Farmakognózia

Biotechnológie: na čo sú?

Pestovanie rastlín nie je jediným nástrojom na získanie účinných látok; v skutočnosti už niekoľko rokov existovali biotechnologické techniky.

Biotechnológie sú široko využívaným nástrojom farmaceutického priemyslu, pretože umožňujú získať účinné látky a farmako-technické prvky potrebné na prípravu konečného výrobku. Príkladom farmakotechnického prvku sú cyklodextríny, bez chuti a bezfarebné oligosacharidy, ktoré umožňujú enkapsuláciu aromatickej účinnej látky, ako je mentol alebo eukalyptol; používajú sa napríklad pri príprave aromatizovaných bylinných čajov.

Biotechnológia je mimoriadne zložitá disciplína, ktorá sa prejavuje, keď sa príroda prenesie do laboratória; BIO = život, ale obnovený v technologickom laboratóriu. Táto disciplína je zameraná na zvýšenie metabolických a biologických kapacít rastlinných a ne-rastlinných organizmov prostredníctvom obnovy najvhodnejších environmentálnych podmienok pre ich vývoj v laboratóriu. Biotechnológ usmerňuje rast zdroja smerom k tomu, čo ho najviac zaujíma, teda smerom k výrobe aktívnych princípov a farmako-technických prvkov.

Voľba toho, čo sa znovu vytvára biotechnologicky, je tiež podmienená ťažkosťami pri dodávaní aktívnej zložky a liečiva v prírode; biotechnologický systém v skutočnosti vzniká z potreby zásobovania, ale aj z hľadiska ochrany rastlinných druhov a ďalších. Toto bol prípad Taxus brevifolia - z kôry, z ktorej je odvodená aktívna zložka taxolu s jeho známymi antineoplastickými vlastnosťami - ktorej intenzívne vykorisťovanie ho priviedlo k zániku. Toto je napravené biotechnológiou; chemické laboratórium však nie je vždy schopné syntetizovať účinnú látku farmaceutického záujmu, najmä ak je veľmi zložitá; Z tohto dôvodu, ak je to možné a pohodlné, je prírodný zdroj stále veľmi používaný.

Vo všeobecnosti biotechnológ izoluje nediferencované bunky organizmu, ktoré sa chcú rozmnožovať v uzavretom prostredí, ako je Petriho miska alebo banka. Izolácii rastlinných buniek z explantácie, malému fragmentu rastliny vybranej na rekreáciu v laboratóriu, musí predchádzať dezinfekčný proces (ošetrenie zmesou etanolu a chlórnanu sodného alebo iných dezinfekčných prostriedkov), ktorých cieľom je odstrániť akúkoľvek prítomné cudzie mikroorganizmy. Po sterilizácii sa explantát umiestni do Petriho misky s vhodným pevným kultivačným médiom obsahujúcim želatínový agar, vodu, minerálne soli, cukry a rastlinné hormóny; pôda, zvolená vo vzťahu k nutričným potrebám druhu, z ktorého je explantát odvodený, umožňuje adekvátny rast rastlinných buniek, pričom sa in vitro obnovuje vonkajší systém, s ktorým bunka prirodzene interaguje.

Primárnym záujmom biotechnológa je vytvoriť biologické laboratórium in vitro, ktoré produkuje veľké množstvo aktívnej zložky; preto sú zložky kultivačného média kalibrované vo vhodných množstvách a vlastnostiach, aby sa zaistilo, že explantátové bunky stratia svoje typické a špecializované charakteristiky, čím sa vytvoria nediferencované totipotentné bunky, ktoré sú schopné, tj. regeneračné kapacity nediferencovaných buniek sú technologom využívané na to, aby mali k dispozícii mnoho bunkových kolónií na produkciu aktívnych látok.

Pestovanie rastlinných buniek má dva typy metabolizmu: jeden z primárneho typu, ktorý je základom bunkového cyklu a sekundárny, ktorý je základom produkcie metabolitov a aktívnych látok. Aby sa naplno využil potenciál biotechnologického systému, je nevyhnutné, aby sa bunky in vitro, najprv rozdelili a rozmnožili, potom vytvorili aktívnu zložku; bunka v skutočnosti sústreďuje svoju spotrebu energie na jednu metabolickú cestu alebo na inú, alebo ju opäť distribuuje obom. Základná potreba bunky je spojená s jej primárnym a sekundárnym metabolizmom; bunka v skutočnosti spotrebováva energiu, ktorá je k dispozícii najmä na kŕmenie primárneho metabolizmu. To však nie je cieľom biotechnológa, ktorý umiestni fragment do agarizovanej pôdy, aby umožnil bunkový rast, ktorý by sa nevyskytoval v kvapalnom médiu (fragment hnije a chýba mechanická podpora rastu buniek).