細胞培養(yǎng)過程中，細胞培養(yǎng)基是不可或缺的，細胞培養(yǎng)基既是培養(yǎng)細胞中供給細胞營養(yǎng)和促使細胞生殖增殖的基礎物質，也是培養(yǎng)細胞生長和繁殖的生存環(huán)境。通常細胞體外培養(yǎng)時需要加入血清，以維持細胞的生長和存活。而除了血清之外，部分細胞在培養(yǎng)過程中需要添加胰島素和β-巰基乙醇（β-mercaptoethanol）等成分來維持細胞狀態(tài)。MCF-7和NIH:OVCAR-3等細胞需要額外添加胰島素，而Thp-1和MC3T3-E1 subclone 14等細胞則需要添加β-巰基乙醇，不同細胞加入量會有差異，需根據(jù)細胞類型判斷。某些培養(yǎng)基會在特定環(huán)境下產生特定的表型變化，例如MacConkey培養(yǎng)基生成紅色菌落表示腸道桿菌的存在。硝酸鹽肉湯

天然培養(yǎng)基：天然培養(yǎng)基是指一類利用動物、植物或微生物體包括其提取物制成的培養(yǎng)基。例如。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基和LB培養(yǎng)基等。常用的天然有機營養(yǎng)物質包括豆芽汁、玉米粉、土壤浸液、麩皮、牛奶、血清、椰子汁等。天然培養(yǎng)基成本較低，除在實驗室經(jīng)常使用外，也適于用來進行工業(yè)上大規(guī)模的微生物發(fā)酵生產。組合培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基是根據(jù)天然培養(yǎng)基的成分，用化學物質模擬合成、人工設計而配制的培養(yǎng)基。例如，高氏1號培養(yǎng)基和查氏培養(yǎng)基等。合成培養(yǎng)基有一定的配方，配制合成培養(yǎng)基時重復性強，但與天然培養(yǎng)基相比其成本較高，微生物在其中生長速度較慢，一般適于在實驗室用來進行有關微生物營養(yǎng)需求、代謝、分類鑒定、生物量測定、菌種選育及遺傳分析等方面的研究工作。硝酸鹽肉湯LB培養(yǎng)基是普遍使用的通用培養(yǎng)基，適用于大多數(shù)腸道菌和非腸道菌的培養(yǎng)。

培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質濃度合適時微生物才能生長良好，營養(yǎng)物質濃度過低時不能滿足微生物正常生長所需，濃度過高時則可能對微生物生長起抑制作用，例如高濃度糖類物質、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長，反而起到抑菌或殺菌作用。另外，培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質之間的濃度配比也直接影響微生物的生長繁殖和（或）代謝產物的形成和積累，其中碳氮比（C/N）的影響較大。嚴格地講，碳氮比指培養(yǎng)基中碳元素與氮元素的物質的量比值，有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白之比。例如，在利用微生物發(fā)酵生產谷氨酸的過程中，培養(yǎng)基碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；當培養(yǎng)基碳氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產量則大量增加。

什么培養(yǎng)基中可以省去加酚紅？酚紅在培養(yǎng)基中用作pH值的指示劑：中性時為紅色，酸性時為黃色，堿性時為紫色。酚紅本身對生物制品質量并不會產生影響，可以通過純化技術去除，但酚紅在無血清培養(yǎng)基可能帶來胞內鈉/鉀失衡，影響細胞生長，當然這種作用能被血清所中和或減輕。酚紅并不是培養(yǎng)基中必需的一種成分，很多國外的疫苗或抗體生產企業(yè)在生產過程中都使用無酚紅培養(yǎng)基。研究表明，酚紅可以模擬固醇類的作用。為避免固醇類反應，培養(yǎng)細胞，尤其是哺乳類細胞時，用不加酚紅的培養(yǎng)基。由于酚紅干擾檢測，一些研究人員在做流式細胞檢測時，不使用加有酚紅的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的傳遞需要在制備和使用期間保持良好的無菌技術，避免細菌交叉污染。

氨基酸是細胞合成蛋白質的基本成分，氨基酸中有12種是細胞本身不合成的，必須由培養(yǎng)液提供。水解乳蛋白、膠原是另外兩種較好的天然培養(yǎng)基成分。水解乳蛋白是乳白蛋白的水解產物，呈蛋黃色粉末狀，富含氨基酸。一般配制成0．5%溶液，微酸性。膠原是從動物真皮中提取的，具改善細胞表面特性促使其附著生長的作用。特殊培養(yǎng)基：包括厭氧培養(yǎng)基和細菌L型培養(yǎng)基等。前者是培養(yǎng)專性厭氧菌的培養(yǎng)基，除含營養(yǎng)成分外，還加入還原劑以降低培養(yǎng)基的氧化還原電勢，如皰肉培養(yǎng)基、巰基乙醇酸鈉培養(yǎng)基等。后者是針對細胞壁缺損的細菌L型，由于胞內滲透壓較高，故培養(yǎng)基必須采用高滲低瓊脂培養(yǎng)基。常用的培養(yǎng)基中添加的基本營養(yǎng)物質包括碳源、氮源、磷酸鹽、有機物、無機鹽和微量元素。硝酸鹽肉湯

孟德爾-韋伯利法可以計算培養(yǎng)基的可利用能量。硝酸鹽肉湯

總體而言，所有微生物生長繁殖均需要培養(yǎng)基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水及能源，但由于微生物營養(yǎng)類型復雜，不同微生物對營養(yǎng)物質的需求是不一樣的，因此首先要根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需求配制針對性強的培養(yǎng)基。自養(yǎng)型微生物能從簡單的無機物合成自身需要的糖類、脂類、蛋白質、核酸、維生素等復雜的有機物，因此培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基完全可以（或應該）由簡單的無機物組成。例如，培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫硫桿菌（Thiobacillus thiooxdans）的培養(yǎng)基組成見表3.9。在該培養(yǎng)基配制過程中并未專門加入其他碳源物質，而是依靠空氣中和溶于水中的CO2為氧化硫硫桿菌提供碳源。硝酸鹽肉湯

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