Hay ciertas vías metabólicas secundarias que pueden ser estimuladas por la presencia de LUZ u OSCURIDAD; aquí entonces, además del medio y el método de cultivo, existen otros factores que influyen en la producción de metabolitos secundarios por cultivo celular.
La luz puede afectar positiva o negativamente un cultivo dado in vitro, de manera similar a lo que ocurre en la naturaleza; esto, por lo tanto, estará presente o ausente también en relación con el tipo de metabolito secundario a producir.
La luz puede considerarse un interruptor que nos permite activar o desactivar vías metabólicas específicas. Debe evaluarse no solo en términos de presencia o ausencia, sino también en términos de intensidad (cantidad de luz), calidad (longitudes de onda) y fotoperiodo (horas de luz y oscuridad durante 24 horas).
La aireación, que es la relación entre el oxígeno y el dióxido de carbono, puede estimular o deprimir la producción de principios activos, por lo que es bueno saber si mantener las células en anoxia repercute positivamente en el objetivo final del biotecnólogo.
La temperatura óptima de un cultivo in vitro oscila entre 25 y 30 ° C; sin embargo, existen debidas excepciones. En cualquier caso, una variación térmica representa un estrés capaz de intervenir de alguna forma en la producción de metabolitos secundarios.
En un cultivo in vitro, el pH a menudo varía con el tiempo, porque las células se anabolizan y catabolizan continuamente; pero una variación drástica puede influir una vez más en la producción de principios activos; por lo tanto, debe monitorearse constantemente con un quimiostato.
La provocación es un término biotecnológico que indica el estímulo estressogénico determinado sobre el cultivo de dos formas: biótica o abiótica. La provocación, es decir, la inducción de un estrés, abiótico corresponde a un estrés físico, como la irradiación UV o el "uso de metales pesados". , mientras que la provocación biótica corresponde a un estrés in vitro, que imita la agresión de los fitopatógenos a la planta en la naturaleza (teniendo cuidado de no enfermar la célula). Por lo tanto, la producción de metabolitos secundarios en respuesta al ataque del patógeno, el cultivo se somete a esterilización en autoclave para destruir microorganismos no deseados.
Todos estos factores, junto con el método de cultivo y la diferente composición del medio de cultivo, permiten que el propio cultivo crezca adecuadamente y produzca sus metabolitos secundarios. Cada especie vegetal cultivada in vitro requiere de la optimización personalizada de todos estos factores, entre ellos también la presencia de hormonas en el medio de cultivo Las hormonas más utilizadas en el campo biotecnológico son auxinas, giberelinas y citocinas, el etileno no es muy común. El ácido abscísico se utiliza para inducir la generación de embriones somáticos. La presencia o ausencia de estas clases hormonales, sus concentraciones y sus proporciones cuantitativas, determinan el crecimiento más que la producción de metabolitos secundarios o en ocasiones un cierto grado de diferenciación, del cultivo in vitro. Por tanto, la presencia de clases hormonales es fundamental para orientar a las células hacia el objetivo establecido.
Antes de embarcarse en un proyecto biotecnológico es fundamental conocer en profundidad todas las vías metabólicas contra las que puede ir el cultivo celular; también porque estas vías son unidireccionales y van del metabolismo primario al secundario (nunca al revés, razón por la cual los metabolitos primarios son precursores de los secundarios).
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