淀粉凝胶是影响稻米的蒸煮食味品质及其产品性质的重要因素。淀粉凝胶的黏性表示分子间的内聚力，受淀粉分子链长的影响。淀粉乳浓度、直链淀粉含量、颗粒大小和分布、溶胀程度、颗粒硬度，以及分子链缠绕状态等，都会影响淀粉凝胶的形成速度和黏弹性，如直链淀粉含量高的淀粉生成凝胶的过程极为迅速。表4-6不同来源淀粉的凝胶特性稻米淀粉在糊化后能够形成凝胶，形成凝胶的速度、黏弹性与稻米淀粉的理化指标有关。......
2023-06-20
凝胶电泳技术简介：分离原理及影响因素
【摘要】：将一定量的琼脂糖粉和一定体积的缓冲溶液混合加热溶化，然后倒入制胶槽中、冷却凝固后形成胶状电泳介质，不同浓度的琼脂糖密度不同。凝胶电泳技术的分离原理是：在电场的作用下，DNA分子在琼脂糖凝胶中移动时，有电荷效应和分子筛效应。除样品DNA的大小外，琼脂糖凝胶电泳的分辨能力同凝胶的类型和浓度、凝胶电泳的缓冲液、电泳时的电压、以及电泳时间等有很大的关系。
采用琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶等作为支持介质的区带电泳法称为凝胶电泳，其中聚丙烯酰胺凝胶电泳（Polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE）普遍用于分离蛋白质及较小分子质量的核酸。而琼脂糖凝胶孔径较大，对一般蛋白质不起分子筛作用，但能很好地分离大分子核酸，在DNA重组技术和核酸研究中得到广泛应用。琼脂糖是从红色海藻产物琼脂中提取的一种线状高聚物。将一定量的琼脂糖粉和一定体积的缓冲溶液混合加热溶化，然后倒入制胶槽中、冷却凝固后形成胶状电泳介质，不同浓度的琼脂糖密度不同。
凝胶电泳技术的分离原理是：在电场的作用下，DNA分子在琼脂糖凝胶中移动时，有电荷效应和分子筛效应。前者由DNA分子所带电荷量的多少而定，后者则主要与DNA分子的大小及其构型有关。DNA分子在通常使用的缓冲溶液中带负电荷，所以在电场中向正极移动。在凝胶电泳中，DNA分子的迁移速度与其分子质量的对数值成反比关系，大分子质量的DNA在电泳时移动慢，这样能将不同大小的DNA分开。如将已知含有不同大小DNA片段的标准样品作电泳对照，那么可以在电泳后计算出待测样品的分子质量。
检测原理是溴化乙锭（EB）在紫外光照射下能发射荧光，当用EB对DNA样品染色时，加入的EB插入DNA分子中形成荧光结合物，荧光的强度与DNA含量成正比，如将已知浓度的标准样品作电泳对照，就可以估计出待测样品DNA的浓度。可直接在琼脂糖凝胶中加入EB，电泳过程中DNA和EB结合，电泳结束后直接在紫外光下检测；也可以在电泳后进行染色再检测。电泳后的琼脂糖凝胶在凝胶成像系统中进行拍照打印或贮存在计算机中。由于EB的毒性很大，目前已有大量无毒的荧光染料Gelred、Gelgreen等代替EB，但其原理相同。
除样品DNA的大小外，琼脂糖凝胶电泳的分辨能力同凝胶的类型和浓度、凝胶电泳的缓冲液、电泳时的电压、以及电泳时间等有很大的关系。不同浓度的琼脂糖凝胶和要分辨的DNA片段大小之间的关系见表2-2。琼脂糖凝胶电泳能分辨大小在0.1～60kb的DNA片段；而要分辨较小分子质量的DNA片段，需用聚丙烯酰胺凝胶，它的分辨率在0.001～1kb。一般而言，琼脂糖浓度低，大DNA片段分辨清楚，而小片段形成扩散带；反之琼脂糖浓度高，小DNA片段形成狭窄带，而大片段则分辨不清。
表2-2 不同浓度的琼脂糖凝胶分辨DNA片段的能力(www.chuimin.cn)
琼脂糖凝胶电泳常用的缓冲液的pH在8.0左右，离子强度为0.02～0.05。实验室常用的缓冲液有硼酸盐缓冲液（TBE）和醋酸缓冲液（TAE）。TBE比TAE的缓冲能力大。对于高分子质量的DNA, TAE的分辨率要高于TBE；而对于低分子质量的DNA样品，则TAE要低一些。高度混合的DNA样品如真核生物基因组DNA酶切样品的电泳，最好用TAE作为电泳缓冲液。为了防止电泳两极缓冲液pH和离子强度的改变，可定期更换缓冲液或在每次电泳后合并两极槽内的缓冲液，混合后再用。
在用琼脂糖凝胶电泳测定DNA分子大小时，应尽量减少电荷效应、使分子的迁移速度主要由分子受凝胶阻滞程度的差异所决定，这样DNA片段的迁移率与电压成正比，DNA片段能得到很好的分辨。增加凝胶的浓度和适当降低电压，可以在一定程度上降低电荷效应而使分子筛效应相对增强而提高分辨率。
除了通常的标准琼脂糖外，基因工程实验中也经常使用经过羟乙基化修饰的低熔点琼脂糖，这种琼脂糖结构比较脆弱，在较低的温度下会熔化，可用于从凝胶中快速回收DNA片段。也可以在这种凝胶中直接进行一些DNA操作，如酶切等。
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