توليد متابوليت های ثانويه از طريق کشت درون شيشه ای

گياهان دارويي بخش مهمي از منابع اوليه تهيه فراورده هاي دارويي را تشكيل مي دهند. متابوليت های ثانويه به عنوان موادی طبيعی، حاصل واکنش دفاعی گياهان دربرابر تنش های محيطی هستند. از مهمترين آنها می توان آلکالوئيد ها، گليکوزيدها، فنولها، اسانس ها، استروئيد ها، ليگنين ها و تانن ها را نام برد. به سبب مشکلاتی از جمله رويش در فصل و مناطق خاص جغرافيايي، در معرض انقراض بودن نسل هاي گياهي، متغيير بودن ميزان مواد موثرة و بسياري مشكلات ديگر باعث جهت گيري تهية فراورده هاي دارويي از كشت بافت گياهي شده است. سلول هاي گياهي از نظر قابليت بيوسنتز طيفي از تركيبات شيميايي را که در گياه والد توليد می شود. مي توانند مزيت هايی مانند عرضة سيستم توليدي معين و مطمئن، توليد تركيبات جديد و سرعت توليد بالا نسبت به توليدات کشاورزی داشته باشند.

روشهای کشت درون شيشه ای سلول های گياهی:

-         کشت تعليقی

-         کشت ريشه های موئين

ويژگي اصلي ريشه هاي موئين به توانايي رشد سريع آنها بدون نياز به تامين اكسين خارجي بر مي گردد. در بسياري از مواقع انكوباسيون در روشنايي هم نياز ندارند. به سبب پايداري ژنتيكي بازده توليد متابوليت  به خوبي در آنها ثابت است.

-         انتقال ژن با استفاده از کشت ريشه موئين

-         استفاده از القا گرهای زنده و غيره زنده

-         مهندسی مسيرهای توليد متابوليت

بيوراکتورها

برای بهره برداری تجاری کشت های ريشه موئين  به عنوان يک منبع توليد مواد شميايی به سبب تا مين اکسيژن مورد نياز ريشه ها، کنترل گازهای ورودی و خروجی وداشتن محيط کشت يکنواخت نياز به توسعه دستگاه هايی با نام بيوراکتور می باشد.

شيوه هاي افزايش توليد متابوليت هاي ثانويه در كشت هاي سلول گياهي

1-غربالگري و انتخاب خطوط سلولي پر بازده

2- دستكاري مواد غذايي جهت افزايش بازده

- ميزان قندها، نيترات، فسفات، تنظيم كننده هاي رشد و افزودن پيش ماده

3- بهينه كردن شرايط محيط براي كشت ها

- نوردهي و دما

4- القا

5- نفوذپذيری

توليد افزودني هاي غذايي توسط كشت هاي سلول گياهي

-  كاپسايسين (Capsacin) عامل عمده تندي فلفل سبز (Capsicum spp.) است.

- وانيلين (Vanillin) متداولترين تركيب عطري شيميايي كه در غذاهاي فراوري شده، فراورده هاي دارويي و  عطر سازي مورد استفاده قرا مي گيرد كه از گياه وانيل (Vanilla planifolia) به دست مي آيد.

- آنتوسيانين ها (  Anthocyanin) متداوترين رنگدانه هايي هستند كه در طبيعت يافت مي شوند.

 Bourgaud, F. and S. milesi. (2001). Production of plant secondary metabolites. Plant science. 161: 839- 851. Review

 Giri, A. and G. Lakshmi Narasu. (2000). Transgenic Hairy roots. Biotechnology advances. 18: 1-22. Review

 Parasad, S. (2004). Impact of plant biotechnology on horticulture. Third Edition, Shyam Press. Jodhpur, India. 495

 Raho, R. and G. A. Ravishankar. (2002). Plant cell culture: Chemical factories of secondary metabolites. Japan advanced institute of science and technology. Inshikawa. 923- 1297.