Питательные среды для культивирования клеток и тканей

В отличие от культивирования одноклеточных микроорганизмов, культивирование клеток и тканей требует для своего нормального протекания значительно более сложные по составу питательные среды. Общее число компонентов может варьироваться от нескольких десятков, до нескольких сотен. Помимо углеводов (глюкоза, сахароза) в их число входят различные соли (источники азота, фосфора, микроэлементов), различные аминокислоты, витамины, антибиотики (для поддержания стерильности). В средах для культивирования клеток растений обязательно присутствие различных фитогормонов и факторов роста. Среды для культивирования клеток животных и человека требуют добавки эмбриональной сыворотки, получаемой от эмбрионов или новорожденных телят. Из сыворотки выделено более 30 компонентов (факторов) в основном белковой природы, необходимых для поддержания нормального клеточного роста, и в частности прикрепления клеток к поверхности, однако вопрос о количестве и природе этих факторов до настоящего времени окончательно не решен.

Варьируя в ростовой и продукционной стадиях (трофофазе и идиофазе) состав питательной среды, в частности соотношение легкоусваиваемых (глюкоза) и трудноусваиваемых углеводов (сахароза), добавляя на определенных этапах культивирования различные вещества (индукторы, стрессовые факторы), можно существенно повысить выход целевых продуктов-метаболитов или вызвать синтез веществ, образование которых в нормальных условиях не происходит. Так для многих культур растительных клеток было показано, что увеличение в продукционной стадии концентрации основного питательного компонента – сахарозы в несколько раз вызывает значительное увеличение выхода целевого вторичного метаболита, т.е. сахароза выступает в роли индуктора. Положительное влияние на выход вторичных метаболитов оказывает и изменение соотношения количеств источников азота и фосфора (солей) и других микроэлементов в ростовых и продукционных питательных средах.