基于DNA技术的羊绒羊毛精确定型定量检测方法的建立及应用
羊绒素有“软黄金”、“纤维钻石”之称，每年每只成年山羊仅能产出100g~200g洗净绒。虽然羊绒制品价格昂贵，但因其质地柔软舒适，仍然受到众多消费者的喜爱。不过问题来了：“你买的羊绒大衣真的是羊绒做的吗？”传统的检测方法并不能有效地区分物种相近、外观形态相似的动物纤维，这为检测工作带来了极大的困难，假冒伪劣产品也损害了消费者的利益。其中，比较典型的有羊毛/羊绒、紫羊绒/牦牛绒、羊驼毛/骆马毛等。
我国作为羊绒资源、羊绒生产及羊绒制品出口第一大国，在国际市场中具有相当强的竞争优势。《羊绒行业发展分析报告(2014)》数据显示，目前全球每年羊绒产量约2万余吨，其中80%以上来自中国。中国羊绒生产能力约占全球总量的60%左右，年出口无毛绒量约占全球羊绒贸易量的60%。我国的羊绒行业发展向成品化、国际化、牧工贸一体化发展，同时也越来越注重技术研发。建立精确的检测羊绒的方法显得尤为重要，针对此问题，上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心（以下简称“检测中心”）将检测升级到了“DNA水平”。“基于DNA技术的羊绒羊毛精确定型定量检测方法的建立及应用”项目也获得了2014年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术二等奖。
升级为DNA检测是必然
目前，我国的羊绒制品市场鱼龙混杂，一些不法商贩将细羊毛、脱鳞（改性）羊毛或是拉伸羊毛等易与山羊绒纤维混淆的纤维冒充羊绒以牟取暴利。
据检测中心费静介绍，羊毛羊绒的精确检测一直是纺织品检测领域的难题。首先，外观相似、理化性质相近的天然纤维本身就难以鉴别，加之天然动物纤维常常要进行防缩处理及染色等工艺，更是增加了检测的难度。目前，羊毛羊绒的鉴别仍采用传统的光学显微镜法，存在人工强度大、准确性低、一次仅能测一样等缺点。近年来，山羊绒中出现了一定比例的“变异纤维”（纤维直径变粗、鳞片厚度增大、与羊毛越来越相似），使得这项工作更充满了不确定性。同样，扫描电镜法也存在主观依赖性较强、耗时长、费用高等缺点。单凭纤维形态对其种属进行判定，难免受限于检测人员的主观经验的影响，客观、统一的检测方法成为了迫切需求。
DNA检测很好地解决了这一问题。DNA检测依据的是物种自身的核糖核苷酸组成和排列，对于天然动物纤维而言，DNA检测不依赖于纤维固有的形态结构及其他理化性质，因而不受检测人员的主观判断及经验影响，结果更加准确可靠。检测中心的技术人员利用天然纤维携带的DNA遗传密码，对其所属物种进行判定，能够很好地解决羊毛羊绒以及其他不易区分动物毛皮的鉴别难题。近年来，基于DNA的检测方法在司法鉴定、动植物检疫、食品安全等领域都得到了广泛应用。
困难重重只为辨羊绒
据费静介绍，本项目研究主要采用的是荧光定量PCR检测技术。荧光定量PCR通过荧光信号实现对DNA扩增的监控，不仅能对物种进行定性，还能进行定量，可实现批量操作，省时省力。检测结果较为客观、精确。
高效特异性引物和探针是此次研究的关键点，研究人员通过比对山羊、绵羊的DNA序列，找出了两个物种之间的差异，自主设计了高特异性的引物和探针，通过荧光定量PCR技术建立起羊绒和羊毛两者之间的定量关系。
为了验证线粒体拷贝数是否稳定是定量的基础，课题组需采集不同年龄段的山羊绒进行验证实验。研究合作单位新疆出入境检验检疫局及河北出入境检验检疫局的大力协助下，多次亲赴新疆等全国羊绒主要生产地，采集不同年龄段的山羊绒标本，首次验证了同一物种中毛发线粒体拷贝数是相对稳定的，为定量模型奠定了理论基础。
另外，研究组还通过运用自主设计的引物和探针，利用荧光定量PCR技术，建立了牦牛绒、兔毛、狐狸毛和藏羚羊绒的DNA定性鉴别方法，解决了物种相近、外观形态相似的纤维在显微镜下难分辨的问题。山羊绒中有一种紫山羊绒带有色素团，与牦牛毛绒非常的相似。利用动物纤维本身存在的DNA对其进行定性确认，检测结果具有灵敏度高、客观准确的特点，可以检测到低至1%的异种纤维。对于有效鉴别织物中含有微量纤维以及打击欺骗消费者的行为提供了技术保障。
推动纺织品检测技术现代化
日前，上海出入境检验检疫局申报的“牦牛源性成分荧光定量PCR定性检测方法”、“兔源性狐源性成分荧光定量PCR定性检测方法”、“藏羚羊绒及其制品的荧光定量PCR定性检测方法”以及“基于DNA分析的羊毛羊绒定量检测方法”等4项发明专利已获国家专利局授权。
此次获奖项目创新了特种动物纤维的定性和定量方法，确立了有效的毛发DNA抽提法实现了通过检测动物纤维自身携带的DNA来完成动物纤维的鉴别和山羊绒/绵羊毛混合的定量，提高了检测的客观性和准确性，所建立的检测技术填补了国内外空白，部分成果达到了国际先进水平。
谈起DNA检测方法在羊绒检测中的应用时，费静表示，今后，检测中心还将加强对DNA提取、纯化技术的改进和完善，建立山羊绒、羊毛、牦牛绒三者定量检测方法，以及DNA技术在其他天然纺织材料鉴别中的应用。
目前DNA检测方法已投入到检测中心的日常检验工作中，为多个品牌的纺织品进行检测服务。过去，有些面料中加入5%甚至更低含量的羊绒等特种动物纤维，其中的羊绒通常由于染整而无法被准确辨识，运用DNA检测手段之后则可为其“验明正身”，受到了企业的好评。
同时，该项目成果在质监系统、检测公司、司法鉴定机构中得到了推广和应用。制成的羊毛毛绒定量试剂盒，在服装的检测监管、企业产品质量控制中发挥了重要作用。该项目采用分子生物学技术，解决了羊毛、羊绒及其他易混淆纤维的定量分析难题，同时也将加速DNA检测技术在纺织品定性和定量分析方面的研究，对纺织品质量检测现代化技术具有重要的推动作用。这种基于动物纤维生物学区别的定性定量研究，对保护野生动物，打击走私犯罪也有重要意义。
本文首发于《纺织科学研究》杂志6月刊~原标题为《将检测升级到DNA水平》。更多精彩内容请关注《纺织科学研究》杂志~
