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粪便土壤DNA提取一盒搞定:1小时产量高达20μg

发布时间:2026-07-28

什么是 NT型粪便/土壤基因组DNA提取试剂盒?

YALEPIC® NT型粪便/土壤基因组DNA提取试剂盒(含RNase A,货号 YC22008-A)是一款专为粪便与土壤等复杂环境样本设计的基因组DNA提取产品。采用硅基质离心吸附柱技术,搭载优化裂解液与独特缓冲体系,全程无需苯酚、氯仿等有毒有机溶剂,1小时即可完成全套提取,单批次最高可获得 20μg 高纯度基因组DNA。可最大限度剥离腐殖酸、胆红素、胆盐、杂蛋白、脂类等PCR抑制杂质,提取DNA直接适用于 PCR、qPCR、NGS测序、宏基因组文库构建等全场景下游实验。

🔥 粪便土壤DNA提取的四大痛点

粪便和土壤是分子生物学实验中公认的“最难提”样本类型。复杂基质中充斥着PCR抑制剂、降解酶和结构干扰物,传统方法往往顾此失彼——要么纯度上不去,要么得率掉下来。

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腐殖酸抑制PCR

土壤中的腐殖酸与DNA结构相似,难以分离。即便微量残留也会与Taq酶结合,导致qPCR Ct值延迟甚至扩增失败,是环境DNA检测的”头号杀手”。

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胆盐胆红素干扰

粪便中富含胆红素、胆盐和未消化多糖,与DNA共沉淀后严重干扰下游检测。样本常呈黄褐色,A260/280比值偏离,数据可信度大打折扣。

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微生物壁难破

土壤中革兰氏阳性菌(芽孢杆菌、放线菌)和真菌孢子细胞壁厚实,普通裂解难以充分破壁,导致微生物多样性数据失真,低估alpha多样性。

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酚氯仿毒性大

传统CTAB法依赖苯酚氯仿反复抽提,操作耗时长、毒性大、废液处理成本高。在GLP合规实验室和高校公共平台中越来越受限。

🔬 技术原理:四步流程如何剥离抑制剂

NT型试剂盒的核心设计理念是”先裂解、再去杂、后吸附“三阶段分离策略。通过物理研磨珠破壁 + 化学裂解液双重作用释放全部微生物DNA,再利用专有沉淀液使腐殖酸、胆盐等抑制剂形成不溶性复合物离心除去,最后通过硅膜柱高效吸附回收高纯度DNA。

STEP 1

研磨珠破壁裂解

样本加入含高密度研磨珠的 Lysis Tubes M,配合 YQL Buffer + RSL Buffer,水平涡旋5分钟。物理剪切 + 化学裂解双重作用,高效破碎革兰氏阳性菌、真菌孢子等厚壁微生物。

STEP 2

抑制剂沉淀去除

加入 YBL Buffer,专有配方使腐殖酸、胆红素、胆盐、多糖形成不溶性复合物。离心后抑制剂随沉淀去除,上清液中DNA不受影响——这是NT型去杂的关键一步。

STEP 3

硅膜吸附+RNase消化

上清转入 Pure Columns YM 硅膜柱,DNA特异性吸附于硅胶膜。加入 RNase A 去除RNA干扰,再用 Wash Buffer GA / GB 两步洗涤去除残留蛋白和盐离子。

STEP 4

洗脱回收高纯DNA

SEB Buffer 温和洗脱,获得 A260/280 ≈ 1.7-1.9 的高纯度基因组DNA。单批次最高20μg,可直接用于 PCR、qPCR、16S扩增、宏基因组建库等全场景下游实验。

💡 核心设计亮点:NT型的”NT”代表”No-Toxic / No-Trouble”——全程无苯酚氯仿,去杂无需额外氯仿抽提步骤。专有 YBL Buffer 沉淀体系已整合高效除杂功能,绝大多数粪便和土壤样本无需任何补充操作即可获得无抑制剂DNA。这是它与传统CTAB法和部分竞品的根本区别。

✨ 六大核心优势

🛡️

安全无毒·合规可用

全程无苯酚氯仿萃取,无需通风橱和废液处理。GLP合规实验室、高校公共平台、医院检验科均可安全使用,绿色实验操作。

1小时·最高20μg

从样本到DNA全程1小时完成,单批次最高得率可达20μg。满足宏基因组shotgun测序对DNA起始量的高要求,无需多次提取合并。

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强效去杂·无抑制剂

专有沉淀液去除腐殖酸、胆盐、胆红素、多糖、杂蛋白及脂类。qPCR验证Ct值偏差不超过±0.5,无需稀释即可直接上机。

🌍

广谱适配·双场景通吃

兼容人/鼠/犬/猫/猪/鸡/牛粪便(新鲜/冻存/保存液)及农田/森林/草原/湿地/沉积物/堆肥/活性污泥全类型土壤,一盒搞定。

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全品类DNA一步回收

一次性提取样本中微生物(细菌+古菌+真菌)、寄生虫及病毒全品类总DNA,真实还原样本微生物群落结构,alpha多样性无偏差。

📦

储运便捷·有效期长

常温运输,仅RSL Buffer需2-8°C保存,其余组分10-30°C室温即可。组分分区保存稳定性强,有效期长,库存管理省心。

🚀 应用场景:从肠道菌群到土壤微生物组的前沿阵地

粪便和土壤是微生物组学研究的两大核心样本来源。随着16S rRNA扩增子测序、宏基因组shotgun测序和代谢组学联合分析的快速发展,对高质量环境DNA的需求呈爆发式增长。NT型试剂盒覆盖以下前沿应用方向:

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肠道菌群16S/ITS测序

人及动物粪便样本提取总DNA后,扩增16S rRNA V3-V4区进行细菌群落分析,或扩增ITS区进行真菌群落分析。NT型高效去除胆盐胆红素,确保扩增无偏倚,还原真实alpha和beta多样性。

▸ 典型场景:IBD/肥胖/糖尿病肠菌研究 · 婴儿肠道菌群定植追踪 · 益生菌干预评价

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宏基因组Shotgun测序

对粪便/土壤总DNA进行全基因组鸟枪法测序,实现物种注释、功能基因挖掘、抗生素抗性基因(ARG)分析和代谢通路重建。NT型提供≥1μg高质量DNA起始量,满足建库需求。

▸ 典型场景:肠道微生物组功能注释 · 土壤抗生素抗性组 · 碳氮循环功能基因

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土壤微生物组与农业

从根际土、农田土中提取微生物总DNA,分析土壤健康、作物-微生物互作、生物肥料效果。NT型强力去除腐殖酸,即便高有机质黑土、泥炭土也能获得无抑制剂DNA。

▸ 典型场景:根际微生物组 · 连作障碍机制 · 生物菌肥评价 · 土壤健康评估

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环境监测与生态修复

湿地底泥、活性污泥、河流沉积物等环境样本DNA提取,用于污染生物监测、污水处理工艺优化、重金属污染评估。NT型兼容高腐殖酸、高有机质样本,稳定输出可靠数据。

▸ 典型场景:污水处理厂活性污泥 · 湿地生态监测 · 堆肥发酵过程 · 生物修复评估

🦠

病原微生物检测

粪便中寄生虫(蛔虫、贾第鞭毛虫、隐孢子虫)、致病菌(沙门氏菌、志贺菌、艰难梭菌)及病毒DNA同步回收。一次提取覆盖细菌+寄生虫+病毒,qPCR检测Ct偏差≤±0.5。

▸ 典型场景:食源性病原检测 · 寄生虫筛查 · 艰难梭菌感染诊断 · 畜禽肠道病原监测

🍽️

营养代谢与畜禽研究

瘤胃内容物、肠道食糜等半固态样本(需预研磨)提取DNA,研究饲料转化效率、瘤胃发酵微生物组、益生菌添加效果。NT型兼容消化半固态样本,拓宽应用边界。

▸ 典型场景:反刍动物瘤胃微生物 · 饲料添加剂评价 · 宠物肠道健康 · 营养干预研究

📊 典型样本参考用量与预期产量

样本类型 推荐用量 预期产量 下游应用
新鲜人/动物粪便 200 mg 5-20 μg 16S/ITS/qPCR/宏基因组
冻存粪便 200 mg(避免反复冻融) 3-15 μg 16S/ITS/qPCR/宏基因组
农田/森林表土 250 mg 5-15 μg 16S/ITS/18S/宏基因组
湿地底泥/沉积物 200 mg 3-10 μg 16S/qPCR/功能基因
活性污泥/堆肥 200 mg 5-15 μg 16S/宏基因组/qPCR
泥炭/腐叶土(极高腐殖酸) 150 mg 2-8 μg 16S/qPCR
瘤胃内容物/肠道食糜 200 mg(预研磨) 5-15 μg 16S/宏基因组

* 产量仅供参考,实际得率受样本微生物丰度、有机质含量、储存条件等因素影响。

📦 产品组分与规格

序号 产品组分 YC22008-A(50T)
YQL Buffer(裂解液) 45 ml
RSL Buffer(抑制剂去除液,2-8°C保存) 11 ml
YBL Buffer(沉淀缓冲液) 11 ml
Wash Buffer GA(洗涤液A) 13 ml
Wash Buffer GB(洗涤液B) 21 ml
SEB Buffer(洗脱液) 12 ml
RNase A(100 mg/mL) 230 μl
Pure Columns YM with Collection Tubes 50 T
Lysis Tubes M(含研磨珠) 50 T

📋 基本信息:品牌 YALEPIC® | 货号 YC22008-A | 规格 50T | 目录价 ¥900 | 保存:常温运输,RSL Buffer 2-8°C保存,其余组分 10-30°C室温保存 | 国家高新技术企业出品

⚖️ NT柱法 vs CTAB法 vs 磁珠法:10维度全对比

对比维度 YALEPIC NT柱法 传统CTAB酚氯仿法 磁珠法
提取原理 硅膜吸附+专有沉淀去杂 CTAB裂解+酚氯仿反复抽提 磁性微粒吸附+自动化
用时(单样本) ~60 分钟 2-4 小时 40-60 分钟(需仪器)
毒性试剂 无(绿色操作) 苯酚+氯仿(高毒)
腐殖酸去除 专有沉淀液·1步去除 依赖多次氯仿抽提 IRT技术·1分钟去除
胆盐/胆红素去除 ✓ YBL Buffer高效去除 部分去除·易残留 ✓ 可去除
DNA纯度(A260/280) 1.7-1.9 1.6-1.9(波动大) 1.7-1.9
单批最高产量 20 μg 5-15 μg 10-20 μg
qPCR Ct偏差 ≤ ±0.5 常因抑制剂残留偏移 ≤ ±0.5
高通量能力 中等(离心柱·手动) 低(耗时费力) 高(自动化48/96通量)
设备依赖 仅需离心机+涡旋 通风橱+离心机 磁珠分离仪(成本高)

💡 选择建议:NT柱法在纯度、去杂能力、安全性和设备门槛之间取得了最佳平衡,特别适合经费有限但对数据质量要求高的课题组。若需96通量自动化,可评估磁珠法方案。

❓ 常见问题(FAQ)

Q1:这款试剂盒能提取土壤中的哪些微生物DNA,包括真菌吗?

可以。提取的基因组DNA涵盖土壤中细菌(含芽孢杆菌、放线菌)、古菌和真菌的完整基因组。裂解过程采用物理和化学双重方法,配备高密度研磨珠,能够有效破壁霉菌丝体和厚垣孢子,保证真菌DNA得率。常用于细菌16S rDNA、真菌ITS及18S rDNA扩增与测序。

Q2:粪便样本在提取前需要特殊的预处理或保存条件吗?

推荐采集后立即冻存于-80°C或使用商业粪便保存液稳定核酸。若新鲜样本直接提取,取200 mg即可;冻存样本避免反复冻融,称取后直接加入裂解管。液态或半液态粪便(如腹泻便)可用无菌棉拭子蘸取后直接浸入裂解液起始提取,无需冷冻干燥,操作友好。

Q3:提取的DNA电泳条带弥散或得率低是怎么回事?

弥散常见于腐殖酸残留或过度机械剪切。本试剂盒优化了涡旋时间(水平涡旋适配器最高速5分钟),如出现弥散可将涡旋转速调整为中等强度,避免过度打断。得率低多见于土壤样本过少或高沙质土,建议增加样本量并延长裂解时间。

Q4:获得的DNA溶液出现褐色或黄色,会影响下游实验吗?

轻微着色往往源于残留腐殖酸或粪胆素,少量色素对常规PCR和qPCR无影响。若颜色深且比值低,建议将洗脱液升温至65°C洗脱,或在结合步骤前增加一次等体积氯仿抽提的替代步骤(但NT型本身已整合高效沉淀,多数样本无需此步)。

Q5:提取的DNA是否含有抑制剂?下游qPCR出现Ct延迟怎么办?

本试剂盒核心设计就是去除抑制剂,采用专有沉淀液使腐殖酸、胆盐和多糖形成不溶性复合物离心除去。若仍出现Ct延迟,可将DNA用洗脱缓冲液做1:2稀释后重新扩增,稀释可消除微量抑制剂干扰。正常操作下,提取的粪便与土壤DNA在qPCR中Ct值与理论值偏差不超过±0.5。

🧫 告别腐殖酸困扰,1小时搞定粪便土壤DNA提取

YALEPIC® NT型粪便/土壤基因组DNA提取试剂盒
货号 YC22008-A | 50T | ¥900 | 常温运输 · 无酚氯仿 · 最高20μg

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