DNA分析技术在动物纤维鉴别中的应用

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缬醺 ◇
目前 ． 日本 纺 织 检 查 协 会 还 在 继 续 努 力研 究 开
动物纤 维 的 Ｄ Ａ分 析 技术 有 待 进 一步 研 究 和开 Ｎ 发 ，包括 不 同动 物 纤维 Ｄ Ａ 的有 效 提取 方 法 以及 多 Ｎ
发 组 分 动物纤 维 混纺 的 Ｄ Ａ定 量分 析 方 法 ，并且 Ｎ
动 物纤 维 ．在 一 些发 达 国家 已有相 关 的研究 和应 用 。
我们应抓紧进行这方面的研究 和开发 ，以提高我 国 的纺织 品检 验技 术水 平 。
纤 维 鉴 别 方法 。 该项 技 术 可 以客 观 准 确地 鉴 别 各 种
中提取到 Ｄ Ａ Ｎ ，接下来 的测试分析就相对 比较容易 解 决 。为 什么 很难 从 动 物纤 维 中提取 到 Ｄ Ａ呢 ？ 因 Ｎ
为作 为纺 织 服 装 用 的 动 物纤 维 ，不 同于 一 般 的动 物
毛 ．主要存 在 以下 几 个方面 的差 异 ：
生物 反应 。生 物 探头 每个 时 刻 只能 测试 Ｄ Ａ 的 １ Ｎ 个
片段 ，生 物芯 片则可 测试 一整段 Ｄ Ａ。 Ｎ
３２ 日本 ．
ｌ １ １
｝
羊绒 的混 纺 比率， ％
１ Ｏ １ ５ ２ Ｏ ２ ５ ３ Ｏ ３ ５ ４ ０ ４ ５
标 准偏 差
１ ３本纺织 检查 协会 （ＳＦ 目前 所采用 的动 物纤 ＪＩ）
质 与被测 生物 对象 发 生反 应 ，测 出 Ｄ Ａ 的序 列 、基 Ｎ
因变异 、蛋 白质 相互 作用 和免 疫反 应等 。
生 物 芯 片 的工 作 速度 要 比生 物 探 头等 检 测 方 法
表 ２ 利 用 Ｄ Ａ 定 量 分析 法检 测 结 果 的 准确 性 Ｎ
！
快 得 多 。数 秒 之 内 ．能进 行 数 千 次破 译 基 因密 码 等
生 物物 种所 具有 不 同 的 Ｄ Ａ序 列 信息 进 行 鉴别 。其 Ｎ 与传统 分析方 法相 比 ，更 加 具有 客观 性 和准确 性 。 Ｄ Ａ 是 由脱 氧 核 糖 核 苷 酸 组 成 的 长 链 多 聚 物 ， Ｎ 不 同生物 Ｄ Ａ 的 分 子 大小 （ 子 量 或 长 度 ） Ｎ 分 、结 构
表 １ 利用 Ｄ Ａ定量分析法测得 的羊毛 、羊绒混纺 比率 ％ Ｎ
物产生 的反应 。并将 其转换 成一 定 的信 号 ，就 可达 到
探测 目的。生 物芯 片就是 根据这 一原理 设计 的。这种
生物芯 片采用 微凝胶 技术 。在一块 大小 如显微镜 载玻
片 的玻 璃表 面上 ．设 计 了多达 １ 个作 用如 同微 型测 万 试管 的微机构 。在测 试 时每个微凝 胶结 构 中的化 学物
加 困难 。而 Ｄ Ａ分析 技 术 则可 以突破 依 据 动物 纤维 Ｎ
形 态 结构 鉴 别 的 局 限性 ，利 用 显 示 生 物 特 征 的各 种
用是作为遗传信息的载体 ，生物体所有 的遗传信息
都 贮存在 Ｄ Ａ碱基 的排 列顺序 之 中闭 Ｎ ，因而 可 以通过
检 测分 析 Ｄ Ａ来 鉴 定其种 类 。Ｄ Ａ分析 主要 包 括 以 Ｎ Ｎ
都 有一定 的差异 ［ 凶此 ，通过 Ｄ Ａ检 ｉ 可 以 比较 准 １ 】 。 Ｎ 贝 ０
下 几 个步骤 ： （ ）Ｄ Ａ 的提取 。用 于分 析或 操作 的 Ｄ Ａ通常 １ Ｎ Ｎ 需 要 被 分 离 和 纯 化 到 一定 程 度 。从 不 同 物 质 上提 取 Ｄ Ａ所适 用 的方 法和试 剂 是不 一样 的 ．与工 作条 件 、 Ｎ
毛 中分离 出的 Ｄ Ａ。但 这种 方法 的鉴别 速度较 慢 。 Ｎ 此 后 ．美 国 Ａ ｙ ｅｒ ｆ ｍ ｔｘ公 司和 国立 阿贡 实验 室开 ｉ
加入荧 光物质 ，Ｄ Ａ的量可 以通过荧光的强 弱来判定 ： Ｎ
ｅ 将 测得 的 Ｄ Ａ数量 的 比率 转换 为 动物纤 维 的 ． Ｎ
混 纺 比率 。需 预先 算 出正确 的转 换 系数 ，可 从 以往
方 法很 难 对 其 进 行鉴 别 。另 外 ，因 对 羊 毛 等动 物 纤
性 。实际上 Ｄ Ａ分子量是 巨大的 ，所以其排列组合 Ｎ
方 式可 以是 无 限 的 。这 就为 Ｄ Ａ分 子 贮存 生 物体 无 Ｎ 数 的遗 传信 息 提 供 了结 构 基 础 。Ｄ Ａ在 细 胞 中 的作 Ｎ
维 的 织物 进 行 防 缩处 理及 染 色 ．使 得 显 微 镜 鉴别 更
定性分析发展到了二组分混纺纤维的定量分析。 ３１ 美 国［ ． ４ 】 美 国对 动物 纤 维 Ｄ Ａ 分析 技术 的研究 和开 发较 Ｎ
目前 ．Ｄ Ａ定 量 分析 法 仅适 用 于 羊 毛 、羊 绒混 Ｎ
纺产 品 。定 量分 析主要 有 以下 几个 步骤 ：
ａ 使用显微 镜观察 被测 动物纤 维种类 ，是否存在 ． 非动物纤维 ；对 羊毛 、羊绒混 纺产 品进行下列步骤 ：
的舒 适 性 和 环保 性也 很 关 心 ，因 此 ，生 物分 解 性 高 的 天然 纤 维 和 皮革 受 到 了消 费 者 的 青 睐 。但 是 ，各 种动 物 纤维形 状 不均 匀 ，且 鉴别 对象 的种 类 比较 多 ． 有 些动 物 纤 维 的形 态 结 构 很 相 似 ，依 靠 传 统 的分 析
定 。
准确的鉴别 ，与发达国家相 比存在一定差距 。因此 ，
加 强动 物纤 维 和皮 革 的 Ｄ Ａ 分析 技术 的研 究 。对 于 Ｎ
提高我 国纺织 品服装 的检验技 术水平 具有 重要意义
２ Ｄ ＮＡ分析 技术概 述
（ ）Ｄ Ａ序 列 的测 定 。Ｄ Ａ序 列测 定 是 分子 生 ３ Ｎ Ｎ
细胞 发展 而 来 。细 胞 是 由核 酸 、蛋 白质 等 大分 子 构
１ 前 言
成 的 ，其 中核酸 主要 有 两 大类 ，即核 糖 核 酸 （ Ｎ Ｒ Ａ）
和 脱 氧 核 糖 核 酸 （ Ｎ 。Ｄ Ａ 是 最 重 要 的核 酸分 Ｄ Ａ） Ｎ
近几 年来 ，消 费 品 的安 全 、卫 生 、环 保 性 能 越
行 准确 的定量 和 定性分 析 。
４ 研 究 和开发 动物 纤维 Ｄ Ａ检 测技 术 的难点 Ｎ
用 于 纺织 品检 验 。
５ 结论
研 究 和开 发动 物 纤 维 的 Ｄ Ａ 检测 技 术关 键 的技 Ｎ
术 难 点在 Ｄ Ａ 的提取 。如果 能 够顺 利 地 从 动物纤 维 Ｎ
Ｄ Ａ分 析 技 术 是一 种 具 有 十分 广 阔 发 展前 景 的 Ｎ
维鉴别方法是显微镜观察法和 Ｄ Ａ分析法。其 Ｄ Ａ Ｎ Ｎ
分 析法 分为定性 分 析 和定 量 分析 。
３２１ Ｄ Ａ定性 分析 法 ．． Ｎ
５ Ｏ ５ ５ ６ Ｏ ６ ５ ７ Ｏ ７ ５ ８ Ｏ ８ ５ ９ Ｏ ９ ５
目前 ，Ｄ Ａ分析法可用 于对 羊 毛、羊绒 （ 括开 Ｎ 包
士米 和马海 毛 ） 、牦 牛 毛 、兔 毛 （ 括 安哥 拉兔 毛 ） 包 、
羊驼毛 、狐狸 毛 、貂 皮 、马皮 、牛皮和猪 皮等动 物纤
维和皮革 的鉴别 。定 性分析主要 有 以下几个 步骤 ： ａ 使 用 显微 镜 观 察 被 测 动物 纤 维 是 否需 要 采用 ． Ｄ Ａ分 析 确 定种 类 。是 否 存 在非 动 物 纤维 ；对 需要 Ｎ 采用 Ｄ Ａ分析 的 ，进 行下 列步 骤 ： Ｎ
ｂ 从 样 品 中提 取 Ｄ Ａ： ． Ｎ
ｅ Ｄ Ａ的纯 化和浓 缩 ： ．Ｎ
ｄ 利用 Ｒ ａ ｔ ｅ Ｃ ． ｅｌ ｉ Ｒ对 Ｄ Ａ物质进 行扩增 ，并 —ｍ Ｐ Ｎ
早 。１９ ９２年 ，Ｈ ｍｙ ．． 首 次 制作 了具 有 绵羊 ａ ｌｍ ＰＥ等人 特性 的 Ｄ Ａ探 头 ，可 区分 从绵 羊 毛 、 山羊绒 、马海 Ｎ
纤 维种 类 。 ３２２ Ｄ Ａ定 量分析 法 ．． Ｎ
随着纺织 技术 的不 断发展 ，越 来越 多的动物 纤维 被运用 到纺织服装上来 。例如兔毛、狐狸毛 、驼毛 、牦 牛毛等 ，这些动物纤维都很难 通过传统 的纤维成分分析 方法进行准确的定量 和定性分析。但 我们可 以利用不 同 物种 的 Ｄ Ａ特性 ．通 过检测 动物纤 维上 的 Ｄ Ａ来对 Ｎ Ｎ 其进行鉴定 。目前 ，国外对动物纤维 成分分析 ，已经从
ｂ 从样 品 中提取 Ｄ Ａ： ． Ｎ
平 均 值
ｅ Ｄ Ａ的纯 化 和浓缩 ； ．Ｎ ｄ 对 Ｄ Ａ物质 进行 Ｐ Ｒ扩增 ； ． Ｎ Ｃ
注 ：每 个 混 纺 比 率 的标 准 偏 差 是 从 ３ Ｏ个 标 准 样 测 量
数据 中计算得 出。
中国纤检
２０ ０６年第 ４期 ４ ５
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【 摘
要１ 介绍了 Ｄ Ａ分 析技术 的基本原理和方法 ，以及 国外动物纤维 Ｄ Ａ分析技术 的开发应用情况 。分析 了动 物 Ｎ Ｎ
纤 维 Ｄ Ａ 分 析 技 术 在 研 究 开 发 过 程 中 的 技 术 难点 和原 凼 。 Ｎ
【 关键词１ Ｄ Ａ；动物纤维 ；纺织品 ；鉴别 ；定性分析 ；定量分析 Ｎ 【 中图分类号１ Ｔ ０ ． Ｓ１ １ Ｓ１ ２３；Ｔ ０ ． ４
进 一 步 提 高 从 样 品 中 提 取 Ｄ Ａ 的 效 率 。 随着 Ｄ Ａ Ｎ Ｎ
检 测 技 术 的不 断 发 展 ，将 可 以对 更 多 的动 物 纤 维 进
组 分 混纺产 品 Ｄ Ａ定 量分 析方 法 。今后 ，随着 Ｄ Ａ Ｎ Ｎ
分 析 技术 的不 断发 展 ，Ｄ Ａ 分 析技 术 将 会 更 多 的应 Ｎ
标 准样 的 分析结 果 中获得 。
发 了新 一代 的生物芯 片 。生 物芯 片 中含 有有机物 ，不
同的有 机物对 不 同的物质具 有敏感 性 ，记录这些 有机