為什麼酒精能夠長期保存動物標?因為它是不錯的脫水劑

北京時間9月7日消息,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”。

英動物標本製作師做兔子毛皮麵包機引爭議

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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?美國印第安納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瑟琳·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,凱瑟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。

凱瑟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,並對魚標本注射福爾馬林(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字,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霉。”

濃度更高的酒精,例如:95%的乙醇,可作為“脫水劑”,這意味着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髮生變化。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。但是凱瑟琳稱,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里斯托弗·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。

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