大肠杆菌高密度发酵培养基与动物细胞培养基

、大肠杆菌高密度发酵培养基

重组大肠杆菌的高密度培养是增加重组蛋白产率的有效方法。

根据Riesenberg的计算，大肠杆菌高菌体密度理论上可达400g-L-1干重（DCW），考虑培养基和其他因素后，高菌体密度仍可达200g L-1（DCW）。重组大肠杆菌高密度培养除与表达系统、培养方式、发酵条件控制等多种因素有关，还与培养基密切相关。在高密度培养中，由于葡萄糖是碳源中易利用的糖，所以常被作为培养基的碳源。氨水常作为主要氮源，在培养过程中以流加的方式加入，既可充当氮源又可调节反应体系的ph。想要获得高密度菌体，尚需在培养基中添加能促进细胞的生长和产物形成的有效物质：如少量的酵母粉、蛋白胨等天然物质可加速菌体生长缩短发酵周期；些盐类，如MgSO4、CaCl2、FeSO4等，与细胞外产物合成的动力学平衡有关，可稳定目的产物；K+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Zn2+等痕量离子，his、Leu、Trp、Thr、Glu等氨基酸，1等维生素可促进菌体细胞的代谢，有利于菌体的高密度和高表达。但这些营养物质的浓度必须保持在合适的范围内，浓度超过定的限度可使菌体生长受到抑制。

二、动物细胞培养基

培养基是维持体外细胞生存和生长的基本溶液，是组织细胞培养重要的条件。用于动物细胞培养的培养基可分为天然、合成和无血清培养基。

1.天然动物细胞培养基

天然动物细胞培养基主要是从动物体液或从动物组织分离提取而得，主要有血浆凝块、血清、淋巴液、胚胎浸液、羊水、腹水等。它们的主要优点是营养成分丰富，培养效果良好；缺点是成分复杂，个体差异大，来源有限。

2.合成动物细胞培养基

合成动物细胞培养基的特点是成分组成稳定，可供大量生产。这类培养基多由氨基酸（细胞合成蛋白质的原料）、维生素（维持细胞生命活动的低相对分子质量的活性物质，形成酶的辅基或辅酶）、糖类（碳源）、无机盐（保持细胞的渗透压并参与代谢）或其他物质组成（前体和氧化还原剂）。合成培养基中除了各种营养成分外，还需添加5%~10%的小牛血清，才能使细胞很好地增殖。添加小牛血清的作用主要有：①提供有利于细胞生长、增殖所需的各种生长因子和激素；②提供有利于细胞贴壁所需的黏附因子和伸展因子；③提供可识别金属、激素、维生素和脂类的结合蛋白；④提供细胞生长所必需的脂肪酸和微量元素。目前合成培养基的种类已有数十种，大多数培养基都是为适应某种组织细胞的生长而在某种合成培养基的基础上改良而来的，目前较为常用的有199培养液、Eagle（MEM、DMEM）培养液、RpMl1640培养液、hAM培养液等。

3.无血清培养基

无血清培养基的优点有：提高了细胞培养的可重复性，避免了血清差异所带来的细胞差异；减少了由血清带来的病毒、真菌和支原体等微生物污染的危险；供应充足、稳定；细胞产品易于纯化；避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性；减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于结果分析。无血清培养基在天然或合成培养基的基础上添加激素、生长因子、结合蛋白、促贴壁物质及其他元素。