在细胞培养液中L-谷氨酰胺是大部分细胞培养基的基本成分；而L-谷氨酰胺是一种并不稳定的氨基酸，在中性的水溶液中会自发降解。故而需要频繁地补加L-谷氨酰胺，这就在培养过程中容易产生：（1）频繁打开盖子，增加了破坏无菌状态的可能性。（2）过多的追加L-谷氨酰胺，增加了培养基中氨的毒性水平。

             CONH₂CH₂CH₂CHNH₂COOH→OCCH₂CH₂CHNHCO₂H+NH₃

      用DMEM培养液加入二肽谷氨酰胺和在DMEM培养液中加入L-谷氨酰胺这两组培液在37℃环境中，每天取出样品在HPLC上检验二肽谷氨酰胺和L-谷氨酰胺的含量水平其结果如图1。

图1. L-谷氨酰胺和二肽谷氨酰胺在37℃DMEM培液中含量的比较

       图中指出二肽谷氨酰胺基本不水解，而L-谷氨酰胺则每天会分解释放出氨，从而提高了培液中氨的毒性水平。将L-谷氨酰胺和二肽谷氨酰胺配成溶液在121℃、20分钟高压灭菌的环境中，其结果如图2。

       二肽谷氨酰胺在细胞内被氨肽酶（E.C.3.4.11.2）所水解，产生L-谷氨酰胺和L-丙氨酸；因此在大部分细胞系统中二肽谷氨酰胺就可以象L-谷氨酰胺同样有效地被利用。二肽谷氨酰胺是最优替代物，它无需适应；既可用于贴壁细胞培养，也适合于悬浮细胞的培养。其优点如下： （1）需要长期的孵育而不补充营养的系统。（2）要求最优标准化培养基进行长期的研究。（3）对氨敏感的培养系统。（4）代谢研究。（5）高压灭菌的培养基。

       二肽谷氨酰胺可以以200mM的浓溶液直接加入到培养系统中来替代相同的L-谷氨酰胺，使细胞培养的结果更可靠。