MÓDULO 3 – AULA 2
Componentes dos meios de cultura

Quais são os principais componentes dos meios de cultivo?

Os meios de cultura devem conter componentes básicos que garantam a sobrevivência da célula fora do seu organismo de origem. Existem componentes considerados indispensáveis para a sobrevivência celular, além de compostos que desempenham funções fisiológicas específicas. Dentre esses componentes podemos citar: sais inorgânicos; açúcares; aminoácidos; vitaminas; lipídeos; ácidos orgânicos; proteínas; hormônios; fontes de carbono; fontes de nitrogênio; micronutrientes (íons orgânicos e minerais); água.

 

Principais componentes do meio de cultivo. As formulações base de meio de cultura normalmente apresentam componentes 100% definidos que são diluídos em água ultrapura, entres vitaminas, sais inorgânicos, glicose e aminoácidos. Meios mais ricos ou específicos podem ter outros componentes em sua composição. Adaptado de Moraes, Augusto e Castilho (2007), Yao & Assayama (2017), Abud (2021) e Weiskirchen, S et al (2023). Fonte: Criado em BioRender. Melo de Aguiar, A. (2025) https://BioRender.com/z50r530 adaptado de modelo “Components of Cell Culture Media” de Sally Kim, obtido de https://app.biorender.com/biorender-templates acesso em 23/01/2025. Sob licença CC-BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Descrição estendida da legenda: A imagem ilustra os principais componentes de um meio de cultura celular. No centro, há uma representação de um frasco de meio de cultura contendo líquido vermelho, e também a representação de um recipiente de filtração, sugerindo um sistema de preparo ou esterilização de meio de cultivo. Conectado a essa imagem central, há cinco componentes essenciais destacados em círculos ao redor: 1) Água – Representada por um frasco azul, essencial como solvente para os demais componentes do meio de cultura; 2) Vitaminas – Ilustradas como cápsulas, fundamentais para o metabolismo celular e crescimento adequado das células em cultura; 3) Sais inorgânicos – Representados por partículas coloridas, necessários para a manutenção do equilíbrio osmótico e funções enzimáticas, 4) Glicose – Com uma estrutura molecular representada, atua como principal fonte de energia para as células, 5) Aminoácidos – Ilustrados também com uma estrutura química, essenciais para a síntese de proteínas e crescimento celular. A figura destaca que esses componentes são a base para a formulação de meios de cultura e que variações podem ser feitas para atender às necessidades de células específicas

Água
A água é um dos componentes básicos e mais críticos do meio de cultura. As células animais são bastante sensíveis à qualidade da água, uma vez que essa pode ser fonte de vários tipos de contaminantes, como compostos inorgânicos, por exemplo, metais pesados, compostos orgânicos, como por exemplo, detergentes, além de contaminantes de origem microbiana, como endotoxinas.
Como esses contaminantes podem inviabilizar o cultivo de célula em qualquer escala, a qualidade da água deve obedecer a rigorosos padrões de pureza. Sistemas eficientes para purificação de água para uso no cultivo de células animais são requeridos, podendo se basear em equipamentos de destilação em múltiplos estágios ou equipamentos que combinem estágios de deionização, microfiltração e osmose reversa. A recomendação é a utilização de água ultrapura estéril.
Glicose
A glicose é considerada o carboidrato fundamental para crescimento de células animais, pois atua como fonte de carbono e energia para a célula. Normalmente esse composto está presente na concentração de 0,9 e 4,5 g/L no meio de cultura.
Aminoácidos
Aminoácidos são requeridos pelas células animais em cultura, pois são necessários para a síntese de proteínas, nucleotídeos e lipídeos, além de serem empregados no crescimento celular, atuando como fonte de energia. Geralmente, o meio de cultura contém de 0,1 a 1 milimolar de cada tipo de aminoácido, incluindo os essenciais, aqueles que não são sintetizados endogenamente e devem ser obtidos, e os não essenciais, aqueles que o organismo é capaz de sintetizar. Glutamina, metionina e serina destacam-se com aminoácidos limitantes do crescimento celular. A glutamina será abordada com mais detalhes em um tópico futuro.
Vitaminas
Os meios de cultura apresentam um complexo de vitaminas, sendo que se destacam a riboflavina, tiamina, ácido fólico, nicotinamida e i-inositol. As vitaminas são utilizadas em quantidades mínimas, como cofatores enzimáticos, atuando na realização do metabolismo celular.
Sais inorgânicos
Os principais sais adicionados ao meio de cultura são os sais de sódio, potássio, magnésio, cálcio, cloro, sulfato, fosfato e bicarbonato. São importantes na manutenção do balanço iônico e pressão osmótica, além de atuarem como cofatores enzimáticos.
A concentração de cálcio e magnésio deve ser reduzida caso se deseje prevenir a agregação e adesão celular, como no caso dos cultivos e células em suspensão.
Por quê?
Porque as integrinas são moléculas de adesão celular dependentes de cálcio e magnésio. Se o seu objetivo é cultivar células em suspensão, a utilização de meios de cultura que apresentem uma concentração reduzida desses sais se faz necessário. Caso contrário, as células tenderão a agregação e adesão ao substrato. Então, o ideal é conhecer e se utilizar das condições mais próximas das ideais para o seu tipo celular, assim, você terá maiores chances de sucesso no seu projeto.
Soro
O soro normalmente é proveniente de bezerros e fetos bovinos. Contém aminoácidos, fatores de crescimento, vitaminas, proteínas, hormônios, lipídios e minerais. É um suplemento para os meios de cultura e será abordado com mais detalhes em um tópico futuro do curso.

Para saber sobre esse tema assista a nossa videoaula e acesse o texto da transcrição: