Peningkatan

a. Screening, seleksi dan optimasi Media

Pendekatan paling umum digunakan yaitu screening, seleksi sel dengan produksi tinggi

dan optmimasi media tumbuh. Pendekatan ini telah banyak digunakan untuk sistem produksi

mikroba dan juga untuk sel tumbuhan seperti kultur Coptis japonicell dimana dihasilkan 7 g/l

(Sato et al., 1982; Sato and Yamada) dan untuk shikonin dengan produksi 3 g/l. Namun untuk

kultur sel produksinya kurang berhasil karena produk yang dihasilkan kurang stabil dan

beberapa subkultur awal produktivitasnya jauh lebih rendah (for a review see Ohta and

Verpoorte, 1992). Contohnya yaitu morfin, vinblastine dan vincristine yang tidak ditemukan

produk kultur sel awalnya. Dapat dikatakan bahwa untuk kultur sel tumbuhan dengan

pendekatan ini tidak dihasilkan produk apapun (nol).

b. Kultur dengan Sel berbeda

Metabolit sekunder merupakan produk turunan, dalam kultur sel suspensi tidak terjadi

produk turunan. Maka dari itu dilakukan penelitian dengan kultur in vitro pada sel yang berbeda.

Akar, tunas dan embrio dibudidayakan secara in vitro dan dihasilak kultur organ yang mirip

dengan metabolit sekunder. Contohnya yaitu alkaloid tropan hiosiamin dan skopolamin yang

dihasilkan dari kultur akar dan minyak esensial yang dihasilkan dari kultur tunas (diulas lihat,

mis, Oksman-Caldentey et al., 2000; Verpoorte et al., 1991),. Dari penelitian Doran dan

Narassu, dengan adanya transformasi Rhizogenes Agrobacterium atau yang disebut akar rambut

dapat diperoleh. Rhizogenes Agrobacterium atau akar rambut merupakan produsen yang baik

untuk metabolit sekunder akar contonya yaitu hyocyamus muticus . Namun, pendektan kultur

organ ini harus dilakukan dalam skala besar. Meskipun dalam pendekatan ini digunakan

bioreactor yang baik untuk kultu akar dan tunas, produksinya memerlukan biaya yang sangat

mahal. Contohnya yaitu akar ginseng (Hibino and Ushiyama, 1999).

c. Imobilisasi Sel

Immobilisasi yaitu …... Pendekatan lain yang dilakukan yaitu imobilisai sel dimana

produktivitas dapat ditingkatkan dengan adanya interaksi sel. Pendekatan ini juga dilakukan

dalam skala besar.

d. Elisitasi

Sebuah pendekatan lain untuk memperbaiki produk yang dihasilkan pada kultur sel

tanaman adalah alterasi metabolisme sel melalui faktor-faktor eksternal, misalnya faktor stress,

penambahan ion logam berat dan garam anorganik. . Enzim-enzim dari metabolisme sekunder

juga diinduksi oleh pathogen yang menginvasi yang menghasilkan fitoaleksin. Dalam hal ini

elicitor berperan penting dalam menginduksi enzim yang terlibat dalam siklus metabolisme.

Fitoaleksin itu sendiri merupakan senyawa antibiotik yang mempunyai berat molekul rendah,

dan dibentuk pada tumbuhan tinggi sebagai respons terhadap infeksi mikroba patogen. Senyawa

yang merupakan bagian dari mekanisme tersebut dapat dianalogikan dengan antibodi yang

terbentuk sebagai respons imun pada hewan. Induksi ini dikarenakan molekul yang terbentuk

dari degradasi dinding sel tumbuhan atau dinding sel mikroba.