一、檢測背景與意義

1. 工藝優化：監控菌體生長曲線，調整發酵條件（溫度、pH、溶氧等）。
2. 質量控制：確保終產品符合純度、濃度及雜質殘留標準。
3. 成本控制：避免核酸降解或過度發酵，降低資源浪費。

二、核心檢測項目及方法

1. 總核酸含量測定

• • 原理：核酸在260 nm處有特征吸收峰，通過吸光度（A260）計算濃度（1 OD≈50 μg/mL雙鏈DNA或40 μg/mL RNA）。
  • 步驟：離心去除菌體→上清液稀釋→測定A260值→扣除背景干擾（如蛋白質A280）。
  • 優點：快速、成本低。
  • 局限性：易受蛋白質、色素等雜質干擾。
• • 原理：熒光染料（如SYBR Green、PicoGreen）與核酸結合后發射熒光，強度與核酸濃度正相關。
  • 步驟：樣品裂解→染料孵育→熒光檢測（激發/發射波長匹配）。
  • 優點：靈敏度高（可達pg級），抗干擾能力強。

2. RNA與DNA區分檢測

• 酶解法：
  • 步驟：使用RNase或DNase特異性降解RNA/DNA，剩余核酸通過UV法或熒光法測定。
  • 舉例：RNase處理后，剩余DNA濃度=總核酸 - RNA濃度。
• HPLC法：
  • 原理：基于核酸分子量差異進行色譜分離，通過保留時間區分RNA與DNA。
  • 優點：高分辨率，可同時檢測多種核酸組分。

3. 微生物生物量關聯檢測

• 細胞干重（DCW）：離心收集菌體→干燥稱重。
• OD600值：通過濁度法快速估算活菌濃度。

4. 代謝副產物檢測

• 高效液相色譜（HPLC）：精確分析有機酸種類及濃度。
• 生化試劑盒：如乙酸、乳酸檢測試劑盒（比色法）。

5. 核酸純度檢測

• A260/A280比值：純DNA≈1.8，純RNA≈2.0；若＜1.6提示蛋白質污染。
• 瓊脂糖凝膠電泳：觀察核酸條帶完整性，檢測降解或片段化。

三、檢測流程關鍵注意事項

1. 樣品預處理：
   • 及時滅活發酵液中的核酸酶（如加入EDTA）。
   • 離心除去菌體及顆粒物（建議10,000×g，10 min）。
2. 標準曲線校準：每次檢測需使用已知濃度的標準品（如λ-DNA）建立標準曲線。
3. 數據校正：對高濃度樣品需稀釋至線性檢測范圍內，避免吸光度值超出儀器線性區間。

四、應用場景

1. 醫藥行業：疫苗生產中微生物DNA殘留檢測（如《中國藥典》要求）。
2. 食品工業：酵母抽提物中RNA含量測定（調味品增鮮劑）。
3. 合成生物學：工程菌株核酸合成效率評估。

五、總結

• 《微生物發酵過程中代謝產物分析技術》（專著）
• ISO 21571:2005 食品中核酸提取與定量標準
• 熒光定量PCR在核酸實時監測中的應用（研究論文）