[摘要 ]研究和比较3种检测吡咯喹啉醌(PQQ)的方法,确定各种方法的特点和适用范围。
[关键词]吡咯喹啉醌 ;检测方法;电泳法(Native-PAGE 法);光谱法;NBT-Gly 法。
吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,PQQ)是20世纪70年代末发现的一种不同于吡啶核苷酸(NAD、NADP)和核黄素(FMN、FAD)的第三类辅酶。PQQ适合生物发酵法生产。为了简单快速的检测发酵液中的PQQ,我们设计并改进了3种检测方法:Native-PAGE 法(Native-PAGE 法)、光谱法、和NBT-Gly法。
本文利用山梨脱氢酶与其专一性辅酶PQQ结合催化底物山梨糖的特性,设计了利用氯化硝基四氮唑蓝染色体检测Native-PAGE 法中PQQ的方法。
光谱法是以D326nm值与D400nm值来检测PQQ的含量。
NBT-Gly法利用了PQQ的氧化还原特性,参照文献加以改进,引入96孔板和酶标仪,缩小了反应体系,增加了一次检测的样品数量。
1 材料与方法
1.1 材料(具体见文献)
1.2 样品制备(具体见文献)
1.3 分别用活性电泳检测法、光谱法、NBT-Gly法进行检测。
2 结果
2.1 检测限和线性范围
利用PQQ标准品确定了3种方法的PQQ检测限,活性电泳检测可检测出12.6ng/ml以上的PQQ含量;光谱法检测,当△D326nm-400nm为0-0.7时,PQQ浓度与吸光度之间的线性关系良好,线性范围为2.46-26.27μg /ml。NBT-Gly法的线性范围为44.250ng/ml-1.416μg /ml,由于还原型NBT的不溶解性,高浓度时呈絮状,导致吸光度值下降。
2.2 精密度实验
考察了光谱法和NBT-Gly法的组内精密度和组间精密度。在各方法的线性范围内选择5个PQQ浓度,n=3。其具体数值见表1
2.3 样品检测和加样回收率
采用Native-PAGE 法检测供试样品时,在同一块聚丙烯凝胶上与不同浓度的标准品相比,3个样品的PQQ含量大量为6.25-12.5μg /ml.用NBT-Gly法和光谱法检测样品PQQ含量时,在相同条件下制作标准曲线,通过回归方程计算得到样品的PQQ含量(表2、3)。在供试品中加入标准品,考察加样回收率(n=3)(表2、3)。进行样品检测时,光谱法必须扣除培养基背景干扰,而其它两法可忽略。
3 讨论
Native-PAGE 法 PQQ 检测下限为 12.6 ng / m L,灵敏度高,而且利用了 SDH 与辅酶和底物相互作用的特异性,抗干扰性强,适于培养上清等复杂样品的粗略定量。 但该法不能用于 PQQ 的准确定量,因而未考察其精密度和加样回收率。
光谱法在 PQQ 浓度为 26.27 μg /m L~2.46 μg /m L 时与吸光度值呈现很好的线性关系,精密度好。进行发酵样品上清中 PQQ 含量检测时,可将样品进行适当稀释,使 PQQ 含量落在光谱法的线性范围内。
NBT-Gly 法线性关系较好,在 1.416 μg / m L~44.250 ng / m L 时呈线性关系 , 但重复性不佳 ,RSD偏高,加样回收率为 99.64%~119.68%。 NBT-Gly 法的优点是操作简便,一次可检测多个样品。
由于Native-PAGE 法检测的灵敏度很高,在筛选 PQQ 产生菌时,可先进行Native-PAGE 法检测,确定是否含有PQQ,后用光谱法和 NBT-Gly 法进行定量。 NBT-Gly 法操作简便,检测量大,有利于从大量样品中筛选高产菌株。光谱法精密度高,但在检测样品时会受到培养基的干扰,将 PQQ 纯化后用此方法检测可得到精确的 PQQ 浓度。
本文为PQQ检测提供了3种简便易行的方法,不需要昂贵的仪器,操作过程简单,可根据实际需要选用。
文献
[1] 杨延新,熊向华,游松,张惟材.3种检测吡咯喹啉醌的方法比较[J].生物技术通讯2011,22(22):544-547