Sản xuất chất thứ cấp Các chất trao đổi thứ cấp hay gọi chất thứ cấp xếp ba nhóm chính: alkaloid, tinh dầu glycoside Các alkaloid có dạng tinh thể hợp chất chứa nitrogen, tách chiết cách dùng dung dịch acid Alkaloid có hoạt tính sinh lý tất động vật sử dụng công nghiệp dược Họ alkaloid bao gồm: codein, nicotine, caffeine morphine Các tinh dầu chứa hỗn hợp terpenoid sử dụng chất mùi, chất thơm dung môi Glycoside bao gồm phenolic, tanin flavonoid, saponin các chất mùi thực phẩm dược phẩm Một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến việc sản xuất chất thứ cấp từ tế bào thực vật phân hóa hình thái Nhiều chất thứ cấp sản xuất suốt trình phân hóa tế bào Vì thế, chúng thường tìm thấy mô có tính đặc trưng cao rễ, hoa Do phân hóa hình thái trưởng thành không xuất nuôi cấy tế bào, nên chất thứ cấp có khuynh hướng ngưng tạo thành nuôi cấy tế bào thực vật Chỉ số giới hạn hệ thống nuôi cấy tế bào thực vật sản xuất lượng vừa phải chất thứ cấp, cho dù thực vật tự nhiên cyanogenic glycoside, số chúng sử dung làm chất nhuộm, mà từ tế bào thu thập, sản xuất chúng Tuy nhiên, tế bào không phân hoá nuôi cấy dịch huyền phù thường tạo thành khối khoảng vài trăm tế bào tính chất dính nhớt bề mặt tế bào, từ tiết polysaccharide mật độ cao tế bào Do gradient nồng độ tương tác tế bào, tế bào khối tiếp xúc với môi trường, điều khác với tế bào bên Do đó, phân hóa xuất tới mức độ khối phép tạo thành chất thứ cấp Sự kết khối nuôi cấy tế bào thực vật Một số kết nghiên cứu cho số nuôi cấy dịch huyền phù có khả tổng hợp sản phẩm đặc biệt có nồng độ cao so với mà từ chúng bắt nguồn Chẳng hạn: Schulte cs (1987) thông báo tạo thành anthraquinone nuôi cấy tế bào (được tối ưu điều kiện) vượt trội sinh trưởng điều kiện tự nhiên (17/19 loài khác nhau) thuộc chi Asperula, Galium, Rubia Sherardia Hiệu suất anthraquinone cao trường hợp loài Galium verum (1,7 g/L) nồng độ cao loài Rubia fruticosa (20% trọng lượng khô) Đã có chứng rõ ràng cho thấy có mối quan hệ ngược (feedback) tốc độ sinh trưởng khả sản xuất chất thứ cấp Khi tốc độ sinh trưởng cao, trình sơ cấp tế bào phân chia tế bào sản xuất sinh khối tế bào diễn mạnh mẽ Ngược lại, pha tĩnh sinh trưởng giảm đến mức tối thiểu, lúc hoạt động sản xuất tích lũy chất thứ cấp tăng lên Thành phần môi trường có ảnh hưởng cách ý nghĩa đến số lượng chất thứ cấp sản xuất Yêu cầu thiết kế công thức môi trường dinh dưỡng đảm bảo hoàn thành sinh trưởng tế bào Sau tế bào đạt đến quần lạc định, thay đổi thành phần môi trường ảnh hưởng đến tích lũy sản phẩm Chẳng hạn, người ta cải thiện sản lượng shikonin có nguồn gốc từ nuôi cấy dịch huyền phù tế bào Lithospermum erythrorhizon cách dùng môi trường sản xuất để thay cho môi trường sinh trưởng Môi trường sản xuất thường chứa nhiều sucrose thành phần vô vitamin so với môi trường sinh trưởng Tích lũy sản phẩm nuôi cấy tế bào thực vật kích thích elicitor sống không sống Các elicitor sống hợp chất chất có nguồn gốc từ vi sinh vật elicitor không sống tác nhân gây stress chiếu xạ UV, sốc thẩm thấu, ion kim loại nặng Các elicitor sống (biotic) thường sản xuất cách nghiền đồng thể hệ sợi nấm vô trùng dịch thu Ảnh hưởng biotic elicitor lên tích lũy chất thứ cấp tùy thuộc vào đặc trưng nồng độ elicitor, thời gian tiếp xúc elicitor, giai đoạn sinh trưởng tế bào thực vật ... flavonoid, saponin các chất mùi thực phẩm dược phẩm Một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến việc sản xuất chất thứ cấp từ tế bào thực vật phân hóa hình thái Nhiều chất thứ cấp sản xuất suốt trình phân... tối thiểu, lúc hoạt động sản xuất tích lũy chất thứ cấp tăng lên Thành phần môi trường có ảnh hưởng cách ý nghĩa đến số lượng chất thứ cấp sản xuất Yêu cầu thiết kế công thức môi trường dinh dưỡng... không xuất nuôi cấy tế bào, nên chất thứ cấp có khuynh hướng ngưng tạo thành nuôi cấy tế bào thực vật Chỉ số giới hạn hệ thống nuôi cấy tế bào thực vật sản xuất lượng vừa phải chất thứ cấp, cho