如果你曾经参观过实验室或博物馆,欣赏过一个原始的眼球,或者一个漂浮在玻璃罐里的死去的小动物,你就会看到酒精的保存能力。这种技术的正式名称是流体保存。自17世纪以来,科学家们一直依靠它来保存他们的奇怪标本。根据美国自然历史博物馆的说法,如果操作正确,它可以让样本保存数百年。
但是,它是如何工作的呢?
印第安纳大学布卢明顿分校的化学副教授比尔·卡罗尔告诉趣味科学网站说:“总之,它对会导致腐烂的微生物是有毒的。”他以酒为例。它是由酵母制成的,酵母吃葡萄中的糖,然后排出酒精。他说,但酵母分泌的酒精太多,浓度变得有毒,杀死了酵母。根据加州葡萄酒顾问的说法,酒精含量(约14%)有助于延缓细菌的生长多年(许多葡萄酒还含有额外的防腐剂,如硫)。
西雅图伯克博物馆鱼类收藏经理凯瑟琳·马斯雷尼科夫说,保存其他有机物质,如DNA、组织甚至整个动物,都需要更高的酒精浓度。马斯雷尼科夫通常依赖酒精,特别是乙醇,来进行长期储存。
例如,Maslenikov可能会取一条鱼的样本,取出一些组织样本进行DNA分析,并给鱼注射福尔马林(一种溶解在水中的甲醛气体溶液),以停止内部的生物过程,如酶反应和组织降解。然后,她可能会把鱼标本浸泡在一个装有70%酒精,30%水的罐子里。对于长期存储,“70%似乎是一个神奇的数字,198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金,真的假的呢?,”Maslenikov说。溶液中有足够的水使组织保持水分,这有助于动物或标本保持形状,而且有足够的酒精防止霉菌和细菌的生长,她说。
浓度更高的酒精,例如95%的乙醇,可以作为脱水机,这意味着它可以用酒精除去细胞、组织或全身标本中的水分。缺水会引起水敏感蛋白的变化;根据阿肯色州立大学举办的“询问生物学家”系列活动,它们展开或变性,并在一个接一个的地方硬化,固定标本的形状。根据2013年发表在《公共科学图书馆·综合》(PLOS One)杂志上的一项研究,这种技术是保存DNA的一种常见方法。
决定使用多少比例的酒精是很棘手的。使用过多或过少都会影响样品的形状和灵活性,甚至降低其在溶液中保存样品的能力。用于使标本脱水的高浓度酒精可以保存标本。但Maslenikov说,这个过程也会使标本干枯(由于水分流失)和脆性(由于硬化的蛋白质)。有时没关系;这完全取决于你想要保存什么。
同时,如果保存了太多的水,标本可能很快就会变质。
“如果一个生物体的组织中有足够的水,它可以稀释酒精,”堪萨斯大学(University of Kansas)堪萨斯生物调查和生态研究中心(Kansas Biological Survey and Center for Ecological research)的副教授克里斯托弗·罗杰斯(Christopher Rogers)在一封电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science)。如果发生这种情况,酒精浓度可能不足以杀死潜伏在样本深处的微生物,比如整个动物样本的肠道。那些缺失的细菌可以分解标本。罗杰斯说:“这就是为什么在腌制动物24小时后改变酒精浓度很重要”,因为它会提高溶液中的酒精浓度。
当使用酒精作为防腐剂时,卡罗尔说,你要寻找一个浓度的最佳点:“一个这样的浓度,198客户端APP198优惠活动如何登录,你可以抑制微生物,但不会破坏你所观察的细胞结构。”