生物化学实验技术的优化方法

在20世纪，生物化学实验技术进入了快速发展阶段。20世纪初，利用微量分析技术发现了维生素、激素和辅酶等。1924年，Svedberg创建的“超离心技术”实现了对生化物质的离心分离，并准确测定了血红蛋白等复杂蛋白质的相对分子质量。1935年，Schoenheimer和Rittenberg将放射性同位素示踪用于糖类及类脂物质的中间代谢的研究。1937年，瑞典化学家Tisellius研制了电泳仪，建立了研究蛋白质的移动界面电泳方法。1941年，Martin和Synge建立了分配层析技术，利用柱层析使混合液中的氨基酸得到分离。20世纪50年代后，各种仪器分析方法被用于生物化学研究，如高效液相色谱技术，红外光谱、紫外光谱、圆二色光谱等光谱技术、核磁共振技术等，使生物化学实验技术取得了很大的进展。Wiilkins通过对DNA分子的X射线衍射研究证实了Watson和Crick的DNA模型。Kendrew和Perutz先后对肌红蛋白和血红蛋白的结构进行了X射线衍射分析，成为研究生物大分子空间立体结构的先驱。1953年，Sanger确定了胰岛素分子的氨基酸序列；1958年，Stem、Moore和Spackman设计出氨基酸自动分析仪；1967年，Edman和Begg制成了多肽氨基酸序列分析仪；1973年，Moore和Stein设计出氨基酸序列自动测定仪，大大加快了蛋白质的分析工作。1965年，我国化学和生物化学家用化学方法在世界上首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。此外，层析和电泳技术也取得了重大进展，1969年，Weber应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术测定了蛋白质的相对分子质量，1968—1972年，Anflnsen创建了亲和层析技术。

20世纪70年代，核酸研究的开展将生物化学实验技术推入了辉煌发展的时期。1972年，Berg等首次用限制性内切酶切割了DNA分子，并实现了DNA分子的重组。1973年，Cohen等第一次完成了DNA重组体的转化技术。与此同时，各种仪器分析手段进一步发展，DNA序列测定仪、DNA合成仪等相继制成。1980年，英国剑桥大学的生物化学家Sanger和美国哈佛大学的Gilbert分别设计出两种测定DNA分子内核苷酸序列的方法，从此，DNA序列分析法成为生物化学与分子生物学最重要的研究手段之一。1981年，由Jorgenson和Lukacs提出的高效毛细管电泳技术（HPCE）是生化实验技术和仪器分析领域的重大突破。1984年，Kohler、Milstein和Jerne发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术。1985年，Mullis等发明了PCR技术（聚合酶链式反应的DNA扩增技术），这对于生物化学和分子生物学的研究工作具有划时代的意义。20世纪90年代后，各种生化实验技术得到了进一步的发展和完善，并不断涌现出新的技术手段，如基因芯片、蛋白质芯片等，有力地推动了基因组学、后基因组学及蛋白质组学的研究。

食品生物技术的发展也渗透到食品理化特性、物质变化、营养价值、安全性和其他品质的分析与检测方面。对于食品物理性质测定，应用一定的仪器设备在不破坏食品成分分子结构的状态下对食品的多种物理性质进行测定，甚至不用破坏食品的整体或组织，就能完成物理性质乃至化学组成的测定。有些物理性质的测定结果与感官评定结果很匹配，但是性质测定结果是一个客观和量化的结果，可以更好地反映食品的质量指标。(www.xing528.com)

化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析测定法，也是最基本和传统的物质定性和定量分析方法。目前，食品水分、灰分、果胶、纤维素、脂肪、蛋白质、维生素等常规测定主要采用化学分析法。

仪器分析法是随着近代和现代科学技术发展而越来越强大的分析技术，它利用仪器半自动化或全自动化分离、鉴定和分析物质的成分，这种技术现已广泛应用于食品检验领域，如分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、氨基酸自动分析仪法、原子吸收光谱法、近红外光谱分析技术等。这类方法灵敏度和精密度高，需要的样品量少，分析测定速度快，测定结果常用计算机处理、分析和展示，因此具有广阔的应用前景。