琼脂糖（Agarose）的特性知多少

相关专题

学生物的人对琼脂 、琼脂糖这两个词一定都不会陌生。不过它们是同一样东西抑或有所差别呢?我想不少人都会犯迷糊了。没关系，且听我细细讲来。

首先，琼脂 和琼脂糖不光中文叫法有点区别，它们的英文名字也是不同的。先来说说琼脂，它的英文名为agar。这个词来源于马来语的agar-agar，意思是胶状物。而琼脂糖的英文名为agarose，天然琼脂agar由琼脂糖(agarose)和琼脂果胶(agaropectin)组成。

琼脂 作为一种独特的食品在我国已经有悠久的历史。它是从大型海洋藻类石花菜、紫菜、江篱等提取分离制成的，广泛应用于食品和生化等行业。我们常吃的果冻、冰淇淋、糕点、软糖、罐头、八宝粥中都含有琼脂。我国的山东、福建、广东、海南等拥有优越的海洋资源和气候条件，适宜大型海洋藻类的生长，是生产琼脂的主要地区，产品远销世界各地。

琼脂 糖是线性的多聚物，基本结构是1,3连结的β-D-半乳呋喃糖和1,4连结的3,6-脱水α-L-半乳呋喃糖。琼脂果胶是由许多更小的分子组成的异质混合物。它们的结构相似，但带硫酸根和羧基组分，凝胶能力差。

琼脂 糖在水中一般加热到90℃以上溶解，温度下降到35-40℃时形成良好的半固体状的凝胶，这是它具有多种用途的主要特征和基础。琼脂糖凝胶性能通常用凝胶强度表示。强度越高，凝胶性能越好。质量较好的琼脂糖强度通常在1200克/cm2以上(1%胶浓度)。琼脂糖的凝胶性是由存在的氢键所致，凡是能破坏氢键的因素都能导致凝胶性的破坏。

琼脂糖具有亲水性，并几乎完全不存在带电基团，对敏感的生物大分子极少引起变性和吸附，是理想的惰性载体。在琼脂糖制备过程中需要把琼脂果胶尽量去除，否则琼脂糖有可能存在极微量硫酸根和丙酮酸取代电离基团，就会造成电内渗(EEO)，电内渗对质点的移动产生影响。质量较好的琼脂糖硫酸根含量比较低，通常在0.2%以下，电内渗比较小，通常在0.13以下。这也就是琼脂糖比琼脂贵那么多的原因了。

琼脂糖特性：

◆透明度好：溶解快，胶液清澈透明

◆高强度：保证凝胶的强度与弹性，即使是低浓度的凝胶也不易发生破碎。

◆低电内渗：减少对电泳质迁物迁移与分离的影响。

◆极低的背景：没有其它荧光物质干扰，泳带与背景黑白分明，拍摄的图片效果好。

◆没有核酸酶和蛋白酶。

凝胶制备方法

1. 配制适量的电泳及制胶用的缓冲液。根据电泳需要，配置合适浓度的电泳及制胶缓冲液。

注：用于电泳的缓冲液和用于制胶的缓冲液必须是相同的。

2. 根据制胶量及凝胶浓度，在加有一定量的电泳缓冲液的三角锥瓶中，加入准确称量的琼脂糖粉(总液体量不宜超过三角锥瓶的50%容量)。

3. 在微波炉中加热溶解琼脂糖

1)胶液浓度<2%： 设置高火加热，胶液沸腾约1分钟直至琼脂糖胶液清澈，保证琼脂糖完全溶解。请戴上防热手套，小心摇动三角锥瓶，使琼脂糖胶液充分均匀。

2)胶液浓度>2%：设置中火加热，胶液开始沸腾后，停止加热，移开三角锥瓶，小心摇动三角锥瓶，然后再次加热，胶液沸腾直至胶液清澈，保证琼脂糖完全溶解。

注：必须保证琼脂糖充分完全溶解，否则，会造成电泳图像模糊不清。加热时如胶液剧烈沸腾发泡，停止加热。微波炉中加热时间不宜过长。

4. 使溶液冷却至60℃左右，如需要可在此时加入溴化乙锭(EB)溶液使其终浓度为0.5ug/ml，并充分混匀。

注：溴化乙锭是一种致癌物质。使用含有溴化乙锭的溶液时，请戴用手套。

5. 将琼脂糖溶液倒入制胶模中，然后在适当位置处插上梳子。凝胶厚度一般在3-5 mm 之间。

6. 在室温下使胶凝固(大约30 分钟-1 小时)，然后放置于电泳槽中进行电泳。

注： 凝胶不立即使用时，请用保鲜膜将凝胶包好后在4℃下保存，一般可保存2～5 天。

1937年，科学家第一次利用琼脂分离出琼脂糖，但那之后的24年后，琼脂糖优异性能才开始被发现并引起大量的关注，并开始大量生产。现在，琼脂糖已为广大科研工作者所知，并广泛应用于生物分子提取、凝胶电泳等领域。