NO.1_關於果蠅及家蠅乙醯膽鹼酯酶(亦稱為真性單膽鹼酯酶的或AChE)的萃取方法

大家好~我是STY小野人~ 

台灣屬於海島型國家,四面環海,在這樣孤立的環境下從事研發工作確實一不小心就會變成上述故事中的野人,所以STY小野人所屬的漢翊公司從一開始投入食品安全快速檢驗技術的研發就積極與其他國家研究單位進行交流,避免讓STY小野人也淪為野人獻曝故事中的主人公。

今天STY小野人要分享的是果蠅及家蠅乙醯膽鹼酯酶(亦稱為真性單膽鹼酯酶或AChE)製程,這是一項在台灣被一些特定單位形容成是其獨步全亞洲絕無第二人會的獨家技術,近來花了高額授權金向該守舊單位買到一個普遍存在技術的公司,更進一步宣稱全球只有該公司會生產製作乙醯膽鹼酯酶(AChE)......這真是貽笑國際的科學笑話......其實乙醯膽鹼酯酶在生技產業上的應用主要在於治療阿茲海默症的研究上,因此這項萃取技術在國際上是一項普遍且成熟的技術,每家公司技術及製程或許各有千秋,但其實大同小異。至於該單位或該公司乙醯膽鹼酯酶生產方法及乙醯膽鹼酯酶成品是否符合生醫試劑規範,可否運用於阿茲海默症治療或相關研究上,由於本篇主要在探討乙醯膽鹼酯酶(AChE)用於農藥快速檢驗技術層面,小野人就不對其生產之酶試劑多做評論,但站在科學的角度來看,當一個科學實驗有所發現,一定會在國際上進行確認是否已經有同質性的技術,避免發表了一個眾所皆知的訊息來影響自己的信譽,就果蠅及家蠅乙醯膽鹼酯酶製程這個成熟的技術在國際上的應用發展,小野人的公司認為有必要盡到企業責任讓國人知曉,所以就有容我來個野人獻曝,跟國人一起分享這項成熟技術,避免因為錯誤或封閉的資訊而造成我們大家一起變成故事中的主人公。

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關於果蠅及家蠅乙醯膽鹼酯酶的萃取方法

技術摘要

乙醯膽鹼酯酶acetylcholine esterase,簡稱AChE,坊間也稱真性膽鹼酯酶。

一、AChE萃取流程

以下以果蠅及家蠅腦部AChE萃取為例,萃取流程如下所示:

Step1、勻漿

將果蠅或家蠅饑餓18~24小時後,洗淨烘乾急凍後,採用二階段過篩,選取頭部置於pH7.5~8.0磷酸緩衝溶液中,冰浴勻漿。

Step2、粗提

將Step1之勻漿液在4℃採用離心機以5000~15000轉進行離心20~30分,取其上清液,即得乙醯膽鹼酯酶粗提液。

Step3、純化

利用硫酸銨沉澱法純化Step2之乙醯膽鹼酯酶粗提液,步驟如下。

a、在冰浴中邊緩慢攪拌乙醯膽鹼酯酶粗提液,邊加入硫酸銨,使粗提液中硫酸銨的飽和度介於30~80%的範圍內;

b、上述所得溶液在4℃採用離心機以5000~15000轉進行離心10分,保留沉澱物;

c、再緩緩加入pH7.5~8.0的磷酸緩衝液溶解沉澱物,接著繼續用pH7.5~8.0磷酸緩衝液進行稀釋2~10倍。

Step4、透析

用透析法脫硫酸銨,將Setp3經過硫酸銨沉澱的酶液裝入透析袋中,用其體積20~30倍的蒸餾水透析,直至透析液不再產生沉澱為止。

Step5、濃縮

將Step4所得的酶液進行乾燥濃縮,即得純化的乙醯膽鹼酯酶(AChE)成品,成品呈現淡褐色粉末狀。

 

二、技術指標

昆蟲腦部AChE萃取純化後,酶活性至少須達200U/g,方可達到進行有機磷及胺基甲酸鹽農藥殘留試驗的最低要求,但這部分只要仔細操作即可成功萃取,困難度不高,屬於較容易入門的AChE萃取源。但AChE試劑如要用疾病等生化研究,比如用在阿茲海默症關聯研究上的生化實驗時,要求就非常嚴格,以生化實驗級電鰻腦部AChE為例,其酶活性一般需要大於100,000U/g,這部分就必須要採用更精密的方法進行萃取,但此技術與食品快速檢驗較不具關連,小野人在此就不多做闡述。

不過,由於有機磷及胺基甲酸鹽農藥殘留試驗對於AChE酶活性要求不高,加上小野人在後續關聯基因等相關研究中發現果蠅或家蠅腦部產生之AChE對於某些特定品項有機磷類農藥敏感度較生化實驗級電鰻腦部AChE佳(胺基甲酸鹽類農藥敏感度則沒有明顯區別),加上生化實驗等級(電鰻為例每公克約新台幣200萬元)和農殘試劑等級(家蠅為例每公克約新台幣2萬元)的AChE在國際市場上的售價相差達百倍以上,所以果蠅或家蠅腦部之AChE確實具有萃取技術門檻不高、生產成本低廉及對特定品項農藥敏感度高的特性,相較生化實驗級電鰻腦部AChE更適合用在有機磷及胺基甲酸鹽農藥殘留試驗,所以也被小野人公司採用做為AChE重要萃取源之一。