Энергетический метаболизм

Большинство культуральных сред содержит 4–20 мМ глюкозы, которая, главным образом, используется как источник углеводов для гликолиза с образованием молочной кислоты как конечного продукта метаболизма. При нормальных условиях культивирования (атмосферный кислород и погруженная в питательную среду культура) имеется относительный дефицит кислорода. В отсутствие соответствующих носителей, таких как гемоглобин, повышение парциального давления кислорода в атмосфере, приводит к образованию свободных радикалов, токсичных для клеток, поэтому концентрацию О2 обычно поддерживают на уровне атмосферной. В результате возникают анаэробные условия, при которых для обеспечения энергетического метаболизма используется гликолиз. Тем не менее, цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) также играет важную роль. Очевидно, ряд аминокислот, в частности глутамин, могут быть утилизированы как источник углевода путем окисления до глутамата при помощи глутаминазы и поступают в цикл лимонной кислоты через трансаминирование до 2-оксоглутарата [Reitzer et al., 1979; Butler & Christie, 1994]. Дезаминирование глутамина ведет к образованию аммиака, токсичного для клеток и ограничивающего их рост. Однако при использовании дипептидов, таких как глутамил-аланин или глутамил-глицин, отмечалось минимальное образование аммиака и более высокая стабильность культуры, что является дополнительным преимуществом (например, Glutamax, Invitrogen).