Cultivarea plantelor nu este singurul instrument disponibil pentru obținerea principiilor active; De fapt, de câțiva ani, tehnicile biotehnologice au existat.
Biotehnologiile reprezintă un instrument utilizat pe scară largă de către industriile farmaceutice, deoarece permit obținerea principiilor active și a elementelor tehnice și de droguri necesare pentru formularea produsului final. Un exemplu de element farmacologic este dat de ciclodextrinele, oligozaharidele, fără gust și incolore, care permit încapsularea ingredientului activ aromatic, cum ar fi mentolul sau eucaliptolul; de exemplu, ele sunt utilizate în formularea ceaiurilor aromate.
Biotehnologia este o disciplină extrem de complexă, care se formează atunci când natura este transferată la laborator; BIO = viață, dar recreată într-un laborator tehnologic. Această disciplină vizează îmbunătățirea capacităților metabolice și biologice ale plantelor și altor organisme, prin restaurarea celor mai potrivite condiții de mediu pentru dezvoltarea lor în laborator. Biotehnologul direcționează creșterea sursei către ceea ce îi interesează cel mai mult, apoi spre producerea principiilor active și a elementelor farmaceutic-tehnice.
Alegerea a ceea ce este recreat biotehnologic este de asemenea condiționată de dificultatea de a furniza ingredientul activ și drogul în natură; sistemul biotehnologic rezultă din necesitatea aprovizionării, dar și din protejarea speciilor de plante și dincolo de acestea. Acesta a fost cazul lui Taxus brevifolia - din a cărui coajă taxolul activ este derivat din proprietățile renumite antineoplazice - a căror exploatare intensă a adus-o aproape de dispariție. Biotehnologia remediază acest lucru; cu toate acestea, laboratorul chimic nu este întotdeauna în măsură să sintetizeze ingredientul activ de interes farmaceutic, în special dacă este foarte complex; din acest motiv, când este posibil și convenabil, sursa naturală este încă utilizată intens.
În general, biotehnologul izola celulele nediferențiate ale organismului care doresc să se reproducă într-un mediu închis, cum ar fi un vas Petri sau un flacon erlenmeyer. Izolarea celulelor de celule vegetale de la explant, un fragment mic dintr-o plantă aleasă pentru recreere în laborator, trebuie precedată de procese de dezinfectare (tratamente cu un amestec de etanol și hipoclorit de sodiu sau alte dezinfectanți) care au scopul de a eradica orice microorganisme externe prezente. Odată sterilizată, explantul este plasat într-un vas Petri cu un mediu de cultură solid adecvat care conține agar gelatinizant, apă, săruri minerale, zaharuri și hormoni de plante; solul ales în raport cu nevoile nutriționale ale speciei de proveniență a explantului permite o creștere adecvată a celulelor de plante, recreând in vitro acel sistem extern cu care celulele interacționează în mod natural.
Interesul primordial al biotehnologului este de a crea in vitro un laborator biologic care produce cantități mari de ingredient activ; prin urmare, constituenții mediului de cultură sunt calibrați în cantități și calități adecvate, astfel încât celulele explantului să-și piardă caracteristicile tipice și specializate, generând celule totipotent nediferențiate, capabile, adică de multiplicare continuă; capacitățile regenerative ale celulelor nediferențiate sunt exploatate de tehnolog pentru a avea la dispoziție multe colonii celulare pentru producerea de principii active.
Culturile de plante cultivate au două tipuri de metabolism: unul de tip primar, care subliniază ciclul celular și unul secundar, care stă la baza producerii de metaboliți și principii active. Pentru a exploata în cel mai bun mod potențialul sistemului biotehnologic, celulele in vitro trebuie mai întâi să se divizeze și să se înmulțească, apoi să producă ingredientul activ; celula, de fapt, își concentrează consumul de energie pe o cale metabolică sau alta sau chiar o împarte la ambele. Necesitatea de bază a celulei este legată de metabolismul său primar și nu de cel secundar; celula, de fapt, consumă energia disponibilă în special pentru a alimenta metabolismul primar. Cu toate acestea, acest lucru nu este scopul biotehnologului, care plasează fragmentul într-un mediu de agar pentru a permite creșterea celulelor, care nu ar apărea în mediu lichid (fragmentul se rotește și nu are suport mecanic pentru creșterea celulară).
