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新虫 (小有名气)

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[交流] 浅谈培养基

培养基概述及背景
培养基是用以培养各种生物的基质或营养液。其中含有生物生长发育所需要的营养物质、足够能源和适宜的pH等。不同的生物、不同培养目的决定了培养基成分的差异。培养基的种类很多，其中根据培养基中营养物质来源的不同，培养基大致可分为三类：即浸出液或天然培养基、合成培养基（由已知的营养成分配制而成）和半合成培养基（在合成培养基中添加少量天然有机物质，活在天然培养基中添加一些已知化合物）。按培养基的物理状态可分为两大类：一是溶液状态的液体培养基，一是固体（加琼脂等凝固剂）培养基。此外，根据培养基的特定目的用途还可分为其他不同类型。培养基的各成分配好以后，都要经过高压灭菌才能接种。培养基在生命科学各个方面的研究和应用都有着重要意义。现已广泛应用于各类生物的培养，包括藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物，也包括单细胞培养、花药和组织培养，以及动物细胞和试管羊、试管婴儿等。

培养基添加物通常有以下几类：

1. 酚红
酚红在培养基中作pH指示剂：中性为红色，酸性为黄色，碱性为紫色。酚红本身对生物制品质量不会产生影响，可以通过纯化技术去除。

2. pH
大多数细胞适宜pH7.2-7.4，偏离此范围可能对细胞生长产生有害影响。但各种细胞对pH的要求也不完全相同，一般原代细胞对pH的变动耐受性较差些，无限细胞系耐受力相对更强。但总体来说，细胞耐酸性比耐碱性强一些。在配制培养液时，需要注意：培养基在经过0.1或0.22微米的滤膜过滤后，溶液的pH还会上浮0.2左右

3. L-glutamine
对于所有的哺乳类动物细胞而言，L-glutamine（L-谷氨酰胺）是一种必须氨基酸，为培养细胞提供重要的能量来源。L-glutamine脱氨基后，能够参与蛋白质的合成和核酸代谢。现在基本上所有固体包装的培养基都含有L-glutamine，而L-glutamine在液体中不稳定，易分解，降解温度随保存温度而变，L-glutamine降解后产生氨，会对细胞产生一定毒性。所以含L-glutamine的液体培养基一般都需要室温保存且具有一定的保质期。

4. GlutaMAX-I
GlutaMAX-I即谷丙氨酸二肽，是L-谷氨酰胺的衍生物，其不稳定的α-氨基用L-丙氨酸保护。一种肽酶逐渐裂解二肽，释放L-谷氨酰胺利用。GlutaMAX-I二胎非常稳定，即使在121℃灭菌20分子，GlutaMAX-I二肽溶液具有最小的降解，相同条件下L-谷氨酰胺几乎完全降解。

5. 丙酮酸钠
丙酮酸钠可以作为细胞培养中的替代碳源，尽管细胞更倾向以葡萄糖作为碳源，但如果没有葡萄糖，细胞也可以代谢丙酮酸钠。

6. HEPES, 碳酸氢钠-碳酸钠
这两种添加物主要作为溶液的缓冲体系，保证培养基的pH不会受环境影响产生迅速变化，其中HEPES一般将pH维持在6.8-8.2，碳酸氢钠-碳酸钠维持在9.16-10.83左右。

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