Fonctionnement de la technologie PAT pour traire des plantes médicinales
La technique commence par la culture de la plante en hydrophile, c'est-à-dire dans un milieu liquide, par l'adoption de la méthode employée le plus souvent pour faire pousser les concombres et les tomates.
Les extrémités des racines de la plante trempent alors dans l'eau et ainsi irriguées régulièrement par une solution nutritive faite d'eau et d'éléments minéraux. On parvient ainsi à stimuler la production des métabolites secondaires en simulant l'attaque d'un parasite. Pour cela, les chercheurs introduisent dans la solution nutritive des champignons pathogènes ou des extraits d'insectes. On les appelle des éliciteurs. Ceux-ci se fixent sur un récepteur situé sur la membrane externe des cellules végétales et déclenchent plusieurs réactions qui activent les gènes de défense de la plante.
De l'acide jasmonique et de l'acide salicylique sont alors produites et diffusées dans toute la plante comme des hormones. Ces acides réalisent la synthèse de métabolites secondaires à partir des cellules racinaires. Le rendement du végétal pour ces substances se voit multiplier par 6 sous l'influence des éliciteurs. Il s'en suit un stockage des métabolites secondaires fabriqués dans tous les tissus de la racine, notamment sur l'épiderme.
La plante a ainsi droit à des couches cellulaires superficielles qui s'érigent en barrière chimique contre les attaques des champignons et des insectes. Pour que la libération des molécules soit facilitée, les scientifiques font un traitement spécifique aux racines de sorte à les rendre perméables.
Des tensioactifs sont ajoutés dans la solution nutritive pour la récupération de 20 % à 80 % des métabolites secondaires contenus dans les racines. On en arrive à l'étape de la traite au cours de laquelle on charge en agents chimiques la solution nutritive. Celle-ci est ensuite remplacée par de l'eau claire afin d'extraire au mieux les métabolites.
Après l'extraction, la plante continue tranquillement sa croissance et peut subir une autre traite un mois après. Les concepteurs de la technologie PAT affirment que le procédé concerne plus les plantes dont les molécules complexes ne peuvent être synthétisées.