Vào tháng 9 năm 2018, MALDI-TOF đã được ban hành như một tiêu chuẩn (ISO) tại Nhật Bản thông qua phương pháp xác định tóc động vật để phát hiện các polypeptide cụ thể của loài động vật, sử dụng MALDI-TOF. Ngoài ra, nó cũng sẽ được xác định là Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS). Phương pháp phân tích này có thể được thực hiện ngay cả khi chỉ sử dụng 1 sợi tóc. Vì vậy, nó không chỉ có thể ngăn chặn giả cashmere núi, mà còn có thể được sử dụng để tiến hành phân biệt lông vũ, tóc của con người và các loại lông khác nhau và kiểm tra hỗn hợp thực phẩm nước ngoài. Phương pháp này được phát triển bởi Viện Sinh học Genome của Đại học Công nghiệp Kanazawa dựa trên hệ thống Shimazu MALDI-TOF.

Kỹ thuật phân tích phân biệt tóc động vật đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các lĩnh vực. Lông động vật được sử dụng để làm áo khoác, áo, áo len và các sản phẩm sợi khác nhau. Khi làm ra các sản phẩm sợi như vậy, có nghĩa vụ đánh dấu các loại sợi, tỷ lệ hỗn hợp khi sử dụng nhiều loại sợi theo luật đánh dấu chất lượng đồ dùng gia đình. Ngoài ra, khi lông trộn vào thực phẩm, xác định chủng loại lông rất quan trọng đối với việc xác định rõ con đường trộn lẫn.

Loại bỏ độ ẩm, khoảng 90% tóc được tạo thành từ protein. Hình 1 cho thấy cấu trúc của lông động vật.

Sơ đồ 1 Sơ đồ mẫu tóc động vật

Trong khi ngăn ngừa tác động bên ngoài, tóc cũng đóng vai trò giữ ấm, chức năng này và cấu trúc của tóc có mối quan hệ chặt chẽ. Protein của tóc chứa một lượng lớn steroid, thông qua liên kết steroid, một số cấu trúc liên kết chéo được hình thành giữa các phân tử. Phân tích hóa học của tóc đòi hỏi phải hòa tan, sử dụng một chất gọi là chất khử để cắt liên kết disulfide. Ngoài ra, chất chiết xuất protein thu được chứa nhiều chất như protein và muối, do đó, cần phải được tinh chế bằng điện di gel polyacrylamide (SDS-PAGE). Quy trình nhận dạng sợi tóc động vật MALDI-TOF được thể hiện trong Hình 2:

Phương pháp phân tích lông thú MALDI-TOF MS

Phân tích MALDI-TOF MS polypeptide được xử lý * phát hiện các mẫu tinh thể trên tấm mục tiêu kim loại với MALDI-TOF MS. Điều chỉnh công suất laser và các điều kiện phát hiện khác để đảm bảo độ phân giải tốt trong lĩnh vực m/z2450-2750, nơi đỉnh đặc hiệu của loài động vật được quan sát.

Thử nghiệm MALDI-TOF MS được thực hiện bằng cách lấy mẫu * sau khi tháo dải protein SDS-PAGE. Tìm đại diện đỉnh cụ thể của các loài động vật khác nhau.

(a)Băng 1 KeratinBăng 2 Keratin II (b)

Hình 3: Sơ đồ phát hiện MALDI-TOF MS

Khoảng đỉnh khác biệt m/z 2450-2750 và đỉnh đặc biệt giữa ba bộ lông cừu, len, yak được tìm thấy thông qua công nghệ MALDI-TOF MS. Như thể hiện trong hình 4.

Hình 4: Đỉnh đặc hiệu của các loài động vật trong MS MALDI-TOF

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

*1 Đỉnh đen là đỉnh chính

Phân tích MS/MS được thực hiện trên các đỉnh đặc trưng của các loài động vật này, suy đoán rằng kết quả của sự sắp xếp axit amin được thể hiện trong Bảng 1 2). Peptide bao gồm 23 axit amin, 1 giữa dê cashmere và len, và 4 khác nhau giữa dê cashmere và lông yak.

Nhiều sản phẩm sợi trong quá trình chế biến sẽ được tẩy trắng, khử màu, nhuộm và các phương pháp điều trị hóa học khác, nhưng vị trí đỉnh đặc biệt của tóc động vật sẽ không thay đổi do các phương pháp điều trị này, vì vậy rõ ràng nó có thể được sử dụng để xác định các loại tóc động vật trong các sản phẩm sợi.

Phân tích 1 sợi tóc

Khi phân tích tóc động vật trong các sản phẩm sợi, để tránh sai lệch trong thành phần sản phẩm, tốt để lấy mẫu sản phẩm trên phạm vi rộng và trung bình, sau đó sử dụng một phần của nó. Do đó, rất hiếm khi cần phân tích vi lượng. Mặt khác, khi phân tích tóc trộn lẫn trong thực phẩm, nó được khuyến khích để phân tích với số lượng mẫu nhỏ nhất có thể.

Trong điều tra khoa học, thông qua phân tích DNA của tóc có thể thu được rất nhiều thông tin liên quan đến nhóm máu có thể xác định đặc điểm cá nhân. Tuy nhiên, hầu hết lông động vật được sử dụng trong các sản phẩm sợi chỉ là một phần của thân, đặc biệt là các sản phẩm nhuộm nặng, rất khó để phân tích DNA. Phân tích protein bằng phương pháp MALDI-TOF MS cho phép phát hiện đầy đủ ngay cả 1 sợi tóc.

Căn cứ vào chủng loại động vật, vị trí đỉnh điểm của tính đặc thù cũng không giống nhau, nhưng động vật cùng thuộc tính xuất hiện đỉnh điểm ở cùng một vị trí tương đối nhiều. Cashmere núi và len núi Angola, trong số những thứ khác, cần được xác định bằng kính hiển vi. Bảng 2 cho biết vị trí đỉnh (m/z) của đỉnh đặc hiệu động vật chính và sự sắp xếp các axit amin được giả định từ cơ sở dữ liệu. Vị trí đỉnh chính của mèo, cáo, chó là như nhau, nhưng có thể thấy đỉnh thứ hai của cáo là 2638, chó là 2641, do đó có thể đưa ra phán đoán đối với chúng. Ngoài các động vật được hiển thị ở đây, các động vật có thể sử dụng cơ sở dữ liệu bộ gen cũng có thể suy đoán và xác nhận vị trí của đỉnh đặc hiệu. Bằng cách này, chỉ cần nhìn vào quang phổ m/z2450-2750 để xác định loại lông động vật có trong đó, một đặc điểm của phương pháp MS MALDI-TOF.

Hình 6: Đỉnh đặc hiệu loài động vật thu được từ phân tích MALDI-TOF MS trên 1 sợi lông

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Thông số kỹ thuật sản phẩm: - Type: Digital Multifunction Imaging System - Standard Functions: Copy, Print ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ ) Giả định

Tài liệu tham khảo:

Tin tức ứng dụng Shimazu No. 65 và tài liệu

(1) Đại đũa Tín Nhất, Xuất Thôn Do Hương, Tá Dã Nguyên Chiêu, SEN’I GAKKAISHI、68（10）、276 （2012）．

(2) Đại đũa Tín Nhất, Xuất Thôn Do Hương, Tá Dã Nguyên Chiêu, Cát Cương Dương Nhất Lang, SEN’I GAKKAISHI，70 (6)、114 (2014)．

3) ISO20418-2 Dệt may - Phân tích proteomic chất lượng và định lượng của một số sợi tóc động vật - Phần 2: Phát hiện peptide bằng cách sử dụng MALDI-TOF MS.