在细胞培养的过程中，培养基的颜色变化往往是一个重要的指示信号，反映了培养环境的适宜性和细胞代谢的状态。许多细胞培养实验者可能会发现，随着时间的推移，培养基的颜色会逐渐变深。这一现象背后隐藏着多种可能的原因，本文将对此进行详细的探讨。
酚红指示剂的作用
细胞培养基中通常含有一种名为酚红的pH指示剂。酚红的颜色变化范围涵盖了pH 6-8，从黄色到紫红色不等。在接近中性的pH值（pH 7.0-7.4）下，酚红呈现粉红色至红色，这是理想的细胞培养环境。当培养基颜色变深时，通常意味着pH值有所变化，而这种变化往往是由多种因素引起的。
细胞代谢的影响
细胞的代谢活动是影响培养基pH值及颜色变化的主要因素之一。细胞在消耗葡萄糖并进行乳酸发酵时会产生乳酸，导致培养基变酸。这种酸性环境会使酚红指示剂的颜色变黄，从而反映出培养基的pH值下降。随着细胞代谢的持续进行，酸性代谢产物不断积累，培养基的颜色可能会越来越深。
二氧化碳浓度的变化
在细胞培养过程中，二氧化碳（CO₂）的浓度也起着至关重要的作用。在CO₂孵化器中，CO₂与水反应生成碳酸，进而分解为H+和HCO₃-，影响培养基的pH值。当CO₂浓度过高时，会导致培养基的pH值降低，使得培养基颜色变黄。相反，如果CO₂浓度过低，培养基会变得偏碱，颜色可能会变深，同时细胞生长也会变得缓慢。
缓冲体系的变化
培养基中的碳酸氢钠等缓冲物质在维持pH值稳定方面起着关键作用。如果缓冲体系不足或功能失效，可能导致pH值异常变化，进而影响培养基颜色。例如，当培养基中的碱性物质过量或细胞代谢产生的碱性物质增多时，酚红会变成紫色或红紫色，表明培养基变碱，颜色变深。
保存条件的影响
长时间未用完并且暴露在空气中的培养基成分可能会发生变化，导致培养基颜色变深。这可能是由于空气中的氧气、二氧化碳等气体与培养基中的成分发生反应，导致pH值变化。此外，一些培养基成分（如谷氨酰胺）在溶液中不稳定，长时间保存也可能导致颜色变化。
其他因素
除了上述因素外，还有一些特定成分的影响也可能导致培养基颜色变深。例如，色氨酸的降解产物会导致培养基褐变；葡萄糖在高温灭菌后可能会出现有色物质；三价氮铁盐（NTA）也可能导致颜色变化。此外，不同成分的培养基颜色可能有所不同，如DMEM比1640颜色深一些，这主要是由于其中酚红指示剂的添加含量不同所致。
