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L-谷氨酰胺是一种重要的氨基酸添加剂，常添加到哺乳动物细胞培养基中。L-谷氨酰胺作可为一种辅助能源，特别是当细胞快速分裂时。L-谷氨酰胺也参与嘌呤和嘧啶核苷酸、氨基糖类、谷胱甘肽、L-谷氨酸和其他氨基酸的形成，并参与蛋白质的合成和葡萄糖的产生。
Gibco L-谷氨酰胺可以液体和粉末两种形式提供。粉末 L-谷氨酰胺作为 USP 级化学品提供，液体制剂作为即用型 200 mM 储备液提供。用于细胞培养的 L-谷氨酰胺的最佳浓度取决于所使用的细胞类型和培养基，但通常在 2-6 mM 的范围内。
本文通过功能和性能数据探索 L-谷氨酰胺和 GlutaMAX 添加剂之间的差异。了解如何通过 GlutaMAX 添加剂从细胞培养中获得理想结果。
在细胞培养基等水溶液中，L-谷氨酰胺自发降解，产生有毒氨和吡咯烷羧酸作为副产物。L-谷氨酰胺降解速率是时间、温度和 pH 的函数。为了尽量减少 L-谷氨酰胺降解对细胞的毒性影响，您可以采用流加培养策略，将低水平的 L-谷氨酰胺持续流加到培养物中。
与标准 L-谷氨酰胺相比，Gibco GlutaMAX 添加剂是一种二肽，L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，在水溶液中更稳定，不会自发降解。 反之，细胞逐渐释放氨基肽酶，水解二肽，缓慢释放 L-丙氨酸和 L-谷氨酰胺到培养基中（图1）。然后，L-谷氨酰胺和 L-丙氨酸可以被细胞吸收，并用于蛋白质生产或 TCA 循环。
图1.L-谷氨酰胺从培养基到培养细胞的受控输送。
Gibco GlutaMAX 添加剂可以在细胞培养基中以等摩尔浓度直接替代 L-谷氨酰胺，从而实现高效的能量代谢和高生长产量，而不会产生对细胞造成不利影响的过量氨。
图2.用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 DAPI 核染色剂和与二级 Invitrogen Alexa Fluor 488 抗体结合的一抗 CD105 对其染色。
图3.在成脂分化条件下用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 Hoechst 33342 核染色剂，Invitrogen LipidTOX 绿色中性脂质和 Invitrogen MitoTracker Red 对其染色。
在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂代替 L-谷氨酰胺可以提高细胞活力和生长，具提高生产力水平潜力。图4和5显示了 AE-1 细胞生长曲线和重组 IgG1 生产。GlutaMAX 添加剂培养物显示出细胞活力和生产力的提高。
此外，GlutaMAX 添加剂可以延长细胞培养寿命，这可以减少细胞必须传代的次数，并节省您的时间和金钱。图6 比较了添加10% FBS 和 L-谷氨酰胺或 GlutaMAX 添加剂的 DMEM 中培养的 MDBK 细胞。在 GlutaMAX 添加剂中培养的细胞在两天后达到峰值密度，并且活力下降速度慢于在添加 L-谷氨酰胺添加剂的培养物中观察到的细胞。滞后期轻微增加 是由于释放肽酶和消化二肽所需的时间，使细胞的 L-谷氨酰胺的可用性逐渐增加。 （Appl Biochem Biotechnol 1991, 30:29.）
图4.细胞生长。AE-1 小鼠骨髓瘤细胞以1x105个细胞/mL 接种。三天后每天采集样品，并分三次评估细胞密度。通过台盼蓝拒染法测定了细胞活力。含有 GlutaMAX 添加剂的样品中的细胞密度继续增加，超过了含有 L-谷氨酰胺的样品细胞密度降低的时间点。
图5.IgG1 的产生。图4中的样品也通过 ELISA 检查了 IgG1 的产生。含 GlutaMAX 添加剂的样品优于含 L-谷氨酰胺的样品。
图6.细胞计数。 MDBK 细胞以约1x105个细胞/瓶在添加 10% FBS 和 L-glutamine 或 GlutaMAX 添加剂的 D-MEM 的 25 cm2 T 型烧瓶中接种。
在细胞培养基等水溶液中，L-谷氨酰胺自发降解，产生有毒氨和吡咯烷羧酸作为副产物。L-谷氨酰胺降解速率是时间、温度和 pH 的函数。为了尽量减少 L-谷氨酰胺降解对细胞的毒性影响，您可以采用流加培养策略，将低水平的 L-谷氨酰胺持续流加到培养物中。
与标准 L-谷氨酰胺相比，Gibco GlutaMAX 添加剂是一种二肽，L-丙氨酰-L-谷氨酰胺，在水溶液中更稳定，不会自发降解。 反之，细胞逐渐释放氨基肽酶，水解二肽，缓慢释放 L-丙氨酸和 L-谷氨酰胺到培养基中（图1）。然后，L-谷氨酰胺和 L-丙氨酸可以被细胞吸收，并用于蛋白质生产或 TCA 循环。
图1.L-谷氨酰胺从培养基到培养细胞的受控输送。
Gibco GlutaMAX 添加剂可以在细胞培养基中以等摩尔浓度直接替代 L-谷氨酰胺，从而实现高效的能量代谢和高生长产量，而不会产生对细胞造成不利影响的过量氨。
图2.用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 DAPI 核染色剂和与二级 Invitrogen Alexa Fluor 488 抗体结合的一抗 CD105 对其染色。
图3.在成脂分化条件下用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 Hoechst 33342 核染色剂，Invitrogen LipidTOX 绿色中性脂质和 Invitrogen MitoTracker Red 对其染色。
在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂代替 L-谷氨酰胺可以提高细胞活力和生长，具提高生产力水平潜力。图4和5显示了 AE-1 细胞生长曲线和重组 IgG1 生产。GlutaMAX 添加剂培养物显示出细胞活力和生产力的提高。
此外，GlutaMAX 添加剂可以延长细胞培养寿命，这可以减少细胞必须传代的次数，并节省您的时间和金钱。图6 比较了添加10% FBS 和 L-谷氨酰胺或 GlutaMAX 添加剂的 DMEM 中培养的 MDBK 细胞。在 GlutaMAX 添加剂中培养的细胞在两天后达到峰值密度，并且活力下降速度慢于在添加 L-谷氨酰胺添加剂的培养物中观察到的细胞。滞后期轻微增加 是由于释放肽酶和消化二肽所需的时间，使细胞的 L-谷氨酰胺的可用性逐渐增加。 （Appl Biochem Biotechnol 1991, 30:29.）
图4.细胞生长。AE-1 小鼠骨髓瘤细胞以1x105个细胞/mL 接种。三天后每天采集样品，并分三次评估细胞密度。通过台盼蓝拒染法测定了细胞活力。含有 GlutaMAX 添加剂的样品中的细胞密度继续增加，超过了含有 L-谷氨酰胺的样品细胞密度降低的时间点。
图5.IgG1 的产生。图4中的样品也通过 ELISA 检查了 IgG1 的产生。含 GlutaMAX 添加剂的样品优于含 L-谷氨酰胺的样品。
图6.细胞计数。 MDBK 细胞以约1x105个细胞/瓶在添加 10% FBS 和 L-glutamine 或 GlutaMAX 添加剂的 D-MEM 的 25 cm2 T 型烧瓶中接种。
我们提供的 GlutaMAX 添加剂是一独立的 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺二肽 200 mM 溶液，您可在当前的细胞培养基配方中以等摩尔浓度以此直接替代 L-谷氨酰胺。GlutaMAX 添加剂在室温下稳定，这意味着您可以避免冻融循环，并降低频繁的液体处理步骤所造成的污染风险。
正在将研究转向临床？ 请务必了解一下 CTS GlutaMAX 添加剂
除了独立的添加剂外，您还可以从许多培养基配方中选择 GlutaMAX 二肽来替代 L-谷氨酰胺。这些选项包括 DMEM、MEM、RPMI、Opti-MEM 和其他基础培养基。Gibco GlutaMAX 添加剂和培养基适用于贴壁和悬浮哺乳动物细胞培养，几乎没有适应期。
注： 此添加剂适用于哺乳动物细胞培养。不推荐用于昆虫细胞培养。
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