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在細(xì)胞培養(yǎng)液中L-谷氨酰胺是大部分細(xì)胞培養(yǎng)基的基本成分；而L-谷氨酰胺是一種并不穩(wěn)定的氨基酸，在中性的水溶液中會(huì)自發(fā)降解。故而需要頻繁地補(bǔ)加L-谷氨酰胺，這就在培養(yǎng)過程中容易產(chǎn)生：（1）頻繁打開蓋子，增加了破壞無菌狀態(tài)的可能性。（2）過多的追加L-谷氨酰胺，增加了培養(yǎng)基中氨的毒性水平。
CONH2CH2CH2CHNH2COOH→OCCH2CH2CHNHCO2H+NH3
用DMEM培養(yǎng)液加入二肽谷氨酰胺和在DMEM培養(yǎng)液中加入L-谷氨酰胺這兩組培液在37℃環(huán)境中，每天取出樣品在HPLC上檢驗(yàn)二肽谷氨酰胺和L-谷氨酰胺的含量水平其結(jié)果如圖1。
圖1. L-谷氨酰胺和二肽谷氨酰胺在37℃DMEM培液中含量的比較
圖中指出二肽谷氨酰胺基本不水解，而L-谷氨酰胺則每天會(huì)分解釋放出氨，從而提高了培液中氨的毒性水平。將L-谷氨酰胺和二肽谷氨酰胺配成溶液在121℃、20分鐘高壓滅菌的環(huán)境中，其結(jié)果如圖2。
二肽谷氨酰胺在細(xì)胞內(nèi)被氨肽酶（E.C.3.4.11.2）所水解，產(chǎn)生L-谷氨酰胺和L-丙氨酸；因此在大部分細(xì)胞系統(tǒng)中二肽谷氨酰胺就可以象L-谷氨酰胺同樣有效地被利用。二肽谷氨酰胺是最優(yōu)替代物，它無需適應(yīng)；既可用于貼壁細(xì)胞培養(yǎng)，也適合于懸浮細(xì)胞的培養(yǎng)。其優(yōu)點(diǎn)如下： （1）需要長(zhǎng)期的孵育而不補(bǔ)充營養(yǎng)的系統(tǒng)。（2）要求最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)基進(jìn)行長(zhǎng)期的研究。（3）對(duì)氨敏感的培養(yǎng)系統(tǒng)。（4）代謝研究。（5）高壓滅菌的培養(yǎng)基。
二肽谷氨酰胺可以以200mM的濃溶液直接加入到培養(yǎng)系統(tǒng)中來替代相同的L-谷氨酰胺，使細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果更可靠。