Em setembro de 2018, o uso do MALDI-TOF foi lançado no Japão como um padrão (ISO) através da identificação de cabelo animal para a detecção de polipéptidos específicos da espécie animal. Além disso, será identificado como o padrão industrial japonês (JIS). Mesmo com apenas um cabelo, essa identificação pode ser usada para a análise. Portanto, não só pode prevenir a falsificação de veludo, mas também pode ser usado para a identificação de vários tipos de cabelo, como penas, cabelo humano e inspeção de alimentos misturados com objetos estranhos. O método foi desenvolvido pelo Instituto de Bioengenharia Genômica da Universidade de Tecnologia de Kanazawa com base no sistema MALDI-TOF de Shimazu.

As técnicas de análise de identificação de cabelo animal desempenham um papel importante em todas as áreas. Os cabelos de animais são usados ​​para fazer casacos, camisetas, suéteres e outros produtos de fibra. Na fabricação de tais produtos de fibra, há a obrigação de marcar o tipo de fibra e a taxa de mistura quando se utilizam várias fibras de acordo com a lei de marcação de qualidade de bens domésticos. Além disso, quando o cabelo é misturado em alimentos, determinar o tipo de cabelo é essencial para definir o caminho de mistura.

Excluindo a água, cerca de 90% do cabelo é composto de proteínas. A Figura 1 mostra a estrutura do cabelo animal.

Figura 1 Modelo de cabelo animal

O cabelo, ao mesmo tempo que evita choques externos, também desempenha um papel de isolamento, essa função tem uma estreita relação com a estrutura do cabelo. A proteína do cabelo contém uma grande quantidade de esteróides que, através da ligação de esteróides, formam várias estruturas cruzadas entre as moléculas. A análise química do cabelo precisa ser dissolvida, usando uma substância chamada redutora para cortar as ligações dienxofre. Além disso, o extrato de proteína resultante contém uma variedade de substâncias como proteínas e sais e, portanto, é necessário purificar através de eletroferese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). O processo de identificação MALDI-TOF de fibra de cabelo animal é mostrado na Figura 2:

Figura 2 Análise do Pelo Animal de MALDI-TOF MS

* Análise de MALDI-TOF MS polipéptida tratada para detectar amostras de cristal em placas metálicas com MALDI-TOF MS. Ajuste as condições de detecção, como a potência do laser, para garantir uma boa resolução no campo m/z 2450-2750, observando picos de especificidade de espécie animal.

O teste MALDI-TOF MS é realizado por meio de amostras * analisadas em faixas de proteína SDS-PAGE. Encontre representantes de picos específicos de diferentes espécies de animais.

(a)Banda 1 de queratina II (b) Banda 2 de queratina III

Figura 3 Diagrama de Detecção MALDI-TOF MS

A tecnologia MALDI-TOF MS determinou a diferença entre o cashmere, a lã e o pêlo de yak no intervalo de picos m/z 2450-2750 e picos específicos. Como mostrado na Figura 4.

Figura 4 Pico de Especificação Especial Animal em MALDI-TOF MS

Sequências de aminoácidos para péptidos específicos de espécies animais*1

*1 O pico preto é o pico principal

Análise de MS/MS desses picos de especificidade de espécie animal para especular os resultados da disposição de aminoácidos como mostrado na Tabela 1 (2). Um péptido composto por 23 aminoácidos, um entre o cáscaro e a lã, e quatro aminoácidos diferentes entre o cáscaro e a lã de yak.

Muitos produtos de fibra são submetidos a tratamentos químicos como branqueamento, descoloração e tingimento durante o processo de processamento, mas a posição de pico especial do cabelo animal não muda devido a esses tratamentos, por isso é claro que ele pode ser usado para identificar tipos de cabelo animal em produtos de fibra.

Análise de um cabelo

Ao analisar o cabelo animal em produtos de fibra, para evitar desvios na composição do produto, é bom fazer uma ampla amostragem e uniformizar o produto e, em seguida, usar uma parte dele. Portanto, a microanálise raramente é necessária. Por outro lado, ao analisar o cabelo misturado em alimentos, recomenda-se usar a menor quantidade possível de amostras para análise.

Na investigação científica, a análise do DNA do cabelo pode obter muita informação relacionada com os tipos sanguíneos que podem determinar as características individuais. No entanto, a maioria dos cabelos de animais usados ​​em produtos de fibra tem apenas partes do tronco, especialmente os produtos altamente tingidos, o que dificulta a análise de DNA. A análise das proteínas com o método MALDI-TOF MS permite que até mesmo um cabelo seja suficientemente detectado.

Dependendo da espécie animal, a localização do pico da especificidade também varia, mas os animais com a mesma propriedade têm mais picos no mesmo local. Velho e cabra angolana, por exemplo, precisam ser identificados por microscópio. A Tabela 2 mostra a posição de pico (m/z) dos principais picos de especificidade animal e a disposição de aminoácidos presumida a partir da base de dados. Os gatos, raposas e cães têm a mesma posição de pico, mas o segundo pico da raposa é 2638 e o cão é 2641. Além dos animais mostrados aqui, os animais capazes de usar bancos de dados genômicos também podem especular e confirmar a localização dos picos de especificidade. Desta forma, apenas o espectro m/z2450-2750 pode determinar o tipo de cabelo animal contido, que é uma grande característica do método MALDI-TOF MS.

Figura 6 1 pico específico da espécie animal obtido pela análise MALDI-TOF MS de cabelo

Tabela 2 Disposição de aminoácidos e posições de pico de vários péptidos específicos do cabelo animal (m / z )

*1 De acordo com a base de dados do NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ (Presumção)

Referências:

Shimazu Notícias Aplicadas No.65 e Literatura

1) Shin-i, Yushika, Yusho Sakano, SEN’I GAKKAISHI、68（10）、276 （2012）．

2) Shin-i, Yushika, Yusho, Yoshichiro, SEN’I GAKKAISHI，70 (6)、114 (2014)．

3)ISO20418-2 Têxteis - Análise proteômica qualitativa e quantitativa de algumas fibras de cabelo animal - Parte 2: Detecção de péptidos usando MALDI-TOF MS.