牛嬋

隨著羊絨制品的流行,一些廠商為了獲取高額利潤,在生產羊絨制品時,摻入羊毛纖維以降低成本,欺騙消費者。因此,上海出入境檢驗檢疫局工業品與原材料檢測技術中心自主研發的基于DNA技術的羊絨羊毛精確定性定量檢驗方法的建立及應用就顯得尤為重要,其能通過DNA對羊絨和羊毛的含量高效準確作出鑒別,解決羊絨羊毛區分難題,因此榮獲紡織之光2014年中國紡織工業聯合會科學技術進步二等獎。
該項目負責人段冀淵博士曾任職于上海國檢局檢驗監管處,負責上海口岸進出口消費品的檢驗監管工作,每年都會針對性地布置安排對消費品的監督抽查。根據進口消費品的狀況,段冀淵與工業品與原材料檢測技術中心深入互動,在中心領導的支持下,針對消費品的纖維成分欺詐問題,開始組建隊伍并開展工作。
組建團隊精英成員各司其職
既然山羊絨是山羊身上的纖維,羊毛是綿羊身上的纖維,那么這兩種羊DNA序列的不同之處有哪些呢?“在進行了一系列可行性研究后,原材料中心斥資20萬元建起了系統內該領域的第一個DNA檢測實驗室。2009年,又引進了復旦大學遺傳系碩士費靜,至此,我們的團隊完全建立起來了。”段冀淵說。
經過兩年的籌備和前期探索,項目組成功申請到了質檢總局的科技項目《基于分子生物學的特種動物纖維定性和精確定量檢測方法研究》。據悉,項目組主要成員分工明確。段冀淵負責政策規劃、組織協調和實驗路線的設計;孫美蓉高工是染整方面的專家,負責染整工藝對DNA提取效率的影響研究和內部資源調配;由于該項目的特殊性,周輝主任負責外部資源調配和樣品的獲取,收集大量不同產地、不同年齡段的山羊絨,以及各類特種動物纖維;費靜作為團隊里生物學科的小專家,負責生物實驗部分的具體實施和操作;魏孟媛博士對天然動物纖維的結構和性能進行深入分析和研究,確立了天然動物纖維的最佳纖維裂解方案;袁志磊高工對纖維染色頗有研究,負責研究染色工藝對定量檢測的影響;劉芳、劉敏華為標準定量曲線的驗證實驗做了大量的工作;隋陽華、謝璐蔓負責收集檢測任務中的羊絨制品,為后序的驗證做了大量的積累工作。除此之外,項目的順利推進還得到了上海出入境檢驗檢疫局工業品與原材料檢測技術中心主任陸維民的大力支持,他聯系了系統內外多家DNA檢測機構,對驗證方案的設計及方法比較評價提供了寶貴建議。
另辟蹊徑從根源解決纖維鑒別問題
羊毛羊絨的定量,關鍵是要將羊絨羊毛混合物的重量比例與山羊綿羊DNA的量之間建立起一條定量的標準曲線。“我們分析了美國國立生物信息中心(NCBI)數據庫中山羊和綿羊的線粒體序列,找到了種內相同、種間差異大的區域,設計了相應的引物和探針,用于檢測各物種DNA的量。”孫美蓉說。
能否得到純度和完整性均高的DNA是該方法的關鍵。為此,項目組嘗試了很多文獻報道的蛋白纖維DNA裂解方案,并做了各種改進,希望可以將角蛋白完全裂解。
費靜說:“將纖維剪碎,可增加其與裂解液的接觸面積,但一般的粉碎機無法勝任,只能通過人工用剪刀剪。1克纖維在一個小燒杯內,用一把手術剪將其剪碎到面粉一樣的效果,需要剪無數次。”為了保證羊毛和羊絨是被剪碎到相同的程度,需將樣品混合不同的比例再進行剪碎,每個比例又要有重復的樣品,費靜的手指上磨出了水泡。大家得知了這一情況后,自告奮勇輪流進行“剪毛行動”。唐敏峰研究員更是調動中心上下技術專家,集思廣益,嘗試各種樣品的粉碎手段。在不斷嘗試后,項目組發現冷凍研磨機可以很好地粉碎纖維,這樣就大大節省了勞力。
當項目組克服重重困難,建立起定量的標準曲線后,新問題又來了。“我們的研究都是建立在線粒體DNA上,而線粒體在不同物種、不同組織、不同生長時期的數目可能會發生變化,這就帶來了新的問題。特種動物纖維毛發中的線粒體數目是否穩定,是關系到我們定量標準曲線準確度的大問題。”費靜說道。
為了確認這個方法是否可行,項目組兩次深入新疆采集樣品。在采樣途中,項目組成員還碰上幾十年一遇的沙塵暴,感受了車子拋錨在戈壁灘上等待救援的無奈。最終在一戶衣家采集到了1~6歲山羊絨的樣品。“功夫不負有心人,驗證的結果表明,不同產地、不同年齡段的山羊絨,其所攜帶的線粒體拷貝數是穩定不變的,這樣我們的定量標準曲線就有了實際樣品檢驗的支撐。”孫美蓉說。
項目組還收集了很多平時檢測時遇到的羊絨羊毛樣品,對該方法進行了進一步的驗證,并使用顯微鏡法的檢測結果來進行對照。驗證顯示該方法不僅適用于原毛、面料的檢測,也適用于成衣的檢測。
2012年,該項目順利完成了驗收,得到專家高度評價。后來該項目又獲得了上海質檢總局科技興檢獎二等獎,2014年更是獲得中國紡織工業聯合會的紡織之光科技進步二等獎,2014年底,國標委對羊絨羊毛DNA定量檢測方法也立了項。
據悉,目前,該項目成果在質檢系統、檢測公司、司法鑒定等機構中得到了推廣和應用。制成的羊毛羊絨定量試劑盒,在服裝的檢測監管、企業產品質量控制中發揮了重要作用。