Основной проблемой, осложняющей использование растительных клеток для производства полезных соединений, является поиск простых способов извлечения синтезированных метаболитов, поскольку они обычно накапливаются в вакуолях, а не выделяются в питательную среду (табл.).

Внутриклеточные

метаболиты

Синтез

Накопление

АЛКАЛОИДЫ

Пластиды, цитоплазма

Вакуоль, хлоропласты, свободное пространство

ТЕРПЕНОИДЫ

 

 

Монотсриены

Лейкопласты

Свободное пространство

Тритерпены

Хлоропласты, лейкопласты

Вакуоль, цитоплазма, свободное пространство

ФЕНОЛЫ

 

 

Флавоноиды

Пластиды (хлоропласты, хромопласты)

Свободное пространство, вакуоли, хлоропласты

Танины

Вакуоль, пластиды

Вакуоль, свободное пространство, ЭПР

Кумарины

Вакуоль, хлоропласты, ЭПР

Вакуоль

Оксикоричные кислоты

ЭПР, хлоропласты, митохондрии

Вакуоль, свободное пространство, хлоропласты

ЦИАНОГЕННЫЕ

гликозиды

ЭПР

Вакуоль

ГЛКЖОЗИНОЛАТЫ

ЭПР

Вакуоль

БЕТАИНЫ

Предположительно

Вакуоль

Важная характеристика клеток популяции — их стабильность в отношении синтеза, транспорта и депонирования нужных метаболитов. Стабильность может сохраняться в течение всего времени существования популяции, как, например, синтез стероидных гликозидов в культуре клеток диоскореи дельтовидной. Возможно постепенное (на протяжении нескольких лет) увеличение числа клеток со сниженным синтезом метаболитов. И наконец, в случае полной нестабильности популяций ее клетки очень быстро теряют способность к синтезу вторичных метаболитов, чаще всего в связи с прекращением экспрессии соответствующих генов в условиях in vitro.

Дело в том, что в растительном организме синтез метаболитов, их транспорт и отложение в запас находятся под контролем развития и часто разведены во времени и пространстве. Клетка вне организма обычно не транспортирует метаболиты в соседние клетки или питательную среду. Чаще всего клетки, продуцирующие метаболиты, выращивают методом глубинного культивирования в биореакторах различного типа.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх