på denne måde begynder cellerne af sig selv at producere sekundære metabolitter, da de fornemmer, hvordan en tilstrækkeligt element af stress er manglen på et af deres næringsstoffer.Celler opbevares i et lukket system for at producere sekundære metabolitter i en bestemt periode, der spænder fra et par dage til en hel uge - 15 dage; efter denne tid åbnes systemet, og de sekundære metabolitter ekstraheres fra mediet og fra cellerne (nogle metabolitter forbliver fanget i vakuolen, mens andre frigives til miljøet).
- Halvkontinuert cyklus bioreaktorer: cyklus tilpasset de typer afgrøder, der har brug for yderligere elementer af stress, ud over manglen på ernæringsmæssige og jordvækstfaktorer. Det kaldes halvkontinuerligt, fordi cellerne allerede midt i den eksponentielle vækst begynder at producere sekundære metabolitter; dette skyldes sandsynligvis en ændring i kulturmediet, for eksempel på grund af den massive ekstrudering af en sekundær affaldskatabolit, giftig for cellerne og derfor et element af stress. På dette tidspunkt tages 50% af cellemassen fra bioreaktoren med 50% dyrkningsmedium; de forskellige aktive ingredienser ekstraheres derefter fra denne prøve.
En ækvivalent alikvot af nyt medium tilsættes til bioreaktoren, hvori den resterende procentdel af celler og dyrkningsmedium er indeholdt, så cellerne kan genoptage en eksponentiel vækstfase fra tidspunkt nul. I dette tilfælde åbnes systemet, når cellerne er stadig i den eksponentielle fase Bioreaktoren defineres som "halvkontinuerlig", fordi små, men tilstrækkelige mængder af aktive ingredienser ekstraheres fra den med jævne mellemrum.
Det lukkede eller halvkontinente vækstsystem vælges på grundlag af celletypens produktionskapacitet, der er celler, der producerer flere metabolitter med et bestemt vækstsystem frem for med en anden.
- Bioreaktorer med kontinuerlig cyklus: de er de mest brugte, de mest moderne og konstruerede. De tillader afgrøden at nå den stationære vækstfase; på dette tidspunkt tages meget små portioner af celler og medium i kontinuum med jævne mellemrum; den lille tilbagetrækning gør det muligt for callus at regenerere det samme antal celler, der er blevet fjernet, mens det opsamlede medium udskiftes med et nyt. På denne måde holdes cellerne i balance på tråden til produktion af aktive ingredienser; en tråd der repræsenterer optimeringen med hensyn til kvalitet og kvantitet af produktionen af aktive ingredienser. Denne konstante og kontinuerlige prøveudtagning, samt tilføjelse af ny jord, overvåges på en automatisk måde af kemostater og turbostater.Kemostaten er det udstyr, der er ansvarligt for at overvåge kulturforholdene, såsom pH og de ernæringselementer, der udgør jorden; når disse ikke er tilstrækkelige, griber udstyret ind ved at indføre de korrigerende midler.Turbostaterne måler derimod den optiske densitet af kulturen, som er direkte proportional med cellemængden; når denne når en maksimal tærskelværdi, en der tages en lille mængde, der efterfølgende udsættes for ekstraktion af de aktive ingredienser.
- Immobiliserede cellebioreaktorer: en modalitet, der ligner typen med lukket kredsløb, men den adskiller sig, når cellekulturens evne til at producere sekundære metabolitter er blevet konstateret, gelatiniserende forbindelser eller faste bærere indføres i bioreaktoren, som forbliver lukket. Disse understøtninger gør det muligt for suspensionskulturen at blive fast kultur altid inde i en bioreaktor, hvor cellerne er i form af mikroaggregater lige i kontakt med dyrkningsmediet, derfor lige så følsomme over for stimuli af mediet For visse cellekulturer, der tilhører visse planter arter repræsenterer den faste støtte faktisk en mekanisk stimulus, der er i stand til at fremkalde en følsom morfologisk og funktionel differentiering; med andre ord begynder cellerne, omend langsomt, at differentiere sig til organiserede væv; en makro eller mikroskopisk morpho / fysiologisk differentiering svarer det meste af tiden til en metabolisk differentiering. Afslutningsvis kan immobilisering af afgrøderne favorisere produktionen af sekundære forbindelser.
Andre artikler om "Bioteknologi: typer af bioreaktorer og deres anvendelser"
- Bioteknologi: bioreaktorer og syntese af aktive ingredienser
- Farmakognosi
- Bioteknologi: faktorer, der påvirker produktionen af aktive ingredienser
