8.1.2 天然培养基
天然培养基是指来自动物的体液或从组织中分离提取的一类培养基,如血浆、血清、胚胎提取液和水解乳蛋白等。由于天然培养基制作过程复杂、批间差异大,因此逐步被合成培养基所替代。
1)血清
牛血清是细胞培养中用量最大的天然培养基,含有丰富的细胞生长所必需的营养成分,具有极为重要的功能。
(1)牛血清的分类
牛血清分为胎牛血清、新牛血清、小牛血清。胎牛血清应取自剖宫产的胎牛;新牛血清取自出生24 h之内的新生牛;小牛血清取自出生10~30天的小牛。显然,胎牛血清是品质最高的,因为胎牛还未接触外界,血清中所含的抗体、补体等对细胞有害的成分最少。
(2)血清的主要成分
血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的一种很复杂的混合物,主要有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等。其组成成分尚不完全清楚,且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异。
(3)血清的主要作用
①提供基本营养物质。如氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等,是细胞生长必需的物质。(https://www.daowen.com)
②提供激素和各种生长因子。胰岛素、肾上腺皮质激素(氢化可的松、地塞米松)、类固醇激素(雌二醇、睾酮、孕酮)等。生长因子如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等。
③提供结合蛋白。结合蛋白的作用是携带重要的低相对分子质量物质,如清蛋白携带维生素、脂肪以及激素等;转铁蛋白携带铁。结合蛋白在细胞代谢过程中起着重要作用。
④提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤。
⑤对培养中的细胞起到某些保护作用。有一些细胞,如内皮细胞、骨髓样细胞可以释放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用。现在往往有目的地使用血清来终止胰蛋白酶的消化作用。血清蛋白形成了血清的黏度,可以保护细胞免受机械损伤,特别是在悬浮培养搅拌时,黏度起到重要作用。血清还含有一些微量元素和离子,它们在代谢解毒中起重要作用。
2)胚胎提取液
胚胎提取液是早期动物细胞培养中使用的天然培养基,能促进细胞的生长增殖。如鸡胚提取液,其中含有生长因子、大分子核蛋白和小分子氨基酸等,可刺激细胞生长增殖,几乎各种组织细胞培养物都可使用。由于合成培养基的广泛使用,鸡胚提取液已很少使用。
3)水解乳蛋白
水解乳蛋白是一种常用的天然培养基。它是乳蛋白经蛋白酶和肽酶混合物水解得到的制品,为一种均匀淡黄色或灰黄色粉末,有潮解性,故常密封保存在阴凉干燥处。其水溶液呈弱酸性,不溶于醇或醚。4 g/L浓度的水解乳蛋白经分解后几乎与人血浆中氨基酸成分相当,在此培养基中再加入血清,可培养多种细胞。