你的羊绒衫是真的吗?动物毛发种类鉴定MALDI-TOF法辨真假!
你的羊绒衫是真的吗?动物毛发种类鉴定MALDI-TOF法辨真假!
2018年9月,基于MALDI-TOF质谱技术的动物毛发鉴定方法被确立为国际标准(ISO),并即将成为日本工业标准(JIS)。这项技术能够通过检测动物种类特异性多肽,实现对单根毛发的精准鉴定,不仅能够有效防止山羊绒等动物毛发制品的假冒,还能应用于羽毛、人发等各类毛发的鉴别以及食品中异物的检查。
动物毛发在多个领域都有重要应用,包括制作外套、上衣、毛衣等纤维制品。根据家庭用品品质标识法,这些制品需要明确标识纤维种类和混用率。此外,当毛发混入食品时,确定其种类对于追踪污染源至关重要。
毛发主要由蛋白质组成,其结构复杂,含有大量类固醇,通过类固醇结合形成多个交联结构。为了进行化学分析,需要使用还原剂切断二硫键,并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法纯化提取液。
MALDI-TOF质谱法鉴定流程
动物毛发纤维的MALDI-TOF鉴定流程如图2所示:
- 样品处理:通过胰蛋白酶处理获得多肽
- 样品检测:使用MALDI-TOF MS检测金属靶板上的结晶样品
- 条件优化:调整激光功率等参数,确保在m/z 2450-2750区间获得良好分辨率
特异性峰值分析
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,可以找到不同动物种类的特异性峰值。例如,山羊绒、羊毛和牦牛毛在m/z 2450-2750区间存在差异性峰值。
表1列出了几种动物毛发特异性肽的氨基酸序列,其中黑色标记的峰值为主峰。例如,由23个氨基酸组成的肽,在山羊绒和羊毛之间有1个氨基酸差异,而在山羊绒和牦牛毛之间则有4个氨基酸不同。
动物种类 | 氨基酸序列 |
---|---|
山羊绒 | ... |
羊毛 | ... |
牦牛毛 | ... |
微量分析能力
即使经过漂白、脱色、染色等化学处理,动物毛发的特异性峰值位置依然稳定,这使得该方法适用于纤维制品中动物毛发的识别。值得注意的是,MALDI-TOF MS法能够实现单根毛发的检测,这对于食品中微量毛发的分析尤为重要。
特异性峰值数据库
通过对比不同动物的特异性峰值位置,可以建立一个可靠的数据库。例如,狸猫、狐狸和狗的主峰位置相同,但狐狸的第二峰值是2638,狗是2641,从而实现精准区分。这一方法不仅适用于已知动物,还可以通过基因组数据库推定其他动物的特异性峰值。
动物种类 | 特异性肽的氨基酸序列 | 峰值位置(m/z) |
---|---|---|
狸猫 | ... | 2638 |
狐狸 | ... | 2638, 2641 |
狗 | ... | 2641 |
参考资料
- 大箸信一、出村由香、佐野元昭、SEN’I GAKKAISHI、68(10)、276 (2012)。
- 大箸信一、出村由香、佐野元昭、吉岡陽一郎、SEN’I GAKKAISHI,70 (6)、114 (2014)。
- ISO20418-2 Textiles̶Qualitative and quantitative proteomic analysis of some animal hair fibres̶Part 2: Peptide detection using MALDI-TOF MS。