Il existe certaines voies métaboliques secondaires qui peuvent être stimulées par la présence de LIGHT ou DARK ; ici donc, outre le milieu et le mode de culture, il existe d'autres facteurs qui influencent la production de métabolites secondaires par culture cellulaire.
La lumière peut affecter positivement ou négativement une culture donnée in vitro, de la même manière que ce qui se passe dans la nature ; celui-ci sera donc présent ou absent également en fonction du type de métabolite secondaire à produire.
La lumière peut être considérée comme un interrupteur qui nous permet d'activer ou de désactiver des voies métaboliques spécifiques. Elle doit être évaluée non seulement en termes de présence ou d'absence, mais aussi en termes d'intensité (quantité de lumière), de qualité (longueurs d'onde) et de photopériode (heures de lumière et d'obscurité sur 24 heures).
L'aération, c'est-à-dire la relation entre l'oxygène et le dioxyde de carbone, peut stimuler ou déprimer la production d'ingrédients actifs ; il est donc bon de savoir si le maintien des cellules en anoxie affecte positivement le but ultime du biotechnologiste.
La température optimale d'une culture in vitro oscille entre 25 et 30°C ; cependant, il y a des exceptions dues. Dans tous les cas, une variation thermique représente un stress susceptible d'intervenir d'une manière ou d'une autre dans la production de métabolites secondaires.
Dans une culture in vitro le pH est souvent variable dans le temps, car les cellules s'anabolisent et se catabolisent en continu ; mais une variation drastique de celui-ci peut à nouveau influencer la production de principes actifs ; par conséquent, il doit être constamment surveillé avec un chémostat.
L'élicitation est un terme biotechnologique qui indique le stimulus induisant un stress déterminé sur la culture de deux manières : biotique ou abiotique.L'élicitation, c'est à dire l'induction d'un stress, abiotique correspond à un stress physique, tel que l'irradiation UV ou l'utilisation de métaux lourds, tandis que l'élicitation biotique correspond à un stress in vitro, qui mime l'agression de phytopathogènes à la plante dans la nature (en faisant attention à ne pas rendre la cellule malade). Par conséquent, une fois que la production de métabolites secondaires en réponse à l'attaque du pathogène est établie, la culture est soumise à une désinfection en autoclave pour détruire les micro-organismes indésirables.
Tous ces facteurs, ainsi que la méthode de culture et la composition différente du milieu de culture, permettent à la culture elle-même de se développer adéquatement et de produire ses métabolites secondaires. Chaque espèce végétale cultivée in vitro nécessite l'optimisation personnalisée de tous ces facteurs, parmi lesquels également la présence d'hormones dans le milieu de culture.Les hormones les plus utilisées dans le domaine biotechnologique sont les auxines, les gibérellines et les cytokines, l'éthylène est peu utilisé. L'acide abscissique est utilisé pour induire la génération d'embryons somatiques.La présence ou l'absence de ces classes hormonales, leurs concentrations et leurs rapports quantitatifs, déterminent la croissance plutôt que la production de métabolites secondaires ou parfois un certain degré de différenciation, de culture in vitro. La présence de classes hormonales est donc indispensable pour guider les cellules vers l'objectif fixé.
Avant de se lancer dans un projet biotechnologique, il est essentiel de connaître en profondeur toutes les voies métaboliques contre lesquelles la culture cellulaire peut aller ; aussi parce que ces voies sont unidirectionnelles et vont du métabolisme primaire vers le secondaire (jamais l'inverse, c'est pourquoi les métabolites primaires sont précurseurs des secondaires.)
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