Quy trỡnh tạo sinh khối tế bào thực vật thường được tiến hành theo năm giai đoạn kế tiếp nhau [9] (hỡnh 1.3).
* Giai đoạn 1: Tạo callus
Callus là dũng tế bào ban đầu, chưa biệt húa được tạo ra trong phũng thớ nghiệm, tương tự như những tế bào gốc tạo ra để hàn gắn vị trớ tổn thương của cõy. Callus được hỡnh thành từ cỏc mụ, cỏc tế bào được tỏch ra từ cơ thể thực vật nhờ tỏc động của chất kớch thớch sinh trưởng. Trong giai đoạn này, ngoài thành phần mụi trường và điều kiện nuụi cấy thỡ kỹ thuật vụ khuẩn được xem là yếu tố quan trọng nhất [9].
* Giai đoạn 2: Duy trỡ nuụi cấy callus trong mụi trường thạch mềm
Việc duy trỡ nuụi cấy trong mụi trường thạch mềm đảm bảo cho tế bào thớch nghi hoàn toàn với điều kiện sống mới (tỏch ly hoàn toàn ra khỏi cơ thể mẹ). Đồng thời, nú làm cho tế bào cú hỡnh thỏi mềm, xốp, cú đủ sức sống và đặc biệt làm mất khả năng biệt hoỏ thành cỏc cơ quan bộ phận khỏc. Điều này tạo thuận lợi cho cấy chuyển tế bào sang mụi trường nuụi cấy lỏng.
Hỡnh 1.3. Quy trỡnh tạo sinh khối tế bào thực vật
a - Tạo callus; b - Duy trỡ nuụi cấy callus; c - Nuụi cấy trong mụi trường lỏng; d - Khuếch đại qui mụ nuụi cấy; e - Thu hoạch sinh khối.
* Nguồn: Nguyễn Văn Long [7]
* Giai đoạn 3: Nuụi cấy tế bào trong mụi trường lỏng
Đõy là bước rất quan trọng, quyết định tốc độ phỏt triển cũng như hàm lượng hoạt chất của sinh khối. Trong giai đoạn này, phải khảo sỏt đầy đủ cỏc
a
b
c
d
yếu tố ảnh hưởng như: điều kiện nuụi cấy, thành phần mụi trường, nhằm mục đớch cho sinh khối phỏt triển nhanh nhất, hàm lượng hoạt chất trong sinh khối cao nhất [7], [116].
* Giai đoạn 4: Nõng cấp quy mụ nuụi cấy (scale-up)
Sau khi đó tỡm được cỏc điều kiện và mụi trường nuụi cấy thớch hợp, để tăng khối lượng sản phẩm, cỏc tế bào phải được nuụi cấy trong hệ thống cỏc bỡnh nuụi cấy cú thể tớch khỏc nhau tựy theo quy mụ. Ở giai đoạn này, cỏc yếu tố về điều kiện sản xuất như loại bỡnh nuụi cấy, kiểu cỏnh khuấy, phõn ỏp oxy hũa tan là những yếu tố cần phải khảo sỏt. Trong quy trỡnh sản xuất taxol và shikonin, người ta đó sử dụng cỏc bioreactor 10.000 và 75.000 lớt [119], [125].
* Giai đoạn 5: Thu hoạch khối tế bào
Thu hoạch khối tế bào là bước cuối cựng trong quy trỡnh nuụi cấy. Thụng thường, cỏc hoạt chất được tớch lũy chủ yếu trong tế bào nờn phương phỏp lọc lấy tế bào là cỏch phổ biến để thu sản phẩm. Tuy nhiờn, cú một số trường hợp hoạt chất lại được giải phúng ra ngoài mụi trường nờn việc thu hồi cỏc hoạt chất mất nhiều cụng sức và chi phớ tốn kộm [111]. Cỏc hoạt chất sau khi tỏch chiết sẽ được nghiờn cứu tỏc dụng sinh học và bào chế sản phẩm.