Produksi metabolit sekunder oleh kultur sel tanaman.

Pertanyaan pertama yang harus dijawab untuk aplikasi komersial kultur sel tanaman untuk produksi bahan kimia halus menyangkut kelayakan teknologi dan ekonomi. Pada prinsipnya, kultur suspensi sel tanaman dapat diperoleh dari tanaman apa pun, meskipun beberapa tanaman lebih mudah menumbuhkan kultur sel daripada yang lain.

Pembatasan utama dianggap sensitivitas geser sel tumbuhan. Jika dibandingkan dengan mikroorganisme, sel tumbuhan jauh lebih besar, terutama karena adanya vakuola yang besar. Karena sel tumbuhan seperti kantong air dengan dinding sel tipis, diperkirakan bahwa pengadukan dalam fermentor besar akan menyebabkan sel runtuh karena gaya yang dihasilkan oleh pengadukan massa kental sel (tekanan hidrodinamik).

Namun, ternyata kepekaan terhadap pemotongan sel tumbuhan tidak menjadi masalah seperti yang diperkirakan sebelumnya. Faktanya, sel tumbuhan dapat ditumbuhkan dalam bioreaktor tipe tangki pengocok, pengocok lembut dapat bermanfaat untuk garis sel yang lebih sensitif. Hal ini juga dikonfirmasi dalam praktek, beberapa percobaan skala besar telah diterbitkan dalam literatur, dan produksi komersial produk tanaman telah dicapai dengan menggunakan bioreaktor tangki berpengaduk Teknologinya layak, ekonomi produksi bioteknologi sel tumbuhan adalah yang penting lainnya pertanyaan.

Perhitungan biaya dibuat untuk berbagai jenis proses, berdasarkan desain fasilitas bioteknologi sel tumbuhan dengan metabolit sekunder. Untuk memproduksi 3.000 kg alkaloid indol, dibutuhkan 6 bioreaktor ajmallicin dengan luas 145 m3. Dengan menghitung biaya berdasarkan penyusutan bioreaktor dan biaya media dan energi, diperoleh harga US $ 1500 / kg. Sekitar 65% dari ini digunakan untuk depresiasi. Jika produktivitas ditingkatkan 10 kali lipat menjadi 3 g / l, harga US$ 430 / kg dihitung. Kemungkinan sistem produksi berkelanjutan juga dipertimbangkan. Dalam sistem seperti itu, sel tetap hidup dan produk dikumpulkan dari media. Namun, ini mengharuskan produk diekskresikan ke media bebas di luar sel. Dalam sistem pengumpanan batch, pada kepadatan biomassa 40 g / l hampir tidak ada media bebas. Oleh karena itu, untuk sistem kontinu seperti itu, densitas biomassa harus dikurangi. Hal ini membutuhkan ukuran bioreaktor yang lebih besar (250 m3) dan peningkatan biaya penyusutan, media dan energi. Faktanya, ini berarti menggandakan harga dalam sistem pertanian fedbatch. Dalam hal produk tidak diekskresikan ke media, yang merupakan yang paling umum, langkah tambahan diperlukan untuk permeabilisasi sel, lebih lanjut meningkatkan biaya. Kesimpulan dari perhitungan ini adalah bahwa kultur suspensi sel yang diberi makan secara batch atau yang diberi makan secara batch adalah yang paling ekonomis. Oleh karena itu, tujuannya harus meningkatkan produktivitas sel untuk mencapai proses komersial.

Related Posts