[发明专利]一种生物培养专用多元微量元素添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物培养添加剂，尤其涉及一种提供植物细胞、真菌和动物细胞培养的专用多元微量元素添加剂及其使用方法。 

背景技术

生物体是由由60多种元素所组成。根据元素在生物体内的含量不同，可分为常量元素和微量元素两大类。凡是占生物体总重量的万分之一以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为常量元素；凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素(铁又称半微量元素)。微量元素在人体内的含量真是微乎其微，如锌只占人体总重量的百万分之三十三。铁也只有百万分之六十。 

微量元素虽然在生物体内的含量不多，但与生物体的生存和健康息息相关，对生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起生物体生理的异常或发生疾病。在生物体培养过程中，因为配方的限制，往往忽略微量元素的添加或者采用某些天然提取物替代微量元素，这些都会导致生物培养基中微量元素的缺乏。当培养物缺乏微量元素之后，势必会导致其生理代谢的异常或减缓，这种影响在短期内可能不易被察觉，但是长时间的缺乏微量元素，生物体内的某些酶活性逐渐降低，最终会导致细胞增殖减缓，从宏观上影响所培养生物体的健康和活性。 

在生命科学研究中，生物活性材料往往需要利用实验室培养模式来获得；而生物工业生产中，如发酵，同样要利用生物的生长和繁殖获得某些有价值的代谢物。无论是实验室还是工业生产，都需要保证目标生物体的健康和活性，由于培养基配制的某些限制，难以将完全的微量元素添加进去，从而影响了生物体的活性。在某些时候，即便添加了微量元素，但由于其以离子形式加入会被细胞快 速的吸收，而引起子代细胞摄取微量元素的不足。甚至在配制培养基时，由于微量元素成分会产生沉淀，严重干扰了培养基正常理化特性。基于这种考虑，本发明利用EDTA螯合手段，将生物体所需的多种微量元素充分混合并利用加热回流的方法促进EDTA与这些金属离子形成复杂的大分子螯合物，该螯合物在进行微量元素补充时会具有如下几个优势： 

1.该添加剂中的金属螯合物具有高度稳定性，遇冷、热、酸、碱等理化作用，均不易形成沉淀或改变特性。 

2.该添加剂可以缓慢且有效地补充培养基中的微量元素，而不会出现细胞的快速摄取现象。 

3.该添加剂可常温保存，数年不会变质，便于储存和运输。 

4.添加本品后，生物体的生长速度、生物活性均明显提高。 

发明内容

本发明的生物培养专用多元微量元素添加剂是针对生物培养中，培养基缺乏微量元素或添加微量元素后产生理化性质改变的问题，发明的一种利用EDTA加热回流螯合金属离子的多元复合添加剂，命名为“超级动力素”。该添加剂可以有效地解决植物细胞、真菌和动物细胞培养过程中微量元素的缺乏，同时不改变培养基的理化特性，有助于培养物缓慢的吸收微量元素，持久改善培养物缺乏微量元素的问题，促进细胞的健康生长并提高其生物活性。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，添加剂成分按如下方法进行配制：5g磷酸二氢钾、1g硝酸镁、1g硝酸锌、0.5g硝酸镧、0.5g硝酸铈、0.2g硼酸、0.2g硝酸锰、0.2g钼酸钠、0.05g硫酸铜、0.05g氯化钴、1g EDTA.Na2(乙二胺四乙酸二钠盐)，分别溶解后定容至1000ml，调节pH至5.5，加热回流7-10小时，至溶液转变为澄清的深紫色。 

其中微量元素的配比，参考了植物组织培养常规MS培养基、真菌常规培养基和动物细胞培养基RPMI1640、DMEM等配方中微量元素的比例和缺乏的种类，对缺乏的微量元素进行了补充，特别选择添加稀土元素镧和铈，以提高细胞内酶活性和增强细胞活性。对大多数植物细胞、真菌和动物细胞来说，稀土元素均具有较强的促进代谢活性，并且在本配方的浓度下不会产生任何毒性。