如果您曾經去過實驗室或博物館並欣賞原始的眼球或一個小的死者小動物漂浮在玻璃罐中,您已經看到了酒精的保存能力。該技術的形式名稱是流體保存。自1600年代以來,科學家就一直依靠它來保留其好奇的標本。而且,如果做得正確,它可以維持幾百年的樣本。美國自然歷史博物館。
但是,它如何工作?
印第安納大學布盧明頓化學兼職教授比爾·卡洛爾(Bill Carroll)告訴《現場科學》,“很長一段時間以來,它對會導致衰變的微生物有毒。”他以葡萄酒為例。它是由酵母從葡萄中食用糖,然後排出酒精的。他說,但是酵母排泄了很多酒精,以至於濃度變得有毒並殺死了酵母。據該酒精含量(約14%)有助於延遲細菌多年的生長(許多葡萄酒也含有其他防腐劑)。加利福尼亞葡萄酒顧問。
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保留其他有機材料 - 例如脫氧核糖核酸西雅圖伯克博物館的魚類收集經理凱瑟琳·馬斯萊尼科夫(Katherine Maslenikov)說,紙巾甚至整個動物都需要更高的酒精濃度。 Maslenikov通常依靠酒精,特別是乙醇來進行長期存儲。
例如,Maslenikov可能會採用魚樣,去除一些組織樣品進行DNA分析,並向魚類註入福爾馬林(溶解在水中的甲醛氣體的溶液)以停止內部生物學過程,例如酶促反應和組織降解。然後,她可能會將魚標本浸入一個70%酒精和30%水的罐子中。馬斯萊尼科夫說,對於長期存儲,“ 70%的人似乎是那個神奇的數字。”她說,溶液中有足夠的水可以保持水合,這有助於動物或標本保持其形狀,並且有足夠的酒精來防止黴菌和細菌生長。
酒精以更高的濃度(例如95%乙醇)作為脫水劑,這意味著它可以去除並用酒精中的細胞,組織或全身標本中的水代替水。缺乏水會導致水敏感蛋白的變化。它們展開或變性,並彼此硬化,固定標本的形狀,據問一位生物學家,由阿肯色州立大學經營的系列。根據《雜誌》 2013年的一項研究,該技術是保存DNA的常見方法PLOS一個。
決定使用什麼百分比的酒精可能很棘手。使用過多或太少會影響樣品的形狀和靈活性,甚至降低其在溶液中保存樣品的能力。用於脫水標本的高濃度的酒精將保存。但是馬斯萊尼科夫說,這一過程也可能會使標本萎縮(由於水分流失)和脆性(來自硬化的蛋白質)。有時候沒關係;這完全取決於您要保留的東西。
同時,如果標本保留了太多水,則可能會迅速惡化。
堪薩斯大學堪薩斯大學生物調查局兼生態研究中心的副研究教授克里斯托弗·羅傑斯(Christopher Rogers)在一封電子郵件中對Live Science表示:“如果有機體的組織中有足夠的水,它可以稀釋酒精。”如果發生這種情況,酒精濃度可能不夠有效,無法殺死潛伏的微生物,這些微生物可能會在標本中更深入,例如整個動物標本的腸道。那些錯過了細菌可以分解樣品。羅傑斯說:“這就是為什麼在醃製小動物後24小時更換酒精的原因,”因為它可以提高溶液的酒精濃度。
在使用酒精作為防腐劑方面,卡羅爾說您正在尋找一個濃度的最佳位置:“濃度使您抑制微生物,但不會破壞您所看品的細胞結構。”
最初發表在現場科學上。