Biotecnologie: importanza del terreno liquido nelle biotrasformazioni

Tra gli altri obbiettivi perseguiti in coltura in terreno solido vi sono:
-Variazione somaclonale: termine tecnico che esprime come attraverso l'embriogenesi somatica si possa evidenziare una variazione nel soma (pianta) di importanza salutistica.
-Clonazione: tutte le cellule che compongono un callo, possono definirsi potenzialmente cloni, ovvero individui che si originano da un'unica cellula madre con uno stesso patrimonio genetico; da queste cellule si ottengono piante tutte uguali a se stesse, perché non sono stati introdotti elementi di variabilità genetica, né una riproduzione sessuata.
-Mutazioni somaclonali: mutazioni del soma osservabili nel callo, che presentano come caratteristica funzionale la produzione di metaboliti secondari pigmentati; le cellule più pigmentate sono quelle che hanno subìto la modificazione, che consente loro una produzione maggiore di metaboliti secondari (osservabile microscopicamente con una colorazione più marcata). Si parla di mutazione somaclonale perché rappresenta una variazione genetica della cellula del soma che appartiene ad uno stesso individuo; ciascuna di queste cellule mutate può generare diversi individui cloni.
-Ibridi cellulari: individui generati in vitro da specie affini ma non omogenee. Mediante un ambiente controllato e fortemente condizionato si possono ottenere più facilmente incroci tra piante eterogenee, in modo da avere un resa migliore in termini di produzione di princìpi attivi rispetto a quanto si otterrebbe in natura. L'incrocio in vitro è favorito, perché in questa ambiente si possono condizionare maggiormente quegli elementi naturali che favoriscono l'ibridazione.
-Conservazione del germoplasma: archivio biologico contenente piccoli campioni di cellule originatesi in vitro di interesse biotecnologico.
-Trapianto di organuli: innesti per ottenere semi artificiali, ovvero embrioni alimentati dal terreno di coltura e non dall'endosperma.
Possiamo riassumere dicendo che le biotecnologie sono un indispensabile ausilio per il mantenimento della qualità delle piante officinali o per un loro miglioramento.


Come le biotecnologie, svincolate dal mondo naturale, possono costituire una fonte importante di princìpi attivi o meglio un importante elemento di produzione di princìpi attivi mediante la biotrasformazione?


In questo settore le biotecnologie costituiscono il complemento alle piante coltivate nella produzione di princìpi attivi da immettere sul mercato. Una coltura in vitro diventa produttiva soltanto quando viene posta in un terreno liquido; la coltura in terreno solido, invece, non è pertinente alla sintesi di princìpi attivi o di molecole di interesse farmaceutico o per biotrasformazioni.

Il terreno solido è un passaggio obbligato dalla natura al laboratorio, fondamentale per la manipolazione biotecnologica delle cellule vegetali necessarie alla genesi di piante, modificate in vario grado e selezionate, che hanno comunque un'applicazione agronomica.

Il terreno liquido in beuta è una strada obbligata per la produzione di princìpi attivi e per operare biotrasformazioni. In tali condizioni le biotecnologie rappresentano una fonte complementare di princìpi attivi alle piante coltivate. Per il passaggio in terreno liquido vengono selezionate nel terreno solido le cellule più produttive ed appartenenti a calli particolarmente "friabili". Calli diversi, pur appartenendo allo stesso espianto di origine, posseggono variazioni somaclonali che diventano fonte di cellule diversamente produttive, o anche diverse nei loro costituenti; per calli friabili si intendono quei calli in cui è facile asportare le cellule selezionate con una pinzetta; tali cellule sono più adeguate per una semina in terreno liquido.

La semina di singole cellule favorisce la formazione di piccoli aggregati cellulari; questo permette alle cellule di essere tutte, allo stesso modo, esposte al mezzo fluido e sensibili ai segnali inviati dal terreno di coltura. Spesso, bisogna trovare un compromesso tra le cellule potenzialmente molto produttive e tra quelle più friabili; si attua un compromesso perché in un terreno liquido si ha sempre la possibilità di condizionare la produttività delle cellule. Le cellule provenienti da calli friabili posseggono poche pectine ed una parete meno rigida, perché meno ricche in lignina; per questo vengono più facilmente permeate dal mezzo di coltura.

La coltura in terreno liquido è detta in sospensione, poiché i contenitori o bioreattori contenenti il terreno liquido sono posti in agitazione meccanica, esterna o interna; quest'agitazione mantiene in sospensione le cellule, che vengono continuamente permeate dal mezzo e stimolate al loro metabolismo secondario. Se non vi fosse agitazione le cellule sedimenterebbero e si verrebbe a creare una situazione simile alla coltura in un mezzo solido; queste cellule, quindi, risentirebbero del terreno di coltura secondo gradiente. In sospensione, invece, si crea una condizione di lattescenza particolarmente efficace nella creazione di cellule similmente produttive.


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Ultima modifica dell'articolo: 24/12/2015