Получение продуктов из клеток растений

Целевыми продуктами из клеток растений могут являться:

- сама биомасса клеток растений;

- биологически активные вещества, содержащиеся в биомассе клеток, т.е. внутрикле­точные метаболиты;

- биологически активные вещества, выделяемые клетками в культуральную жидкость, т.е.

В тех случаях, когда биомасса клеток растений (например, женьшеня,) является продуктом биотехнологического производства, ее выделяют из культуральной жидкости фильтрованием или центрифугированием и обезвоживают, т.е. сушат при температуре обычно не более 50"С (часто при комнатной температуре). Далее биомассу чаще всего экстрагируют 20-, 40- или 70% этиловым спиртом, получая галеновые препараты, т.е. настойки, в которых присутствует весь комплекс выделившихся веществ. Настойки используют в качестве ингредиентов пищевых продуктов, исходного сырья для получения парфюмерно-косметических изделий и лекарственных средств.

Чаще всего целевые продукты, синтезируемые клетками растений в процессе их культивирова­ния, остаются внутри клеток, мало выделяясь в питательную среду. Эти продукты обычно экстраги­руют из биомассы клеток, выделенных из питательной среды, например, фильтрованием и высу­шенных при температуре, при которой не происходит разложение продуктов. Режимы высушивания и экстракции определяют опытным путем. Примерами используемых растворителей могут быть эти­ловый спирт, хлороформ, углеводородные смеси, различные масла. К ним предъявляются опреде­ленные технологические, экономические и др. требования. Способы извлечения целевых продуктов из экстрагентов — обычные для химической технологии: гидролиз, осаждение, кристаллизация и др. При нахождении целевого продукта в смеси родственных метаболитов задача его очистки ста­новится чрезвычайно сложной, хотя имеются отдельные примеры успешного решения ее, в частное- ти, с адсорбцией некоторых продуктов из культур клеток на ионообменных смолах типа амберлит.

Иногда целесообразно совмещать процессы биосинтеза и выделения целевых продуктов, используя так называемую экстрактивную ферментацию.

Внеклеточные метаболиты клеток растений накапливаются в водной среде в процессе культиви­рования. Извлечение их из культуральной жидкости можно проводить как после отделения биомассы клеток, так и в присутствии последней. Для этого используют такие же методы, какие приняты в химической технологии: экстракция органическими растворителями, ионообменная хроматография, осаждение, кристаллизация и т.п. Извлечение метаболитов из культуральной жидкости считается более простым, чем из клеток. Поэтому для систем иммобилизованных куль­тур, где клетки длительное время могут находиться в жизнеспособном, пусть только пережива­ющем состоянии, но с постоянным выделением метаболитов, более подходят клетки с внекле­точными, а не внутриклеточными метаболитами.

3.