细胞培养被支原体污染是个世界性问题,在细胞培养中支原体感染发生率达到63%。支原体是一类无细胞壁,形态呈高度多形性,为圆形、丝状或梨形,其直径仅有0.13~0.18μm,变形能力大,故能通过滤菌器,最突出的结构特征是没有细胞壁,对作用于细胞壁生物合成的抗生素不敏感。研究表明,支原体能耗尽营养物,促进代谢积累,导致pH改变,对细胞造成多种影响,包括生长状况、生化特性、代谢、免疫、以及细胞存活等多方面的改变,继而干扰实验结果,或造成无法解释的差异。更加不幸的是拯救被感染的细胞几乎是不可能的。那如何检测你的细胞是否收到支原体的入侵呢?下面介绍了几种检测方式,或许对你的实验有用。
标准物质一般是指一种确定了具有一个或多个足够均匀的特性值的物质或材料,作为分析测量行业中的“量具”,在校准测量仪器和装置、评价测量分析方法、测量物质或材料特性值和考核分析人员的操作技术水平,以及在过程中产品的质量控制等领域起着的作用。企业或实验室应当建立标准物质的科学管理制度,以保证标准物质全流程的可追溯性、使信息传递正确有效,保证流转过程数量和贮存准确、让使用更规范与合理。
酶联免疫吸附试验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上,利用抗原抗体结合专一性进行免疫反应的定性和定量检测方法。它是应用最多的一种免疫酶技术。
微生物酶是指起着催化作生物体系中特定反应的、由微生物活细胞产生的蛋白质。作为催化剂的微生物酶,它可以加速三种反应:水解反应、氧化反应和合成反应。微生物酶可以在活细胞内进行催化作用,也可以透过细胞作用细胞外的物质;前者称内酶,后者称外酶。几种常见的微生物酶作用机理介绍如下:
1、淀粉酶。淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。
Ø α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。
Ø β-淀粉酶又称淀粉1,4-麦芽糖苷酶,能够从淀粉分子非还原性末端切开1,4-糖苷键,生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。
Ø 糖化酶又称淀粉α-1,4-葡萄糖苷酶,此酶作用于淀粉分子的非还原性末端,以葡萄糖为单位,依次作用于淀粉分子中的α-1,4-糖苷键,生成葡萄糖。此酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α-1,6-糖苷键的寡糖;作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、拟内孢霉、红曲霉。
Ø 异淀粉酶又称淀粉α-1,6-葡萄糖苷酶、分枝酶,此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1,6-糖苷键,将枝链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。
2、蛋白酶。蛋白酶系催化分解蛋白质肽键的一群酶的总称,它作用于蛋白质,将其分解为蛋白胨、多肽及游离氨基酸。此酶种类繁多,广泛存在于所有生物体内,按其来源可分为植物蛋白酶、动物蛋白酶、微生物蛋白酶(又可分为细菌蛋白酶、放线菌蛋白酶、霉菌蛋白酶等);按其作用形式可分为肽链内切酶、肽链外切酶;按所产蛋白酶性能分为酸性蛋白酶、霉菌蛋白酶酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。
酸性蛋白酶(最适pH=2~5)产生菌主要是黑曲霉、米曲霉、根霉、微小毛霉、似青霉、青霉、血红色螺孔菌等的某些种;中性蛋白酶(最适pH=7~8)产生菌主要是枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌、米曲霉、栖土曲霉、灰色链霉菌、微白色链霉菌、耐热性解蛋白质杆菌等;碱性蛋白酶(最适pH=9~11)主要产生菌为枯草杆菌、腊状芽孢杆菌、米曲霉、栖土曲霉、灰色链霉菌、镰刀菌等。
微生物产生的蛋白酶大多是几种酶的混合物,只不过是主次之分而已。另外,改变培养基的组成或者菌种经诱变,可以改变产酶的性能,例如,据报道,黑曲霉的变株可生产碱性蛋白酶,米曲霉的变株可生产酸性蛋白酶。
3、纤维素酶。纤维素酶是降解纤维素β-1,4-葡萄糖苷键的一类酶的总称,因此纤维素酶又有纤维素酶复合物之称。通常认为主要包括C1酶、CX酶和β-葡萄糖苷酶。C1酶主要作用天然纤维素,将其转变成水合非结晶纤维素;CX酶又可分为CX1酶和CX2酶,CX1酶是内断型纤维素酶,它从水合非结晶纤维素分子内部作用于β-1,4-糖苷键,生成纤维糊精和纤维二糖,CX2酶为外断型纤维素酶,它从水合非结晶纤维素分子的非还原性末端作用于β-葡萄糖苷酶又称纤维二糖酶,它作用于纤维二糖,生成葡萄糖。这些酶协同作用可将纤维素彻底降解为还原糖-葡萄糖。纤维素酶可破解富含纤维的细胞壁,使其包含的蛋白质、淀粉等营养物质释放出来并加以利用,同时又可将纤维降解为可被畜禽机体消化吸收的还原糖,从而提高饲料利用率。产生纤维素酶的微生物研究较多的是真菌,对细菌和放线菌研究很少。当前用来生产纤维素酶的微生物主要是木菌、黑曲霉、青霉和根霉,此外,漆斑霉、反刍动物瘤胃菌、嗜纤维菌、产黄纤维单孢菌、侧孢菌、粘细菌、梭状芽孢杆菌等也能产生纤维素酶。由于纤维素酶难以提纯,实际应用的纤维素酶(尤其在饲料工业中)一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶如果胶酶、淀粉酶、蛋白酶等。
4、半纤维素酶。半纤维素酶是分解半纤维素(包括各种降戊糖与聚己糖)的一类酶的总称,主要包括β-葡聚糖酶、半乳聚糖酶、木聚糖酶和甘露聚糖酶。这些酶的主要作用就是降解畜禽消化道内的非淀粉多糖,降低肠道内容物的粘性,促进营养物质的消化吸收,减少畜禽下痢,从而促进畜禽生长和提高饲料利用率。半纤维素酶主要由各种曲霉、根霉、木霉发酵产生。在饲料工业中应用较多的是β-葡聚糖酶,它主要由曲霉、木霉和杆菌属类微生物产生,它应用于以大麦替工玉米的日粮中,借以降低饲养成本,而达到与玉米相同的饲喂效果。
5、果胶酶。果胶酶是分解果胶的酶的通称,也是一个多酶复合物,它通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶三种酶。这三种酶的联合作用使果胶质得以完全分解。天然的果胶质在原果胶酶作用下,被转化成水可溶性的果胶;果胶被果胶甲酯水解酶催化去掉甲酯基因,生成果胶酶;果胶酸酶切断果胶酸中的α-1,4-糖苷键,生成半乳糖醛酸,半乳糖醛酸进入糖代谢途径被分解放出能量。工业生产果胶酶的菌种主要是霉菌,常用菌种有文氏曲霉、苹果青霉、黑曲霉、白腐核菌、米曲霉、酵母等,此外,木质壳霉、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、葡萄孢霉、镰刀霉也能产生果胶酶。饲料工业中果胶酶多用于提高青贮饲料的品质。
6、脂肪酶。脂肪酶作用于脂肪中的酯键,将脂肪分解成脂肪酸和甘油。生产脂肪酶的微生物主要有假丝酵母、园酵母、黑曲霉、根霉、白腐核菌、白地霉、青霉、毛霉、镰刀霉及假单孢菌、无色杆菌、葡萄球菌等。
7、植酸酶。植酸酶是降解饲料中植酸及其盐的酶。饲料中玉米、大豆、豆饼及谷物中的磷,大部分存在于植酸和植酸盐中,这种形式的磷不能或很少被单胃动物利用,同时,植酸和植酸盐还是影响动物体内微量元素消化利用的螯合剂,严重影响二价阳离子矿物元素的利用,最终导致饲料成本增加、磷源浪费和环境污染。在饲料中添加植酸酶,可将植酸和植酸盐水解成肌醇和磷酸盐,供动物吸收利用,从而提高磷的利用率和骨骼矿化程度,减少饲料中磷源的添加和粪便中磷的排出,减少环境污染。产生植酸酶的微生物主要是酵母菌、霉菌和细菌。