一、检测背景与意义

1. 工艺优化：监控菌体生长曲线，调整发酵条件（温度、pH、溶氧等）。
2. 质量控制：确保终产品符合纯度、浓度及杂质残留标准。
3. 成本控制：避免核酸降解或过度发酵，降低资源浪费。

二、核心检测项目及方法

1. 总核酸含量测定

• • 原理：核酸在260 nm处有特征吸收峰，通过吸光度（A260）计算浓度（1 OD≈50 μg/mL双链DNA或40 μg/mL RNA）。
  • 步骤：离心去除菌体→上清液稀释→测定A260值→扣除背景干扰（如蛋白质A280）。
  • 优点：快速、成本低。
  • 局限性：易受蛋白质、色素等杂质干扰。
• • 原理：荧光染料（如SYBR Green、PicoGreen）与核酸结合后发射荧光，强度与核酸浓度正相关。
  • 步骤：样品裂解→染料孵育→荧光检测（激发/发射波长匹配）。
  • 优点：灵敏度高（可达pg级），抗干扰能力强。

2. RNA与DNA区分检测

• 酶解法：
  • 步骤：使用RNase或DNase特异性降解RNA/DNA，剩余核酸通过UV法或荧光法测定。
  • 举例：RNase处理后，剩余DNA浓度=总核酸 - RNA浓度。
• HPLC法：
  • 原理：基于核酸分子量差异进行色谱分离，通过保留时间区分RNA与DNA。
  • 优点：高分辨率，可同时检测多种核酸组分。

3. 微生物生物量关联检测

• 细胞干重（DCW）：离心收集菌体→干燥称重。
• OD600值：通过浊度法快速估算活菌浓度。

4. 代谢副产物检测

• 高效液相色谱（HPLC）：精确分析有机酸种类及浓度。
• 生化试剂盒：如乙酸、乳酸检测试剂盒（比色法）。

5. 核酸纯度检测

• A260/A280比值：纯DNA≈1.8，纯RNA≈2.0；若＜1.6提示蛋白质污染。
• 琼脂糖凝胶电泳：观察核酸条带完整性，检测降解或片段化。

三、检测流程关键注意事项

1. 样品预处理：
   • 及时灭活发酵液中的核酸酶（如加入EDTA）。
   • 离心除去菌体及颗粒物（建议10,000×g，10 min）。
2. 标准曲线校准：每次检测需使用已知浓度的标准品（如λ-DNA）建立标准曲线。
3. 数据校正：对高浓度样品需稀释至线性检测范围内，避免吸光度值超出仪器线性区间。

四、应用场景

1. 医药行业：疫苗生产中微生物DNA残留检测（如《中国药典》要求）。
2. 食品工业：酵母抽提物中RNA含量测定（调味品增鲜剂）。
3. 合成生物学：工程菌株核酸合成效率评估。

五、总结

• 《微生物发酵过程中代谢产物分析技术》（专著）
• ISO 21571:2005 食品中核酸提取与定量标准
• 荧光定量PCR在核酸实时监测中的应用（研究论文）