你的羊绒衫是真的吗？动物毛发种类鉴定MALDI-TOF法辨真假！

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分享： 2020/12/18 10:31:59

2018年9月，使用MALDI-TOF，通过检测动物种类特异性多肽的动物毛发鉴定法作为国际标准（ISO）在日本发行。另外，它还将被确定为日本工业标准（JIS）。即使仅用1根毛发，也可采用该鉴别法进行分析。因此不仅可以防止山羊绒的假冒，还可以用于进行羽毛、人的头发等各种毛发的鉴别以及食品混入异物检查。该方法由金泽工业大学基因组生物工学研究所基于岛津MALDI-TOF系统开发。

动物毛发鉴别分析技术在各个领域都起着重要作用。动物毛发被用于制作外套、上衣、毛衣等各种纤维制品。制作这样的纤维制品时，有义务根据家庭用品品质标识法对纤维的种类、使用多种纤维时的混用率进行标识。另外，毛发混入食品中时，确定毛发种类对明确混入途径至关重要。

除去水分，90%左右的毛发由蛋白质组成。图1显示的是动物毛发的构造。

图 1 动物毛发的模式图

毛发在防止外部冲击的同时，还起到了保温的作用，这一功能和毛发的构造有着密切的关系。毛发的蛋白质中含有大量的类固醇，通过类固醇结合，在分子间形成了多个交联结构。毛发的化学分析需要进行溶解，使用名为还原剂的物质来切断二硫键。另外，所得到的蛋白质提取液中含有多种蛋白质和盐类等物质，因此，需要通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）等进行纯化。动物毛发纤维MALDI-TOF鉴定流程如图2所示：

图2 MALDI-TOF MS 的兽毛分析法

经过胰蛋白酶处理的多肽MALDI-TOF MS分析，用MALDI-TOF MS检测金属靶板上的结晶样品。调整激光功率等的检测条件，确保在观察动物种类特异性峰值的m/z2450-2750领域能得到良好的分辨率。

通过对SDS-PAGE蛋白条带进行胰蛋白酶解后的样品，进行MALDI-TOF MS检测。找到不同动物种类的特异性峰值代表。

a.Band1 KeratinⅡ (b) Band2 KeratinⅠ

图 3 MALDI-TOF MS 检测图谱

通过MALDI-TOF MS技术找到山羊绒、羊毛、牦牛毛三者之间的差异峰值区间m/z 2450-2750和特异峰值。如图4所示。

图 4 MALDI-TOF MS 中的动物物种类特异性峰值

表1 动物种类特异肽的氨基酸序列＊1

*1 涂黑的峰值为主峰

对这些动物种类特异性峰值进行MS/MS分析，推测氨基酸排列的结果如表1所示2）。由23个氨基酸组成的肽，山羊绒和羊毛之间有1个，山羊绒和牦牛毛之间有4个氨基酸不同。

很多纤维制品在加工工序中会进行漂白、脱色、染色等化学处理，但动物毛发特殊的峰值位置不会因为这些处理而改变，因此明确其可用于识别纤维制品中的动物毛发种类。

1根毛发的分析

分析纤维制品中的动物毛发时，为了避免产品成分出现偏差，最好对产品进行大范围采样并进行平均化，然后使用其中的一部分。因此，很少需要微量分析。另一方面，在分析食品中混入的毛发时，建议尽可能采用少量试样进行分析。

在科学调查中，通过毛发的DNA分析可以得到很多与血型等能够确定个人特征相关的信息。但是，纤维制品中所使用的动物毛发大多只有毛干部分，特别是被浓重染色的产品，很难进行DNA分析。采用MALDI-TOF MS法分析蛋白质，即使是1根毛发也可以充分进行检测。

根据动物种类的不同，特异性的峰值位置也各不相同，但是同一属性的动物在同一个位置出现峰值的情况比较多。山羊绒和安哥拉山羊毛等需要用显微镜识别。表2表示主要动物特异性峰值的峰值位置（m/z）以及从数据库推定的氨基酸排列。狸猫、狐狸、狗的主峰位置是一样的，但可以看到狐狸的第二峰值是2638，狗是2641，由此能够对它们做出判断。除了此处所示的动物以外，能够利用基因组数据库的动物也可推测并确认特异性峰值的位置。这样，只看m/z2450-2750的光谱就可确定所含动物毛发的种类，这就是MALDI-TOF MS法的一大特征。