為什麼酒精能夠長期保存動物標? 因為它是不錯的脫水劑
據國外媒體報道,如果你曾參觀過實驗室或者博物館,認真欣賞玻璃器皿中保存的動物眼球或者漂浮在器皿中的死亡小動物,一定會對器皿中酒精液體的”保鮮能力”感到驚奇,這種標本保存技術官方名稱是”流體保存法”。
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資料圖
自17世紀以來,科學家一直依靠酒精來保存珍貴標本,依據美國自然歷史博物館的觀點,如果操作正確,在酒精液體中可使樣本保存數百年時間。
酒精是如何發揮奇特保鮮作用的呢? 美國印第安那大學布盧明頓分校化學副教授比爾·卡羅爾稱,總之,酒精對導致腐爛的微生物是存在毒性的,以飲用酒為例,它包含酵母成分,酵母會吞食葡萄中的糖,然後排出酒精,但是酵母分泌酒精太多,高濃度酒精將毒性增強,殺死酵母。 加州葡萄酒顧問表示,酒精含量保持在14%的液體有助於延緩細菌生長期。 據悉,許多葡萄酒中還含有防腐劑,例如:硫。
西雅圖市伯克博物館魚類收藏經理凱薩琳·馬斯雷尼科夫稱,保存其他有機物質,例如:DNA、組織甚至整個動物體,都需要更高濃度酒精用於保存標本。 據悉,凱薩琳通常依賴酒精進行標本保存,尤其是乙醇,可用於長期保存標本。
凱薩琳常使用酒精製作魚類標本,移除魚的組織部分進行DNA分析,並對魚標本注射福馬林(一種溶解在水中的甲醛氣體溶液),從而阻止標本內部的生物過程,例如:酶反應和組織降解。 然後,她可能將魚標本浸泡在一個裝有70%酒精、30%水的罐子中,進行長期存儲。 她說:「70%似乎是一個非常神奇的數位,70%酒精的溶液中有充足的水使動物組織保持水分,這有助於動物標本保持形狀結構,而且有足夠的酒精防止動物標本發黴。 ”
濃度更高的酒精,例如:95%的乙醇,可作為”脫水劑”,這意味著高濃度酒精可以去除細胞、組織或者動物標本中的水分,缺水會引起水敏感蛋白發生變化。 依據阿肯色州立大學舉辦的”詢問生物學家”系列活動的介紹,動物標本能夠脫水,之後重新展開和改變特性,並在一個接一個的部位出現硬化,固定標本形狀。 2013年發表在《公共科學圖書館·綜合》雜誌上的一項研究報告顯示,該技術是保存動物DNA的一種常見方法。
確定酒精濃度是非常棘手的事情,使用濃度過高或者過低,都會影響標本的形狀和靈活性,或者降低溶液保存標本的能力。 但是凱薩琳稱,酒精溶液保存標本的過程至關重要,有時會使標本乾枯(由於水分流失過多)和脆化(由於硬化標本中的蛋白質),有時這樣做並無大礙,但完全取決於人們如何保存標本,以及期望達到的標本保存效果。
同時,如果動物標本保存了太多水分,標本可能很快會變質。 堪薩斯大學生物調查和生態研究中心副教授克裡斯托弗·羅傑斯稱,如果一個生物體組織中有足夠的水,它可以稀釋酒精,如果發現這種情況,酒精濃度可能不足以殺死潛伏在標本內部的微生物,例如:動物腸道系統。 那些缺失的細菌可以分解標本,這就是為什麼腌制動物屍體24小時后改變酒精濃度很重要,因為需要提高溶液中酒精濃度。
當使用酒精作為防腐劑時,卡羅爾稱,我們需要尋找溶液的一個最佳濃度——該濃度可以抑制微生物,但不會破壞所觀察的細胞結構。