粪便和土壤 DNA 提取如何去除腐殖酸与多酚?两类高杂质样本通用方案
YALEPIC® MagEvo 核酸提取系列 · 环境样本篇
粪便土壤DNA提取试剂盒:两种最难的样本,一套流程
粪便和土壤,是分子实验里公认最难缠的两类样本——但它们难在同一件事上:PCR 抑制剂。腐殖酸让产物发棕、胆盐让 qPCR 曲线变形,问题往往不在”提没提出来”,而在”提出来能不能用”。YALEPIC® YM26011 磁珠法粪便/土壤 DNA 提取试剂盒用专属磁珠与优化缓冲体系,强效去除腐殖酸、多酚、多糖、胆盐等抑制物,全程 ≤1 小时、产物无色透明无需二次纯化,一套流程通吃两类基质,并兼容 96 通道自动化。
⏱ 60 秒速览:它解决的是什么问题
✅ 去杂彻底:专属磁珠分离体系 + 优化裂解缓冲液,高效去除腐殖酸、多酚、多糖、胆盐等顽固 PCR 抑制剂,产物无棕色杂质残留;
✅ 全程 ≤ 1 小时完成从裂解到洗脱,粪便与各类土壤(农田土、山林土、淤泥、红黑土、粉尘)共用同一套流程;
✅ 无需二次纯化:提取产物可直接进入 qPCR、NGS 建库与三代测序;
✅ 兼容 32/96 通道自动化核酸提取仪,支持单样本到 96 孔板高通量处理;
✅ 样本覆盖广:人 / 小鼠 / 大鼠 / 犬 / 猫 / 马 / 牛等多物种固态或液态粪便(含肠黏膜),以及花坛土、花盆土、农田土、山林土、淤泥、红黑土、粉尘、沉积物;
✅ 亦兼容水体滤膜、菌液、水体沉积物、堆肥、污泥等环境样本;
✅ 参考产量:0.2 g 人粪便可得 5~25 μg 总 DNA;土壤每克 ≥ 5 μg,片段主要分布于 20~30 kb;
✅ 四档规格可选(96T / 预装 A 型 32T / 预装 B 型 48T / 预装 C 型 96T),组分含 RNase A 与研磨管 Lysis Tubes M。
🧫 两类”最脏”的样本,难在同一件事上
粪便和土壤看似风马牛不相及:一个来自动物肠道,一个来自外界环境。但在核酸提取的视角下,它们高度相似——都是”高微生物丰度 + 高抑制剂负荷 + 复杂物理结构”的基质。
| 维度 | 粪便样本 | 土壤 / 环境样本 |
|---|---|---|
| 主要抑制剂 | 胆盐、复合多糖、腐殖酸类代谢产物 | 腐殖酸、富里酸、多酚、金属离子 |
| 结构难点 | 黏稠不均质,菌量与宿主细胞混杂 | 颗粒吸附强,孢子与真菌细胞壁顽固 |
| 裂解要求 | 需充分破壁,兼顾革兰氏阳性菌 | 机械力 + 化学裂解结合,方能释放微生物 |
| 失败表现 | qPCR 抑制、Ct 后移、定量偏低 | 产物发棕、扩增失败、测序数据量不足 |
| 共同诉求 | 把抑制剂彻底带走,同时把 DNA 完整留下——这正是本试剂盒的设计目标 | |
☠ 抑制剂是怎么把下游实验搞砸的
很多人的判断标准是”能不能提出条带”,但真正决定成败的是抑制剂残留量。它们的破坏方式主要有三种,而且往往同时发生:
🚫
① 直接抑制酶活性
腐殖酸等物质可与 DNA 聚合酶、逆转录酶相互作用,降低扩增效率,表现为 Ct 值后移、扩增曲线变形甚至无扩增。
🧲
② 螯合与离子干扰
腐殖质会螯合反应体系中的镁离子等关键辅因子,使聚合酶”有力使不出”,即便模板量充足也扩不出来。
🌫
③ 干扰荧光与定量
部分抑制物具有荧光淬灭或本底吸收特性,会干扰 qPCR 荧光信号与核酸定量读数,造成”测到的浓度”失真。
| 常见抑制剂 | 主要来源 | 参考临界抑制浓度* |
|---|---|---|
| 腐殖质(腐殖酸 / 富里酸) | 土壤、沉积物、泥炭、堆肥 | 约 5~10 ng/µL |
| 胆盐 | 粪便、肠道内容物 | 约 0.1%(w/v) |
| 多糖 | 植物组织、粪便、生物膜 | 约 0.004%(w/v) |
* 表中为行业资料整理的参考阈值,实际临界值随反应体系、引物与酶制剂不同而变化,仅用于提示量级差异——可以看到,腐殖质在极低浓度下即可产生抑制,这正是土壤样本”看着提得不错、一上机就不行”的原因。
🔍 两个能立刻用起来的自检方法
① 看颜色。土壤或粪便提取产物若呈棕色或褐色,几乎可以直接判定有腐殖质共提取——合格的产物应当是无色透明的。
② 做稀释 + 内参。把纯化 DNA 做梯度稀释(如 1:1、1:10、1:100),加入已知浓度的外源内参序列后跑 qPCR:若稀释后 Ct 值明显前移,说明原管中存在抑制剂。这是判断”能不能直接上机”最经济的方法,比单纯看 OD 比值更贴近实际。
🧲 磁珠法怎么破局:留下 DNA,带走抑制物
YM26011 的思路不是”把杂质一起提出来再补救”,而是在裂解之后、捕获之前就把抑制剂分离出去。核心是三件事:机械 + 化学联合裂解、专属磁珠选择性捕获、强洗涤去除残留。
💥
① 充分裂解
配套 Lysis Tubes M 研磨管,机械力 + 缓冲体系协同破壁
🧪
② 抑制物分离
优化缓冲体系将腐殖酸、多酚、胆盐等与核酸分离
🧲
③ 磁珠捕获
专属 Magbeads PM 磁珠选择性结合基因组 DNA
💧
④ 洗涤洗脱
Wash Buffer GA/GB 强洗涤,SEB Buffer 洗脱高纯 DNA
✅ 相比”先提后救”的思路
不少流程依赖提取后再做纯化补救(过柱、稀释、加 BSA 等)。把去抑制前移到裂解与洗涤环节,产物直出即可上机,省时间也少一次损失。
✅ 配套 RNase A 的意义
试剂盒自带 RNase A(100 mg/ml),可在提取过程中去除 RNA,避免 RNA 共污染干扰定量与建库,省去额外采购与分装。
🔄 一盒双基质:少一套方法,就少一个变量
同时做肠道菌群与环境微生物的实验室并不少见(例如”同一干预下的肠道-土壤-水体”联合研究)。若粪便一套流程、土壤另一套流程,裂解强度、洗脱体积、片段分布的差异会直接变成方法学偏倚,跨基质比较时尤其致命。共用一套流程的价值正在于此:同一裂解体系、同一洗涤逻辑、同一洗脱条件,数据可比性更高。
| 货号 | 规格 | 形态 | 推荐场景 | 目录价 |
|---|---|---|---|---|
| YM26011-A | 32T(预装 A 型) | 预装 | 小体量试用、方法验证 | 630 元 |
| YM26011-B | 48T(预装 B 型) | 预装 | 常规实验室日常使用 | 940 元 |
| YM26011 | 96T | 标准版 | 通用手动 96 孔操作 | 1550 元 |
| YM26011-C | 96T(预装 C 型) | 预装 | 全自动高通量批量处理 | 1800 元 |

🌍 覆盖哪些样本
🧑
人源粪便
固态 / 液态样本
🐭
模式动物
小鼠、大鼠粪便
🐄
家畜宠物
犬、猫、马、牛
🌾
农田土 / 山林土
农业与生态研究
🪨
淤泥 / 红黑土
高腐殖质样本
💨
粉尘 / 沉积物
低生物量环境样本
💧
水体 / 滤膜
水体沉积物、菌液
♻️
堆肥 / 污泥
高复杂度环境基质
📊 产量、片段与质控要点
🧾 参考产量
• 人粪便:约 0.2 g 样本 → 5~25 μg 总 DNA;
• 小鼠 / 大鼠粪便:约 0.1 g 样本 → 得量通常在前述范围内;
• 土壤:一般每克 ≥ 5 μg,片段主要分布于 20~30 kb;
• 粪便 DNA 构成:微生物来源常超过 80%,宿主来源一般不超过 20%。
🧊 五个实操要点
① 土壤用量建议 100~500 mg;高腐殖质样本减量、沙质样本增量;
② 缓冲液低温出现沉淀属正常,37℃ 水浴溶解并混匀后使用;
③ 使用前确认试剂已恢复至室温;
④ 粪便样本采集后尽快处理,否则 -20℃ 或 -80℃ 冻存;
⑤ 关注 OD260/230 与产物颜色,二者共同反映抑制剂残留。
🧬 20~30 kb 的片段长度意味着什么
长片段是高质量基因组 DNA 的直接体现。对 三代测序(长读长)而言,片段越长、单次读取覆盖的基因组区域越大,组装连续性与结构变异检出能力越好;对宏基因组建库,较长片段也能减少片段化步骤的可用冗余损失。若提取过程中机械剪切过度,片段被切碎,这些优势会一并消失——因此试剂盒的裂解强度与洗脱条件需要”破壁足够、剪切克制”的平衡。
🔬 提完能直接上哪些实验
得益于抑制剂去除与片段完整性,产物无需二次纯化即可进入下游,覆盖环境微生物组与肠道菌群研究的主干应用:
🧬
16S / ITS 扩增子
群落结构与多样性
📚
宏基因组 NGS
物种与功能通路
🧵
三代测序
长读长组装与结构变异
📈
qPCR 定量
功能基因与病原定量
🌾
农业土壤
根际微生物与地力评估
🦠
病原筛查
环境与人畜共患监测
❓ 关于 YM26011 的高频问题(FAQ)
Q1:提取的粪便 DNA 中,宿主 DNA 和微生物 DNA 的比例大概是多少?
从人类粪便样本提取的总 DNA 中,绝大多数(超过 80%)来自肠道微生物,宿主 DNA 通常不超过 20%。具体比例会因样本来源(人类、小鼠、大鼠、犬、猫等)与个体差异而有所不同。
Q2:粪便样本采集后如何保存?当天不提取应该怎么处理?
建议采集后尽快处理。若无法当天提取,应将粪便样本尽快冻存于 -20℃ 或 -80℃;如需长期保存或涉及常温运输,也可考虑使用专用的粪便核酸保存管。
Q3:该试剂盒可以处理动物粪便样本吗?
可以。试剂盒已验证适用于多种动物的粪便样本,包括人类、小鼠、大鼠、犬、猫、马、牛等,并兼容肠黏膜样本。
Q4:提取过程中如何处理粪便样本中的 PCR 抑制物?
粪便中常含胆盐、复合多糖与腐殖酸等 PCR 抑制物。本试剂盒通过优化的裂解体系与洗涤流程有效去除这些抑制物,提取的 DNA 可直接用于 PCR、qPCR 等下游实验,无需额外纯化。
Q5:粪便样本的典型 DNA 产量是多少?
从约 0.2 g 人类粪便样本中可提取 5~25 μg 总 DNA;小鼠或大鼠粪便样本(约 0.1 g)的得量通常也在该范围内。实际产量受样本状态、保存条件与微生物丰度影响。
Q6:该试剂盒能提取土壤中的真菌 DNA 吗?
可以。试剂盒可同时从土壤样本中提取细菌、真菌(包括酵母与霉菌)以及放线菌等多种微生物的 DNA。
Q7:不同土壤类型是否都需要调整样本量?
一般建议土壤样本用量为 100~500 mg,可按土壤类型调整:高腐殖质含量的土壤(如腐殖土、湿地淤泥)可适当降低样本量;沙质土壤可适当增加样本量。初次使用建议按土壤类型做小范围预实验以确定最佳用量。
Q8:如何处理土壤样本中的腐殖酸抑制问题?
土壤中(尤其是腐殖质丰富的土壤)的腐殖酸、富里酸是 PCR 与 qPCR 的主要抑制物。本试剂盒的独特缓冲体系与洗涤液可高效去除这类干扰物质,提取得到的 DNA 无色透明、无棕色残留,可直接用于下游分子检测。
Q9:试剂盒中的缓冲液出现沉淀该怎么处理?
属正常现象。若发现缓冲液中出现沉淀(尤其在低温环境下),可将缓冲液于 37℃ 水浴加热并充分混匀,待沉淀完全溶解后再使用;使用前请检查所有试剂是否已恢复至室温。
Q10:土壤样本的典型 DNA 产量与片段长度是多少?
土壤 DNA 产量因土壤类型与微生物丰度而异,一般每克土壤可获得 5 μg 以上 DNA,片段长度主要分布在 20~30 kb 区间,适合 NGS 与三代测序等对完整性要求较高的应用。
Q11:是否支持自动化提取?四个货号怎么选?
支持手工与 32/96 通道自动化核酸提取仪,可从单样本扩展至 96 孔板高通量处理。规格选择:小体量试用选 YM26011-A 预装 A 型 32T;常规使用选 YM26011-B 预装 B 型 48T;通用手动 96 孔选 YM26011 96T;全自动高通量批量选 YM26011-C 预装 C 型 96T。
🧾 数据声明
文中产量、片段长度、样本量、时间与规格等数值引自官网产品说明与官方 FAQ,属参考口径;抑制剂临界浓度为行业资料整理的参考阈值,随反应体系而异。实际性能请以产品随附 COA、说明书及第三方检测报告为准,目录价以实时报价为准。
🧪 使用边界
本产品为科研用核酸提取试剂,不用于疾病诊断或治疗。涉及人体样本的研究应通过伦理审查并取得知情同意;环境样本采集与处理须符合所在机构的生物安全与环境保护规范。
把抑制剂留在管外,把完整的基因组带进下游
YALEPIC® 磁珠法粪便/土壤 DNA 提取试剂盒 · 货号 YM26011 系列
96T / 预装 A 型 32T / 预装 B 型 48T / 预装 C 型 96T,兼容手工与自动化平台
雅礼(江苏)生物科技有限公司 · 国家高新技术企业 · YALEPIC®
常见问题
- 粪便和土壤 DNA 提取如何去除腐殖酸与多酚?两类高杂质样本通用方案是怎么回事?
- YALEPIC® MagEvo 核酸提取系列 · 环境样本篇 粪便土壤DNA提取试剂盒:两种最难的样本,一套流 […]
- 雅礼生物还有哪些企业新闻相关资讯?
- 可在雅礼生物官网"企业新闻"栏目查看全部相关文章,或通过 info@yalibiotech.com 联系我们获取产品与技术支持信息。